分级梯度蜂窝结构的面内压溃行为

通过逐层在六边形胞元中引入次级结构的方式构建了4种具有分级梯度特性的蜂窝结构,采用ABAQUS/Explicit有限元软件对4种分级梯度构型蜂窝结构的面内压溃性能进行了数值模拟。结果表明,分级梯度的引入能够有效控制蜂窝结构准静态加载下变形带的产生和发展,使得不同分级阶数胞元的压溃失效进程以不同的平台应力水平反映在分级梯度蜂窝结构的宏观力学响应中。结合细观变形机制,分析了冲击速度和胞壁厚度对分级梯度蜂窝结构压溃响应和能量吸收性能的影响规律。在低速冲击下,采用中间高阶两端低阶胞元布置的对称分级梯度蜂窝结构表现出优异的吸能性能,与传统蜂窝结构相比,比吸能提高了95.66%。在高速冲击下,不同分级胞元的梯度设计能够改善蜂窝结构在压溃过程中的吸能性能,使得吸能结构的压溃过程能够得到有效调控。

基于成果导向的力学实践教学改革

从系统论的角度,给出成果导向教学(Outcomes-based Education,OBE)的系统论原理,发现其对应有社会产出为主、学生产出为主和全反馈综合评估三种模式。从系统理论上探讨OBE教学理念存在的关键点及难点,并分析其存在的原因以及解决的可能办法,可为OBE教学理念的研究提供新思路。以此为基础,开展基于OBE理念的力学实践教学改革,并列出相应的教改思路和措施,为同行提供教学参考。

单自由度吊丝配重式重力补偿机构的精度分析

以单自由度吊丝配重式系统为研究对象,建立系统误差模型。为评估各类几何误差及惯性力对补偿精度的影响,将起吊点和悬挂点的偏离量作为误差评估指标,选定同步误差对应的误差评估指标进行误差匹配,可分析各类误差的影响。研究发现吊丝长度与补偿精度成正相关,各类几何误差对评估指标的影响有差异。惯性力引起的误差可等效成求解悬链线问题,经分析发现,其导致起吊点方向偏转为最大影响因素。算例表明,角加速度过大时,系统对吊丝长度有更高的要求。

提高一般院校材料力学实验教学效果的思索

根据一般院校材料力学实验教学的特殊性,分析其硬件条件难以改善和普通教改不一定适合它。结合教学实际,提出"从形而上着手提高的方法"来解决这一问题,并对这一方法在自身的实践中进行了总结。

莫西沙星与左氧氟沙星治疗耐药性肺结核的临床效果比较

目的比较莫西沙星与左氧氟沙星治疗耐药性肺结核的效果。方法选择湖南省安化县人民医院113例耐药性肺结核患者,分成甲组(n=57)和乙组(n=56)。2组均采用相同的基础方案进行治疗,甲组同时使用莫西沙星(0.4g/d,顿服,连续12个月),乙组同时使用左氧氟沙星(0.4g/d,顿服,连续12个月)。对比2组的治疗效果、不同时期痰菌转阴和空洞改善情况、不良反应。结果 (1)甲组治疗的总有效率为92.98%,高于乙组的76.78%(P<0.05)。(2)甲组第3、6、12个月时痰菌转阴率分别为64.91%、84.21%、92.98%,空洞改善率分别为61.40%、78.95%、92.98%,均高于乙组的46.43%、64.29%、76.78%,39.29%、62.5%、76.78%(P<0.05)。(3)甲组不良反应发生率为17.54%,与乙组的21.43%差别不明显。结论莫西沙星对耐药性肺结核的治疗效果优于左氧氟沙星。

中间包热应力分析及其变形机理研究

为了解中间包发生热应力裂纹的原因,利用有限元方法对中间包壳体的热应力场进行了分析,并对中间包变形机理进行了研究,得到了两水口相对位移过大的真正原因。

材料力学课程中杆件内力的教学研究

在材料力学课程教学实践中,为了帮助学生总结和系统化所学知识,从学生需要掌握杆件内力的知识点出发,总结得到快速计算杆件内力以及快速绘制对应的内力图的方法,并且提炼出便捷的助记口诀,在教学中取得了较好的效果。

《工程力学》课程中杆件内力的教学实践

以培养学生对知识总结和系统化的良好习惯为目的,在教学实践过程中,针对杆件内力需要掌握的知识点,总结出快速计算内力和绘制内力图的方法,同时精炼出助记口诀,并取得了很好的教学效果。

单框架控制力矩陀螺输出特性分析

广泛用于航天领域的单框架控制力矩陀螺,具有力矩放大效应的优点,其理论基础为有假设条件的力矩放大原理.本文不局限于这些假设,不限定工况,解析单框架控制力矩陀螺的输出特性.考虑安装基座的运动,得到具有两维输入三维输出的单框架控制力矩陀螺力矩输出模型,提出将输出力矩分解为可调控与不可调控两部分.为分析单框架控制力矩陀螺的输出特性,定义两个参数,分别为输出输入力矩比和输出力矩利用率.研究发现,单框架控制力矩陀螺不恒有力矩放大效应,也不恒有高效的力矩利用率,两者与其状态密切相关.最后,以含两个单框架控制力矩陀螺的航天器姿态机动任务为例,对非对角奇异鲁棒操纵控制和优化控制进行仿真,检验了单框架控制力矩陀螺输出特性对控制效果的影响.同时,根据单框架控制力矩陀螺的三维输出特性,借助一个单框架控制力矩陀螺的优化控制,实现了航天器的三轴姿态机动.仿真结果显示,在优化控制过程中,单框架控制力矩陀螺始终具有力矩放大效应和高效的力矩利用率.

激光喷丸强化对半圆孔件疲劳寿命的影响

为研究激光喷丸强化对7075-T6铝合金半圆孔件疲劳寿命的影响,对激光喷丸与未喷丸的试样进行了对比试验,利用X射线应力仪测定其表面残余应力,并对试样进行疲劳拉伸试验.用扫描电镜观察了两类试样疲劳断口的形貌,并采用数理统计方法对其疲劳寿命进行分析.研究表明:经激光喷丸处理区域,表面存在较大的残余压应力,幅值为310 MPa;未喷丸试样疲劳裂纹条带的宽度为0.7~0.8μm,而喷丸试样疲劳裂纹条带的宽度为0.3~0.4μm,说明喷丸试样裂纹扩展的速度比未喷丸试样慢很多;激光喷丸后半圆孔件的疲劳寿命比未喷丸的疲劳寿命提高了2.8~7.2倍.

钻、铰工艺对铝合金紧固孔件疲劳寿命的影响

为研究钻、铰工艺对紧固孔件疲劳寿命的影响,分别对LY12CZ硬铝合金疲劳试样采用钻、铰两种工艺加工出孔并进行了疲劳试验,对钻、铰工艺下孔壁的表面形貌和粗糙度、切向残余应力以及试样的疲劳断口特征进行了测定和分析。结果表明:钻削后孔壁的表面较粗糙,其表面粗糙度为12.92μm,而铰削后孔壁表面非常光滑,其表面粗糙度为1.57μm;钻削孔壁表层的应力为残余拉应力,幅值为165MPa,而铰削孔壁表层的应力为残余压应力,幅值为78MPa;相比于钻孔试样,铰孔试样的疲劳条带间距较窄,裂纹扩展速率较低,其疲劳寿命是钻孔试样寿命的1.81倍。

边界约束条件对薄板激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响

为研究不同边界约束条件对薄板多点激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响,采用数值模拟和试验结合的方法对7075铝合金薄板激光喷丸处理进行研究,对比分析了板料在底部全约束和两端夹持两种边界约束条件下的变形形貌和残余应力分布。结果表明:激光喷丸后,板料冲击区域均产生微凹坑;底部全约束的板料经激光喷丸后,未发生整体变形,仍然保持平整状态,而两端夹持的薄板喷丸区域发生了整体向上的凸起变形。两种边界约束条件下,最大残余压应力均出现在板料的冲击表面;底部全约束时的最大残余压应力为299.0 MPa,大于板料两端夹持时的251.6 MPa。在厚度方向上,其残余应力分布也存在着明显差异,底部全约束时,厚度方向上的残余应力分布形式为"压应力-拉应力",而两端夹持时的分布形式为"压应力-拉应力-压应力"。

强激光诱导的应力波在靶板中衰减特性数值模拟

利用ABAQUS数值模拟软件对脉宽为ns量级的强激光诱导的应力波在铜靶中传播特性进行了模拟研究。建立了适合于高压高应变率下一维平面应力波在铜靶中传播的有限元分析模型,模拟了两种不同激光冲击波峰值压力诱导的应力波在铜靶中衰减的特性。结果显示,峰值压力为0.35 GPa和3.5 GPa下驱动的应力波在铜靶中的传播速度分别为4 600 m/s,4 000 m/s。峰值压力为3.5 GPa冲击波在靶体内诱导的应力波出现了弹性波和塑性波的双波结构。应力波峰值的衰减规律呈指数形式衰减。模拟计算的结果与理论和实验结果较为一致。

启发式教学在材料力学实验教学中的运用

在材料力学实验教学实践中,我们改变传统教学模式,运用启发式教学方法,调动学生学习积极性,培养学生分析、解决问题的能力。

深小孔强化技术的研究

表面强化技术是用外力使工件表层产生塑性变形,材料晶粒细化,改变其应力状态,提高其表面质量,从而延长金属工件疲劳寿命的有效方法。传统的小孔强化技术作为一种工艺已广泛应用于工业领域,但还难以满足微小孔的强化,激光技术的出现以及发展,提供了一种新的小孔强化工艺—小孔激光喷丸技术。在系统阐述小孔强化技术的发展状况的基础上,提出了小孔激光喷丸强化加工方法,详细阐述了小孔激光喷丸强化技术的原理和加工工艺特点,并对其应用前景和发展趋势进行了综合分析。

液压安全联轴器内套变形计算

以弹性力学中的空间轴对称问题和圆柱壳体问题为理论基础,根据无矩理论和有矩理论,推导出薄壁圆筒问题的变形和应力计算公式,在此基础上计算出内套变形与应力的理论值,并将理论值与有限元计算值进行验证比较,证明所推导的理论公式的正确性,为液压安全联轴器的内套设计提供依据。

基于精确有限元模型的叉车外门架轻量化设计

为实现某型号叉车外门架的轻量化设计,以改善能耗。运用电测法完成工程实测,以此为基础获得精确且参数化的有限元模型;对模型进行敏感性分析,降低优化模型维度;在Ansys Workbench中,在满足强度前提下,以总质量为优化目标,用响应面法完成优化求解。结果显示,外门架总质量下降13.6%,工程实际表明优化结果有效。

含边界层的机械臂分数阶滑模控制

针对含扰动的机械臂系统,在经典滑模控制基础上引入分数阶微积分构造分数阶滑模面,同时在趋近律中设置边界层,用饱和函数替代符号函数以削弱滑模面的抖振现象,从而获得一种含边界层的机械臂分数阶滑模控制,并通过李雅普诺夫直接法证明其收敛性.算例以两自由度机械臂系统为被控对象,仿真结果表明,相比于经典的滑模控制,含边界层的机械臂分数阶滑模控制可通过调节微分阶次获得更好的收敛性,实现精确的轨迹跟踪.

I-deas变量化分析在转子系统有限元建模中的应用

基于转子动力学理论和有限元数值分析方法,在NX I-deas5软件平台上建立转子系统简化的三维实体模型和有限元模型,并使用软件的变量化分析功能对该转子有限元模型的等效支承参数进行了优化,通过对转子系统有限元模型进行动响应分析,实验验证了模型的准确性。

吸收塔中活性焦颗粒的等效连续介质模型分析

为获得不同百叶类型的吸收塔中活性焦颗粒介质模型,对填充活性焦颗粒的吸收塔进行实测,运用电测法获得两种不同类型百叶上测点的应力数据。运用连续介质法对吸收塔进行数值模拟,当仿真结果与实测结果逼近时,可获得吸收塔内部活性焦的等效连续介质力学模型,对应的固体特性参数即为等效参数,可用于同等条件下的工业场合。通过该方法来判断不同类型的吸收塔内部活性焦的力学特性,对提高设备实际运行的效率也具有极其重要的意义。