不同工况下液压插销升降系统定环梁建模策略及有限元分析

为了研究液压插销式升降系统定环梁在不同工况下结构强度,基于载荷传递路径分析、多点约束(MPC)方程,利用不同工况下建模策略开展定环梁有限元分析,并结合船级社规范开展校核验证。结果表明,升降系统的定环梁作业要根据载荷传递路径采取不同的建模策略;MPC方法相比于共节点的方法,克服了不同单元、不同结构交界面处节点不兼容的问题,能够有效的降低网格离散化过程中所消耗的时间,提高计算效率,节约计算资源;结构的校核需要考虑工况组合、应力集中系数、材料系数等综合因素后作出评定。研究成果可为不同工况下液压插销升降系统定环梁的分析校核提供参考。

圆环非线性恢复力的梁约束模型建模

圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。

基于改进环网编码法的配电网辐射性判别方法

配电网辐射性约束是配电网优化问题中的一个重要约束,但目前用于判断配电网辐射性的方法都较为复杂,限制了相关问题的求解效率。为解决这一问题,文中从图论的角度出发,对配电网拓扑结构中可能出现的孤岛和环路的特征进行了分析,提出了配电网满足辐射性的充要条件。进一步将其与元启发式算法中常用的环网编码法结合,并对环网编码法进行了改进,提出了环路法与割集法两种可用于检测配电网辐射性以及修正不可行解的方法。将提出的方法应用到配电网重构问题中,并基于IEEE 33节点系统,通过对不同辐射性检验方法的计算结果和计算效率的对比,证明了方法的正确性与高效性。

环枝状集输管网布局拓扑优化研究

为提高环枝状集输管网的布局结构,降低初期产能投资和后期运行费用,在考虑井式约束、集输半径约束、节点隶属约束、处理量约束、节点流量平衡约束和双层布局约束的基础上,以总投资费用最小为目标函数,建立了适合环枝状集输管网优化的混合整数非线性规划模型,考察了不同约束条件、优化条件和优化算法对优化结果的影响,并通过实例分析验证本算法的有效性。结果表明:不同约束条件下,阀组和中央处理厂的位置及管网结构有所差异,优化的管网结构均为上层枝状、下层环状;集输半径约束对投资费用的影响远大于井式约束和处理量约束;整体优化较分层优化结果更加合理。果蝇优化算法的收敛迭代次数为35,计算时间12.13 s,与其余求解算法进行对比,在求解稳定性和收敛速度上具有一定的优越性。研究结果可为油气田地面工程的优化设计提供理论依据。

并行设计中任务量与时间模型的探讨

时并行设计任务组织方面已有的研究内容进行分析，在此基础上论证了一些算法思路上的可取及有待改进之处；对目前常用设计规划方法因未考虑企业实际拥有的技术、人力资源水平而使最终的规划结果不能很好地指导实践这一常见问题，提出了基于资源约束的任务总量模型和时间总量优化模型，并介绍了一种根据任务关键度来识别重要任务的新方法；最后用一个应用实例进行了验证。

轻轨车辆车轮NVH特征分析与校正

为研究有效的降噪车轮方案,在柔性车轮和轮对的NVH特征分析基础上,提出阻尼环约束的降噪设想。通过柔性车轮NVH特征分析及相关的轮轨噪声预测与试验结果对比,可以认为由于轮轨接触摩擦约束作用,车轮不可能产生轮辐弯曲模态振动,因而也不会形成TWINS模型所预测的0.3 kHz噪声成分。在力锤以及轨道不平顺与粗糙度等效力谱激扰作用下,柔性车轮和轮对NVH特征对比表明:车轮噪声是由轮辋高阶模态振动引起的,而这些高阶模态振动的主要激扰源应当归结于轨道粗糙度;阻尼环约束对这些高阶模态振动稳定性具有非常理想的校正效果,因而可以作为构建未来降噪车轮技术的理论依据;轨道不平顺所形成的轨道力谱只能使车轮产生低频动力作用,并引起道床、桥梁和附近建筑物的低频机械振动。

大流动性高强轻集料混凝土约束收缩及抗裂性能研究

为探索大流动性高强轻集料混凝土约束收缩特性及抗裂性能,试验采用高强页岩陶粒制备大流动性高强轻集料混凝土(HSLC),测试其基本力学性能,通过外侧面干燥条件下的圆环约束收缩试验,研究高强轻集料混凝土约束收缩开裂性能。研究结果表明:HSLC与普通混凝土(NC)比较,HSLC在7 d前的收缩应变量及应变增长率明显高于NC,7 d后LC收缩应变增长减缓,开裂时HSLC总收缩应变明显小于NC;掺加粉煤灰可以提高混凝土的流动性、减小HSLC的收缩,但粉煤灰掺量应小于25%;硅灰复掺虽对提高HSLC强度有利,但显著增加混凝土收缩变形;与相同强度等级的NC比较,HSLC早期开裂风险系数较小,但从混凝土承载能力的角度NC的抗裂性能要优于HSLC;粉煤灰能降低混凝土约束收缩下的开裂风险;粉煤灰与硅粉复掺的混凝土早期开裂风险明显大于单掺粉煤灰的混凝土;轻集料预湿能对增强HSLC的抗裂性能非常有利。

自密实轻骨料混凝土约束收缩试验及抗裂性能研究

试验采用高强页岩陶粒及Ⅰ级粉煤灰制备工作性能良好的自密实轻骨料混凝土(SCLC),通过环形约束收缩试验,进行密封与外侧面干燥两种条件下的约束收缩试验,研究自密实轻骨料混凝土约束收缩应变随着龄期发展规律及抗裂性能。研究结果表明:自密实轻骨料混凝土在3d前的自生收缩与干燥收缩大于普通混凝土,14d后的自生收缩与干燥收缩低于普通混凝土;掺加Ⅰ级粉煤灰可以明显提高新拌SCLC浆体的工作性能,也能有效抑制SCLC的自生收缩,但其掺量应该控制在25%以内较合适;以开裂风险系数η作为混凝土的抗裂性能评价指标,自密实轻骨料混凝土的抗裂能力要高于普通混凝土,但SCLC在达到临界开裂状态后很快产生贯穿性裂缝,其开裂的时间反而比普通混凝土早。

基于环形邻域拓扑的自适应速度PSO算法

为克服全局粒子群优化算法易陷入局部最优的缺点,基于全局自适应速度粒子群优化(SAVPSO)算法,给出一种基于环形邻域拓扑的局部SAVPSO算法来求解约束优化问题,同时采用动态目标方法(DOM)来有效处理约束条件,并以13个经典的测试函数为例对算法的性能进行仿真实验研究。测试结果表明,与全局SAVPSO算法相比,该算法具有较强的全局寻优能力,可以较好地避免陷入局部最优;另外,粒子的邻域大小及实现形式对算法的性能均有一定的影响。

径轴向环轧机的可轧区

环件轧制过程中存在着运动学、动力学、金属塑性及缺陷等非线性约束。常规工艺制订方法很难同时满足这些非线性约束条件。本文提出了综合可轧区的概念，并对综合可轧区进行求解，最后将各种非线性约束用几条曲线统一起来。据此可方便地确定径、轴向压下量范围。它不仅可以保证轧制过程的顺利进行，还可避免鱼尾等缺陷的产生，对实际生产具有指导作用。

具有弹性约束的模糊运输问题求解

为了研究信息不完整、不确定条件下的运输问题,建立了目标函数费用系数为三角模糊数,约束条件为弹性约束的模糊运输问题的模型。首先,将约束条件中的弹性约束转化为两个经典的不等式约束,同时,利用结构元加权排序准则,将模糊目标函数转化为传统的目标函数。然后对转化后的目标函数和约束条件进行整合,从而建立与原模型等价的线性规划模型,进而求出其最优解及其满意度。最后通过具体算例,证明了模型求解方法的可行性。

镁合金圆环约束镦粗过程的形变均匀性数值仿真研究

引入形变均匀性因子和坯料结构参数,借助数值仿真技术进行AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中坯料结构参数、变形工艺参数与形变均匀性的相关性研究。结果表明,AZ91D镁合金圆环约束镦粗过程中形变均匀性随变形温度的升高呈增大趋势,随变形程度、变形速率及结构参数的增大呈减小趋势。

滚动汇流环装配力学特性分析与优化设计

汇流环安装于具有相对转动的内、外环道之间,受到内、外环道的预紧压缩,形成与环道之间的微小面积接触,并通过接触面实现电传输.为了明确薄壁圆柱形滚动汇流环的装配力学特征及其压缩状态,基于汇流环装配后产生的变形状态,运用弯曲力学理论建立汇流环装配压缩后的弯曲变形模型,结合赫兹接触理论以及电接触理论得出汇流环压缩变形、接触电阻以及结构尺寸三者之间的关系.根据装配约束条件,得出汇流环预紧压缩量的预设范围.通过设计实例的计算分析与ABAQUS有限元验证,其结果表明有限元仿真结果与理论模型的计算结果相差微小.汇流环装配压缩的力学模型及其预设范围具有良好的合理性与正确性,能够为滚动汇流环的优化设计提供重要参考.

基于ADAMS的十环过山车动力学模型的建立

为得到十环过山车运行过程中各部件所受的力、速度和加速度等数据,基于ADAMS对十环过山车建立动态模型,十环过山车由七节车厢体组成,十环过山车的轨道运行里程长、运行速度快,运行过程中轨道对车体的冲击力大,新型车体相对与老式的中三环过山车,其在运行过程中的稳定性和安全性更高,由于其车体的基本结构与三环、四环过山车的差异,所以通过在约束方式上的改变,保证了其自由度为1且与过山车的实际运行过程中的工作原理相同。研究结果表明,通过该动力学模型的仿真所得出的数据准确、可靠。

Ⅰ级粉煤灰对水泥净浆开裂的影响

采用环约束法,试验研究了Ⅰ级粉煤灰对不同水胶比下水泥净浆开裂的影响。试验研究发现:Ⅰ级粉煤灰在低水胶比(0.24)情况下对净浆开裂几乎没有影响,当水胶比为0.32和0.40时抗裂作用明显;较高水胶比(0.32、0.40)情况下,Ⅰ级粉煤灰对净浆的抗裂性能有较好的改善作用,在20%～65%掺量范围内,随着掺量的增大,净浆的开裂龄期延长,抗裂性能提高。

基于Lattice的验证方环签名改进算法研究

为了解决现有的数字签名机制在发放软件著作、专利许可证以及项目工程招投标等应用中出现的各种隐私安全问题,以随机预言模型下的相关签名方案为理论基础,提出了一种基于格结构(Lattice)的强约束验证方环签名改进算法,即L_SRS算法。该算法在标准模型下给出了详实的安全性分析,依据标准的小整数解困难问题,L_SRS算法增加了一种强约束安全机制,能够有效抵抗适应性选择消息攻击,对其具有强不可伪造性。通过安全性与性能分析,L_SRS算法具有应用高安全性、签名计算高效率性等特点。

计及频率约束的环肋圆柱壳多目标优化研究

圆柱壳自由振动频率是潜艇静音性设计的一个重要指标。论文在经典圆柱壳多目标优化模型的基础上添加了频率约束条件。通过频率约束使结构振动与机械振动的频率错开,避开共振。采用NSGA-Ⅱ进行多目标优化求解,提出了基于所有子代获取Pareto解集,并与由最后一代得到的Pareto解集进行了比较。结果显示,基于所有子代的Pareto解集有一定优势。利用Pareto解集数据分析了频率约束对解的影响,这些分析可供实际工程设计参考。最后采用先聚类后评价的方法对基于所有子代的Pareto解集进行了评价优选。

路网示意性地图的环约束算法

研究了目前构建路网示意性地图的主要方法——其核心是依据迭代过程的后置拓扑检验一致的迭代移位算法的原理与性能,考虑到由于缺少整体与局部的空间回溯过程以及后置拓扑检验集的不完备性,导致路网约束发生异常,造成迭代移位算法无法有效示意化路网的问题,提出了一种新的路网示意性地图非迭代构建算法——环约束算法。该算法以环为单位依据邻接顺序依次定位各环,通过几何约束限制潜在的拓扑冲突,从而提高了其性能。与迭代移位算法的对比试验结果表明,该算法可以同时顾及线段角度与线段长度约束,能够有效地抑制拓扑冲突,而且由于没有迭代移位过程,因而算法速度快,可用于大规模路网示意化地图生成。

与多项式约束相关环的交换性定理

证明了一个具有单位元的环，在整系数多项式约束下的交换性定理，把Kezlan关于y^(m(x,y)>1的结果推广成y2qm（y）

计及频率约束的潜艇环肋圆柱壳优化设计研究

基于多岛遗传算法,研究了环肋圆柱壳静水压力作用下,考虑强度和稳定性约束和频率约束时质量最轻的优化设计问题,讨论了强度约束和稳定性与频率约束以及材料、几何参数对优化结果的影响。环肋圆柱壳经优化后,壳板的质量比例大约是70%,肋骨质量占30%,并且随壳体的长径比(L/R)变化不大。环肋圆柱壳的优化中,肋骨的应力约束是主要约束,肋骨应力已经非常接近许用应力标准,其他应力、局部和总体失稳压力还有一定的储备。提高材料的屈服极限,可以显著降低总质量,但是肋骨也很接近许用应力标准。