初始疲劳质量的一种简化模型

提出描述结构细节初始疲劳质量的简化模型。此模型只需一种应力水平下的耐久性试验结果和细节Ｓ－Ｎ曲线之指数值ｍ，即可描述初始疲劳质量，进行耐久性分析。用一套耐久性试验数据验证了简化简模型的可用性。最后，还给出了由裂纹尺寸和裂纹超过数概率定义的Ｓ－ｔ关系。

机轮轮毂模拟疲劳寿命分析

本文利用模拟试件对机轮轮毂危险细节的制造质量和几何条件进行模拟,并在使危险细节局部应力梯度尽可能与构件一致的条件下确定模拟件加载方式;由模拟件疲劳试验结果和极值分布理论建立了描述构件初始疲劳质量的TTCI 分布,并由此直接导出了构件在任一时刻的裂纹尺寸分布和裂纹超过数概率,为进一步进行耐久性经济寿命分析提供了基础.最后,用实物验证试验的结果说明了上述方法的合理性.

14MnNbq焊接桥梁钢的疲劳裂纹扩展行为研究

该文系统地研究了14MnNbq桥梁钢焊接热影响区的疲劳裂纹扩展行为。首先,由中心穿透裂纹(MT)试样疲劳裂纹扩展试验,获得了不同应力比R下的疲劳裂纹扩展速率和门槛值;然后考察了应力比R的影响,给出了适于不同应力比的疲劳裂纹扩展速率和门槛值的一般表达式;最后提出了一种由疲劳裂纹扩展门槛值▽Kth确定闭合参数U的新方法,将控制疲劳裂纹扩展的有效应力强度因子幅度写为▽Keff=▽K-▽Kth,由此讨论闭合参数U的确定方法。研究结果表明:对于14MnNbq焊接桥梁钢,该文给出的疲劳裂纹扩展速率表达式与试验结果符合得相当好。

点焊瞬态热过程的有限元分析

基于ANSYS有限元分析系统 ,建立了用于点焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型 .分析中考虑了随温度变化的材料特性参数、相变问题以及对流边界条件等 ,对点焊过程中的接触问题进行了适当简化 ,以避免耗时的迭代算法 .通过对低碳钢薄板的分析 ,得到了整个焊接过程的热历程以及焊件各部位的温度分布 ,并且可以求得焊核及热影响区的形状和尺寸 ,同时本模型也可用于其它材料的点焊过程分析.

两层压电换能器之间的电能传输

采用双层压电板近似模拟两个压电换能器 ,一层模拟发射声波的驱动换能器 ,另一层模拟接收声波并转换为电能的接收换能器 .通过对压电板的分析 ,求解了两压电换能器之间的电能传输效率及其对系统参数的依赖关系 ,得到了输出电压、输出功率和传输效率与系统参数之间的明确关系式 .最后 ,通过计算实例 。

地势和地貌在排污管网优化设计中的应用

讨论了地势和地貌在排污管网系统优化设计中的作用 ,将地势地貌直接应用于排水系统优化设计 ,利用反映地势地貌特征的空间直角坐标系的三个坐标作为设计变量 ,定义了与反映地势地貌特征密切相关的具有工程意义的费用因子及分项费用系数 ,给出了分项费用系数的计算方法 ,利用费用因子等效线性化 ,建立了排污管网系统之线性规划设计计算模型 ,该计算模型计算直观。

贯通节理岩体等效模型与弹性参数确定

出了一种研究贯通节理岩体等效弹性参数的近似模型 ;导出了贯通节理岩体基本弹性常数的解析估算公式 ;在此模型基础上编写了相应的较为通用的计算程序 ;分析了多组节理的存在以及节理面的倾角对岩体性能的影响 .预测得到的节理岩体弹性矩阵和弹性常数与节理有限元数值方法的结果十分接近 。

焊接变形预测与控制的研究进展

综述了焊接变形预测和控制的研究现状,介绍了对焊接变形进行预测的几种常用理论和方法,包括热弹塑性理论、考虑相变和耦合效应的有限元分析、粘弹塑性有限元分析、残余塑变法、相似理论、人工神经网络的应用等。同时介绍了控制焊接变形的几种方法,如反变形法、控制工艺参数、控制温度场以及系统综合分析等。最后讨论了焊接变形研究中需要解决的几个问题。

非贯通节理岩体等效模型与弹性参数确定

提出了一种分析非贯通节理岩体等效弹性参数的模型 ,导出了二维非贯通节理岩体的基本弹性常数的解析估算公式 ,分析了节理面的贯通率对岩体弹性特性的影响 .此模型可以用于含有多组不同倾角节理面的岩体的等效弹性常数预测 ,在此模型基础上得到的非贯通节理岩体的等效弹性常数与有限元数值方法的计算结果相比 。

新型立式动平衡机的设计与分析

在分析传统的双面立式动平衡机的振动结构的基础上 ,设计了一种新的立式动平衡机的振动结构 (即摆架 ) ,采用新摆架结构的动平衡机可以实现静不平衡和偶不平衡的有效分离。文中详细分析了新摆架结构的特点 ,并在ANSYS7.0平台上对摆架进行了有限元模态分析和谐响应分析。由于新的摆架结构采用多块簧板 ,在多个部位刚度匹配 ,且采用多个传感器安装于测量点处 ,这样新的动平衡机可以直接测量静不平衡和偶不平衡 ,且相互影响极小。实践证明 :采用新摆架结构的动平衡机特别适合于飞行物体的惯性测量 ,且克服了传统的双面立式动平衡机长期以来平面分离不佳的缺点 ,具有很高的推广价值。

考虑多种影响因素的导线舞动三维有限元分析

利用三维有限元方法,分析了风速、攻角、导线分裂、磁场力和防舞装置等各种因素对导线舞动的影响.结果表明:风速、攻角和导线分裂等对导线舞动的影响很大;磁场力的影响很小.为减轻和防止导线舞动,在导线距离杆塔1/3和2/3处施加压重,可以获得明显的防舞效果.

沥青路面的热粘弹性温度应力分析

基于沥青路面混合料的热粘弹属性,利用有限元对不同降温条件以及不同结构形式的沥青路面温度应力响应进行了分析,研究了降温速率、初始温度、降温幅度、面层厚度、基层模量和温缩系数对温度应力的影响。结果表明,当温度较高时,沥青路面的温度收缩应力的累积值非常小;初始温度与降温速度对沥青路面的温度应力影响显著;薄的沥青面层容易出现反射裂缝,厚的沥青面层则可能出现由沥青面层表面向基层裂缝发展的对应裂缝;沥青路面的基层模量不宜过大。

灰色相关性分析在结构静力损伤识别中的应用

基于灰色理论的相关性分析方法,首次提出了灰色曲率关联系数的概念并将其应用到结构的静力损伤识别中,提出了对局部损伤十分敏感的静态位移曲率置信因子SDCACi,通过该因子的大小对各节点所连接的单元是否会发生损伤进行精确的判断,然后运用最小二乘法对损伤区域的损伤程度进行识别.并将该方法应用于两端固支梁的损伤识别中,由识别结果可以证明:不论测量数据(用有限元仿真计算并考虑了测量误差)的多少,该方法对结构中的单损伤和多损伤都能进行准确的定位,因此该方法在大型结构及复杂结构的损伤识别中具有广阔的应用前景.

用显格式技术对复杂结构准静态加载的有限元模拟

在强非线性有限元分析中 ,当采用隐格式方法得不到预期结果时 ,显格式技术是解决问题的有效途径之一。采用显格式分析方法 ,要解决两个问题 ,一是合理选择载荷作用时间 ;二是控制系统的惯性效应。本文选用了 5个时间历程函数 ,首先将它们应用于线性弹簧振子分析中 ,得到了响应的解析表达式并做了误差分析 ,通过作图的方式 ,显示了各函数动静模拟的优劣。根据对线性弹簧振子的分析 ,得到了选择载荷作用时间的重要参数——线性系统的最小自然周期。随后对带孔口的薄板平面应力问题做非线性有限元动静分析 ,得到了一些有价值的结论 。

有限元-无网格伽辽金耦合方法模拟沥青路面裂纹扩展

基于断裂力学理论,利用无单元伽辽金-有限元耦合方法分析了沥青路面的开裂问题,研究了水平荷载、结构参数等因素的影响。结果显示,水平荷载对沥青路面Top-Down裂纹(TDC)的扩展不利,它使得裂纹尖端的应力强度因子增大,裂纹扩展路径缩短,疲劳寿命减小;交通荷载作用下,沥青面层越薄,越容易产生开裂;Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子随着沥青面层模量、基层模量的增加而近似线性增加,裂纹的起裂角随着面层模量的增加而减小,随着基层模量的增加而增大;随着土基弹性模量的增加,Ⅰ型应力强度因子线性减小,裂纹扩展角增大。

预切口沥青混合料小梁疲劳试验与数值研究

沥青路面在初始裂纹形成后的裂纹扩展规律,对于沥青路面的设计和养护具有重要的理论与实践意义。利用预切口沥青混合料小梁疲劳试验,研究复合型裂纹的扩展规律,同时,基于断裂力学理论,采用有限元/无单元伽辽金耦合方法对试验进行数值模拟。结果显示,随着预切口与加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大;对于连续级配沥青混合料,最大粒径越大,小梁的疲劳寿命越长;数值模拟的裂纹扩展路径和试验结果接近;随预切口与加载中心距离的增大,裂纹尖端的I型应力强度因子减小,而裂纹所表现出的II型特性增强;随着裂纹的扩展,复合应力强度因子增大,且增长速率越来越大;该方法可以用于沥青路面裂纹扩展的模拟。

基于虚拟仪器平台的飞行物体质量特性测量系统

提出了一种基于 L ab Windows/CVI虚拟仪器平台的飞行物体质量特性测量系统。系统能测量飞行物体的质量、不平衡量、转动惯量、轴线直线度误差等质量特性参数。介绍了系统构成和测量原理 ,详细地讨论了动平衡测量子系统的硬件组成和软件设计。系统具有功能完备、高精度、高效率、人机友好等优点 ,已在生产现场使用 ,尤其适用于导弹弹头等航天类飞行物体的质量特性测量。

格利森圆弧螺旋锥齿轮副的实体造型方法

介绍了一种基于UG自由曲面造型的格利森 (Gleason)圆弧螺旋锥齿轮副的实体造型方法 ,详细论述了圆弧螺旋锥齿轮齿面特征在UGforFreeFormFeature中的实现方法和齿轮副的形成方式 ,在计算机中得到了完整的格利森圆弧螺旋锥齿轮副的三维实体造型 ,作为虚拟制造、仿真分析的平台。

14MnNbq焊接件全范围疲劳裂纹扩展性能研究

由试验获得桥梁用钢14MnNbq焊接件的疲劳裂纹扩展da/dN、ΔK数据点及其疲劳门槛值ΔKth,断裂韧性Kc近似采用相同厚度母材试样得到的结果。采用四参数Forman公式利用多元线性回归法拟合试验数据,给出了14MnNbq焊接件的全范围疲劳裂纹扩展的表达式。在应力比R=0.05,0.25,0.50条件下Forman公式拟合曲线与试验数据吻合较好;相对于母材而言,在疲劳开裂和稳定扩展初期焊接件疲劳裂纹扩展速率较高。

基于FE/EFG耦合方法的沥青路面裂纹扩展模拟

沥青路面裂纹在行车荷载下的裂纹扩展规律对于沥青路面的设计、维护具有重要的指导意义.通过预切口沥青混合料小梁疲劳试验,利用无网格伽辽金/有限元耦合方法,对沥青路面表面裂纹扩展进行了数值模拟,研究了面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量对裂纹扩展的影响规律.结果显示:随着预切口距离加载中心距离的增大,沥青混合料小梁的疲劳寿命增大,裂纹尖端的Ⅰ型应力强度因子减小,裂纹所表现出的Ⅱ型特性增强;在沥青路面表面裂纹扩展过程中,应力强度因子经历一个急剧上升,达到一个极值后缓慢下降,然后又缓慢上升,最后急剧增加的过程;随面层、基层厚度的增加,表面裂纹尖端的应力强度因子降低;面层、基层模量对裂纹扩展路径的影响较大.