基于Dynaform的中心轴托架冲压成形数值模拟研究

以板料成形非线性有限元软件Dynaform为计算平台,对中心轴托架的薄板延伸件进行了冲压成形模拟计算。通过试验,得到了不同的成形极限图。压边力、凹模圆角半径和摩擦系数对中心轴托架零件冲压性能影响的模拟结果为消除冲压过程中产生的褶皱和破裂提供了理论依据。

连杆疲劳破坏的分析综述

连杆是发动机的一个重要组成部分,工作中经受拉伸、压缩和弯曲等交变载荷的作用,工作条件恶劣,并且主要破坏形式是疲劳引起的。通过对不同连杆产生的疲劳位置进行分析,给出一些对减少连杆疲劳的意见,对连杆的设计和制造具有一定的指导意义。

基于Abaqus的某柴油机连杆疲劳强度分析

通过建立连杆的有限元模型,运用ABAQUS软件对连杆进行疲劳强度分析,采用接触非线性的方法,将复杂的连杆载荷分解为预紧工况、爆压工况和惯性工况进行有限元计算,并采用电测法对连杆爆压工况和惯性工况时的应力状态进行了测量,计算结果和电测结果吻合较好。最后采用基于计算结果的疲劳分析方法获得连杆的疲劳安全系数,评价其疲劳特性,以此来有效的指导连杆的设计。

某柴油机组合活塞的有限元分析

以有限元分析软件ANSYS为基础,对某柴油机活塞组的性能进行了研究,通过建立三维实体模型,结构离散化,然后进行了活塞的热-机耦合分析和瞬态动力学分析,为活塞的结构改进和疲劳分析提供理论依据和必要的边界条件。

鹅颈式半挂车车架有限元模态及谐响应分析

以某鹅颈式半挂车车架为研究对象,通过PRO/E进行建模,再将模型导入ANSA进行前处理,对车架在纯弯曲工况静态分析的基础上,用ANSYS对车架有限元模型进行模态分析和谐响应分析.通过模态分析得到了车架的固有频率和振型;通过谐响应分析得出车架振动的主要频率和主要的振动部位,研究结果可为分析此类车架的设计和改进提供理论依据.

多输入多输出极化步进频率探地雷达硬件系统开发

对基于矢量网络分析仪的单发单收探地雷达系统进行扩展,组建了可实现信号多通道发射和多通道接收的步进频率探地雷达系统。该系统主要由计算机、矢量网络分析仪、三维直角坐标仪、开关控制转换器、同轴开关以及多次覆盖极化天线阵列构成。系统信号发射通道和信号接收通道均可扩展至6个通道,可满足一般天线阵列测量需求。多次覆盖天线阵列采集共中心点(CMP)数据,每个测点可获取2个共极化模式数据和4个交叉极化模式数据,数据叠加后噪声可得到有效压制,系统信噪比可获得较大提升;同时应用Pauli分解方法获得伪彩色剖面图以对目标物体进行散射机制的分类。对该多输入多输出步进频率探地雷达系统进行系统测试和实验的结果,验证了其可靠性。

某鹅颈式半挂车车架有限元静态分析

以某鹅颈式半挂车车架为研究对象,在Pro/E中建模,利用ANSA进行前处理,通过ANSYS12对车架在满载纯弯曲工况、满载弯扭工况、满载转弯工况、满载制动工况和满载加速工况下进行有限元分析。通过计算,得到车架在不同工况下的变形和应力分布,分析出车架的最大受力部位和变形部位,为此类车架以后的设计和改进提供理论依据。

基于逐减随机震源采样法的频率域二维黏滞声波方程全波形反演

全波形反演方法利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力。然而,巨大的计算量是阻碍其发展的一个瓶颈问题。为此,研究者们提出了震源编码技术来减少计算量,但是此方法在模型更新过程中会引进随机串扰噪声,降低反演结果准确性。所以,在保证计算精度的情况下,本文提出了采用逐减随机震源采样的方法来高效计算全波形反演问题。笔者将此方法应用于频率域二维黏滞声波波动方程全波形反演,开始了在频率域进行随机震源采样类方法的研究,计算过程中共使用了依次增大的8个频率段;并应用Overthrust模型来验证此类随机震源采样法的正确性。实验结果表明:基于逐减随机震源采样法的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.065 65,而应用基于全部震源的全波形反演方法得到的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.064 64,两者差别不大;但计算用时由740min减少到291.2min,即计算效率提高了2.54倍。为了更好地确定方法的有效性,将其应用于Marmousi模型进行试算。模型试算结果表明:基于逐减随机震源和基于全部震源得到的反演结果与实际Marmousi模型的拟合误差分别为0.080 12和0.078 97,相差不大;但计算用时由1 218.9min减少到274.4min,计算效率提高了4.44倍。综上,在保证反演精度的情况下,基于逐减随机震源采样法的频率域全波形反演方法大大减少了计算量,具有不可替代的计算优势,并且没有引进随机串扰噪声。

活塞环组参数对窜气量影响的仿真分析

为了降低活塞环窜气量,优化柴油机整体性能和排放,研究了活塞环组的窜气路径,采用环动力学理论对窜气进行了分析。考虑了缸套和活塞受到热负荷和机械载荷耦合作用导致型线改变的影响因素,通过建立Glide活塞组摩擦副模型,对活塞环的窜气量进行仿真分析,得到了活塞环组重要参数(开口间隙、环与环槽间隙、环径向压力)对窜气量影响规律,结果表明开口间隙和环与环槽间隙对窜气量均有较显著影响,在活塞环设计及结构优化过程中需重点考虑。

基于CATIA的齿轮精确渐开线参数化建模

介绍了利用三维软件CATIA生成齿轮的全新方法,并建立了齿轮参数化三维模型。通过f(x)输入齿轮的基本参数,通过fog输入渐开线参数方程,利用草图、凸台、混合、平行曲线、圆角、外插延伸等生成精确的齿轮渐开线,建立精确的齿轮三维模型。

基于ANSYS优化模块的疲劳试验机载荷的确定

测定缸套的疲劳寿命,需使试件的应力与缸套一致。为达到该效果,利用ANSYS的优化模块,将疲劳试验机施加拉力及扭矩的大小作为设计变量,试件危险点的等效应力作为状态变量,构造适当的目标函数,使试件危险点的应力状态与缸套危险点的应力状态完全相同,最终优化后的拉力及扭矩大小即为疲劳试验机实际加载的载荷。结果表明,通过ANSYS的优化功能可以快速、精确的确定疲劳试验机的载荷,为预测缸套等零件的疲劳寿命提供准确的边界条件。本文的优化结果已用于某柴油机缸套的寿命预测。

全极化探地雷达地下管道分类识别技术

常规探地雷达大多数是单极化雷达,单极化雷达只能获得单极化数据,对复杂环境中管道准确快速地识别比较困难。为了解决此问题,本文采用了全极化探地雷达识别管道的方法,提取了单一管道目标、多个管道目标中任何一个管道目标和受其他目标影响的管道目标的极化属性。结果表明,全极化探地雷达技术对处于极化属性受到影响环境下的管道目标均能较好地识别。因此,全极化探地雷达能够获得更加全面的目标体极化信息,有效地解决了复杂环境中管道准确快速识别比较困难的问题。

带接箍水平油套环空流场特性模拟与试验

环空压耗的准确预测在深井、超深井钻完井中具有重要意义。环空流场特性研究是环空流动压耗预测的理论基础。为了揭示带接箍水平油套环空的流场特性及其影响规律,建立了不同结构的带接箍水平油套环空流动模型,采用Realizable k-ε湍流模型进行了流场的数值模拟,并开展了基于粒子图像测速技术(PIV)的流场可视化试验。对比分析了缩扩比和排量对环空流场流线分布、速度分布、压耗以及涡量分布的影响,得到了带接箍水平油套环空的流场特性及其影响规律,初步探索了压耗产生与涡旋之间的关系。搭建了可视化的带接箍水平油套环空流场测试试验装置,验证了数值模拟的准确性。研究结果表明:带接箍水平油套环空流场在突缩入口处、后向台阶处出现回流区;缩扩比、排量主要影响了后向台阶处的流场特性,对前向台阶处的流场特性影响较小;随着缩扩比的增大,环空流场的回流区范围减小,压耗减小,涡量值减小;随着排量的增加,环空流场的回流区范围增大,压耗增大,涡量值增大。研究结果可为变截面环空流场研究提供参考,为环空压耗预测提供理论基础。

基于全极化探地雷达的冰层裂缝探测研究

冰层裂缝宽度及走向的实时监测对于南极科考安全以及理解冰裂缝引起的崩塌过程有重要的意义。使用全极化探地雷达系统探测冰裂缝,得到散射矩阵,并使用极化分解进行处理,相比于传统的脉冲雷达,可以得到更全面、更直观的冰裂缝的信息。通过极化分解中的Pauli分解方法,对三维时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)方法得到的正演数据进行处理,证明了该分解方法的适用性。在此基础上,使用该方法对湖面小尺度冰裂缝进行成像,得到了较好的效果,为后续实际探测应用做好了铺垫。

内啮合转子膨胀机齿轮强度分析

一种新型的StarRotor发动机将内啮合齿轮应用于膨胀机。利用Pro/E软件创建了膨胀机内啮合齿轮三维模形。通过ANSYS软件对齿轮进行有限元分析,得到内啮合转子膨胀机的齿轮接触应力图。确定齿轮受到的最大应力值和位置,分析所选用的材料是否满足使用要求,为以后内啮合转子膨胀机的设计做为基础。

深水吸力桩建井过程及承载力特性的试验研究

目前海洋工程中多为浅层吸力桩建井,相关结构设计复杂,不适合深水建井条件,为此,开展了深水吸力桩建井沉贯过程承载力特性的理论和试验研究。通过吸力桩建井过程的介绍,承载力模型的建立以及建井下入过程的模拟试验,计算和分析了吸力桩相关承载力及模拟试验结果。研究结果表明:吸力桩建井的承载力由侧向摩阻力和底部支撑力共同承担,且底部支撑力与侧向摩阻力的承载比例与吸力桩直径有关;随着外加载荷增大,吸力桩模型下入深度增加,侧向摩阻力系数先增大后减小,底部支撑系数减小;由于下入深度增加,底部支撑力占承载比例减小,比例系数降低。所得结论可为吸力桩建井施工以及后续的承载力计算提供技术指导。

深水吸力桩井口稳定性研究

吸力桩筒形基础作为海洋深水油气建井的海底井口承载力支撑结构,可以在结构下入海底地层10~20 m深度范围提供足够的承载力,成为未来深水油气建井的新方法。通过吸力桩安装过程井口稳定性分析,建立了根据吸力桩结构和地层参数特征的吸力桩建井承载力及井口稳定性计算模型。模拟实验结果表明:吸力桩的长度、直径及安装完成后的时间效应是影响吸力桩井口承载力的主要因素;在其他条件相同的工况下,吸力桩直径越大、下入地层深度越大、安装完成后承载力恢复时间越长,井口承载力及稳定性越高;模拟实验结果与理论计算结果相对误差约5%,验证了理论计算模型的可靠性。本文研究成果可为吸力桩建井结构优化设计及施工安装提供理论指导。

浮式钻井平台隔水管应急解脱分析

在深水油气勘探开发中,作业环境复杂多变,为了躲避台风等恶劣天气对海上钻井的危害,防喷器与隔水管的应急解脱成为避免海上钻井事故的关键环节。为探究隔水管应急解脱的反冲规律,分析了隔水管应急解脱的原因及反冲过程,利用OrcaFlex方法建立了应急解脱工况下隔水管系统轴向力学分析模型,利用该计算模型,以南海某1520 m深水井为例研究了张紧力、波浪运动、钻井液密度、平台漂移等因素对隔水管反冲的影响。结果表明,解脱时顶部张紧力越大,解脱后隔水管的反冲位移和伸缩节的冲程变化也越大;随着波浪高度的升高隔水管的反冲响应有加强趋势;波浪方向对隔水管的反冲响应没有影响;管内不同钻井液密度对隔水管反冲影响明显;随着平台漂移距离的增加,隔水管的反冲响应更加剧烈。研究结果对保障反冲时隔水管的安全有一定指导意义。

初中体育教学中培养学生体育锻炼习惯的方法探讨

在素质教育背景下,要求学生实现德智体全面发展,初中体育教学的重要性也越来越突出。如何开展初中体育教学,实现对学生良好体育锻炼习惯的培养也成为当前体育教学工作者重点研究的对象。本文首先分析现阶段初中学生参与体育锻炼的现状,然后探讨初中体育教学中培养学生体育锻炼习惯的意义,最后结合笔者实际经验研究具体教学策略,希望能够对相关体育教学工作者提供一定的参考。

基于高周疲劳评估技术的某气缸盖改进设计研究

我们针对机械疲劳考核中出现的气缸盖开裂问题,运用疲劳试验及仿真评估技术,对缸盖失效位置进行疲劳强度评价,研究结构改进设计和材料性能强化对疲劳安全系数的影响。最终提出满足设计要求的改进方案,并顺利通过机械疲劳试验考核。