微反应器的发展现状

微反应器在传质、传热、恒温等性能方面的表现都明显优于传统反应器,小尺寸、较大的面积体积比、规整的微通道使它便于运输又安全快捷。本文就微反应器的设计、制造、原理和放大等一系列问题的研究现状进行了总结和概括,并对它的应用前景进行了展望。

立方晶系多晶体细观应力有限元分析

为研究多晶体宏细观力学响应,针对立方晶系单晶体提出形式与Hill屈服准则相关联的形状改变比能;以此为屈服考察量,建立适用于立方晶系的单参数Hill屈服准则;用MSCMarc对立方晶系多晶体进行细观应力有限元分析.α-Fe多晶体样本单向拉伸有限元分析表明:多晶体的拉伸应力在细观尺度下分布不再均匀;多晶体3个样本的最大细观拉伸应力与最小细观拉伸应力的比值,在弹性状态下的平均值为2.1,在塑性强化阶段处于1.15～1.28之间.

一类刚性常微分方程组初值问题中Gear算法的应用

本文以 Gear算法理论为基础 ,将其推广为适用于变维 ,初始值分段加入的一类刚性常微分方程组的数值计算 ,并将其应用于有前置分流回路的线圈炮系统方程 .计算结果表明 ,Gear算法及其推广对此类刚性常微分方程组的计算是适宜的与有效的 .

材料力学性质细观各向异性对变温马氏体相变瞬态温度场影响的计算分析

变温马氏体相变是重要相变,其温度场的计算是相变模拟关键环节.本文通过有限元方法计算,分析了材料力学性质细观各向异性对温度场的影响.结果表明:材料力学性质细观各向异性对温度场分布有影响,但对于45#钢这类材料,材料力学性质细观各向异性对其影响不大.

中国环流器一号托卡马克环向场磁体的力学分析

本文完成了环向场(TF)磁体的结构分析。此环向场场强用毕奥——萨伐尔定律计算;建立了横观各向同性的 TF 磁体力学模型;把主要约束——中心筒看作弹性支撑;用有限元法计算了 TF 磁体的应力和位移。结果表明计算结果及所采用的方法是合理的。

某固体火箭发动机推力向量控制系统接头接触性能分析

以某固体火箭发动机推力向量控制系统摆动接头的单珠承载试验模型为计算模型,采用摩擦接触问题的La-grange乘子法与弹塑性耦合的有限元理论,计算分析了摆动接头阳球试件在不同强化层厚度下的接触应力、变形及破坏机理;为降低系统摆动力矩,同时考虑大尺寸球面的表面强化和加工工艺,提出了满足接触性能的阳球表面强化层为1～1.4mm的厚度要求。通过与单珠承载试验对比分析,检验了有限元建模及算法的合理性;确定了小变形条件下摆动接头弹塑性摩擦接触应力限额为5 384.9 MPa。

固体火箭发动机滚动球窝喷管弹塑性摩擦接触承载性能分析

固体火箭发动机滚动球窝喷管的弹塑性摩擦接触承载性能,属于复杂结构在复杂载荷作用下的弹塑性摩擦接触问题,它直接决定着系统的结构设计和功能发挥。为保证系统在承受极端工作载荷时,喷管不产生大的轴向位移,阴球、阳球与滚动体间具有一定的接触强度,同时不产生过量的塑性变形,设计阶段,基于计算精度高的三维摩擦接触问题的Lagrange乘子法,解决了与弹塑性耦合的算法问题;在滚动体运动分析及摩擦测试的基础上,模拟系统冷试车冲压试验,充分考虑材料表面强化层,建立了各构件间的弹塑性摩擦接触模型。有限元计算结果及冷试车分解试验、系统作动力矩测试试验结果表明,系统弹塑性摩擦接触承载性能满足结构设计要求,有限元建模及计算结果正确。

NS-WL2型拉压力传感器的机理建模研究

对NS-WL2型拉压力传感器进行了机理建模研究,建立了传感器一阶系统的传递函数、幅频特性、相频特性方程,通过理论与实验结合的方法得到了传感器的等效质量、刚度及阻尼参数。为应用此型号传感器的科研人员提供了参考。

基于改进型多项式混沌展开的固体火箭发动机药柱低温点火不确定性量化分析

基于映射法求解多项式混沌展开(PCE)系数过程中,不恰当的PCE阶数与高斯节点数会引起过拟合与欠拟合现象,严重影响PCE代理模型的计算精度。为避免过拟合与欠拟合现象,提出了改进型PCE方法。确定自适应PCE阶数P*和自适应均匀网格(N*)d,并通过P*和(N*)d计算各输入变量的灵敏度指数;基于所得灵敏度指数建立自适应非均匀网格,求解PCE系数。采用所提方法对固体火箭发动机药柱低温点火算例进行分析,研究材料参数随机性对药柱输出响应的影响,获得输出响应的概率分布。研究结果表明,与传统方法对比,所提方法能够得到更加精确的不确定性量化分析结果,验证了所提方法的准确性与高效性。

基于BP神经网络的有限元应力修匀的研究

以四边形平面应力等参单元为例,以高斯积分点为样本点,基于BP神经网络分别考察了以下两种训练模型:以高斯积分点的坐标为输入,Mises应力为输出;以高斯积分点的坐标和位移同时为输入,Mises应力为输出。通过与传统的有限元整体应力修匀比较,经过BP神经网络学习得到的结点Mises应力,不论是单独以坐标为输入还是以坐标和位移同时作为输入得到的结点Mises应力精度都比有限元传统的整体应力修匀高,并且第二种BP神经网络训练模型得到的结点Mises应力比第一种的精度要高。

材料细观各向异性对淬火应力的影响

本文以45#细长钢棒为例,在考虑材料细观各向异性(即晶粒随机取向)的情况下,用有限元方法对其进行了弹塑性分析,结果显示考虑细观各向异性与不考虑(即各向同性),构件应力明显不同.

基于细观各项异性弹塑性理论的变温马氏体相变的数值模拟

马氏体相变是改善钢铁材料力学性能的1种重要途径。本文考虑了晶粒的随机分布(即细观各项异性),在0-1相变模型的基础上,采用热弹塑性有限单元法,以45#细长钢棒的淬火处理为例,进行了变温马氏体相变的数值模拟。

立方晶系多晶体细观马氏体相变有限元模拟

从马氏体相变切变机理入手,考虑相变体积变化,定义相变机械驱动能及其等效驱动应力,并在假设细观化学驱动能均匀的前提下,建立细观动力学模型.在此模型基础上,通过Marc软件二次开发,开展弹塑性立方晶系多晶体单向拉伸下的应力耦合细观马氏体相变有限元模拟.有限元模型的每个单元同时代表一个材料主轴随机分布的晶粒,屈服准则采用立方晶系单参数Hill准则,细观相变率与细观等效驱动应力关系取指数形式.三个多晶体样本模拟显示:1)细观马氏体相变分布不均匀,且不均匀程度随增量步增加呈先快后慢的减弱;2)多晶体宏观相变率-宏观拉伸应力模拟曲线呈指数态势,但在整个加载过程中,相变量均较细观模型的小.

基于高斯过程回归的有限元应力解的改善研究

本文应用高斯过程回归方法对有限元应力解进行了改善研究.考题是一简化为平面应力问题的各向同性且受均布载荷的等截面悬臂深梁,应力考察量取Mises应力,高斯积分点为样本点,单元角结点为改善点.4结点单元有限元模型和8结点单元有限元模型的计算结果表明:(1)改善点的总体误差比样本点的总体误差都小,且4结点明显、8结点不明显;(2)边界结点的改善效果均较传统整体应力修匀的效果显著;(3)改善点应力具有置信区间;(4)较传统分片应力修匀方法,高斯过程回归方法可将所选取区域内的所有角结点的应力同时给予改善,且边界角结点改善效果好.

A Research for Error Compensation Algorithm of Dual Range Pressure Sensor

Large range-high precision measurement has always been a challenge in the field of mechanical measurements. This paper built the input-output differential equation of Dual Range Pressure Sensor(DRPS) and gave an error compensation algorithm of DRPS after analyzing the mathematical model of DRPS. For a given situation, dynamic measurement errors of sensor parameters can be compensated by this method. Finally the accuracy and feasibility of the method were verified using Adams Software.

变温马氏体相变细观选择性的初步研究

变温马氏体相变的相变驱动力由化学驱动力和力学驱动力组成。本文从细观角度出发,提出在假设每一晶粒存在几率相同的内部缺陷及每个晶粒保持单一种类相的基础上,对于吉布斯自由能相等(即温度相同)的晶粒,形状改变比能对晶粒是否发生相变起着选择性的作用。并以此为基础通过有限元法分析,给出了45#钢临界形状改变比能与温度的关系。