随机分布纳米颗粒增强陶瓷基复合材料性能数值模拟分析

基于蒙特卡罗方法,利用ANSYS的APDL参数化设计语言,构建随机分布纳米颗粒增强陶瓷基复合材料性能数值分析模型,利用均质化理论计算不同体积比纳米颗粒增强陶瓷基复合材料的热膨胀系数、有效弹性模量和热残余应力。结果表明,所建模型计算的结果与用经典理论方法计算的结果基本吻合,证明所建模型是可靠的,其中三维模型能更准确地分析纳米颗粒体积比较大时微观结构对应力分布状态的影响。

纳米碳管增强陶瓷基复合材料热残余应力分析

针对纳米碳管与陶瓷材料热膨胀系数的差异导致的热失配问题,采用复合材料细观力学方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了不同长径比的纳米碳管增强陶瓷基复合材料模型,模拟降温冷却过程中纳米碳管的性质对纳米碳管增强陶瓷基复合材料热残余应力变化特征的影响;利用轴对称体弹性力学理论导出纳米碳管贯穿陶瓷基体时纳米碳管增强复合材料的热残余应力解析式,所得结果与数值模拟结果一致,证明数值模拟方法的可靠性.研究表明:纳米碳管的弹性模量、热膨胀系数、体积分数、长径比和温度差等因素的变化对复合材料热残余应力有不同程度的影响.

横载下纳米增强陶瓷基复合材料界面损伤分析

以规则排列的单向纳米纤维增强陶瓷基复合材料特征体积单元为研究对象,利用ANSYS建立含界面损伤内聚力模型.运用非线性损伤力学理论分析横载作用下复合材料的界面损伤演化规律和应力-位移分布特点,分别讨论最大法向接触拉伸应力和裂纹最大张开位移对界面损伤过程的影响.结果表明:ANSYS软件中的CZM接触单元能够很好地模拟界面损伤演化,横载作用下界面对应力分布状态的影响不容忽视,且界面损伤主要由接触面的法向拉伸应力和裂纹最大张开位移控制.

双臂机械手的空间姿态反馈轨迹规划

为了对双臂空间机械手的轨迹进行高精度追踪,提出将一种基于姿态反馈的轨迹规划方法引入设计过程。首先,从相关的角度推导出位姿误差的运动学模型,并分别向末端执行器和基座传达所期望的位姿命令。从控制力的角度出収,在此基础上生成利用位姿反馈出的轨迹规划。理论分析表明,当机械手处于奇异状态时,所提出的轨迹规划算法能够保证末端执行器和基座的位姿误差指数收敛为零。与现有算法相比,该算法在末端执行器上有更高的轨迹追踪精度。此外,该算法为该系统提供了良好的抗干扰性能。仿真结果验证了所提轨迹规划算法的有效性。

广州岩溶地区某住宅项目地基基础设计研究

本文介绍了广州岩溶地区某住宅项目的基础设计过程,在基础形式的选择上比较了劲性复合桩、预应力管桩、CFG桩复合地基+锚杆、灌注桩的优缺点,以及各种形式对本项目的适用性,从而确定合适的基础形式,并对地下室及公建部分和塔楼部分的具体方案进行了深入分析。

佛山国际体育文化演艺中心结构设计及技术特点研究

佛山国际体育文化演艺中心位于广东佛山新城CBD核心区域,为NBA级别的体育文化场馆,本文介绍了佛山国际体育文化演艺中心的结构设计情况,并对其大跨度型钢混凝土转换结构、钢结构屋面大跨度平面桁架及转换桁架、工业化预制看台板等结构技术特点进行了深入分析。

基于内聚力模型的纳米纤维和纳米颗粒双相增强陶瓷基复合材料的损伤分析

通过在纳米纤维和基体之间应用无厚度指数型内聚力单元,建立纳米增强陶瓷基复合材料的界面损伤本构关系。利用MARC有限元分析纳米纤维与基体之间含界面损伤时,单一纳米纤维及纳米纤维和纳米颗粒双相增强陶瓷基复合材料受位移荷载作用时的应力-应变响应。结果表明:纳米纤维与基体之间的界面损伤演化主要由内聚力单元的最大裂纹张开位移控制,与单一增强情况相比,纳米纤维与纳米颗粒的双相作用更有利于提高陶瓷基复合材料的强度,内聚力模型能准确模拟纳米纤维与陶瓷基体之间的界面裂纹扩展,是研究纳米复合材料损伤的有效方法。