基于一维梁理论模型的金属单搭粘接贴片接头强度分析

为了提高单搭粘接接头的强度,基于Goland和Reissner的一维梁理论模型,设计了单搭粘接贴片接头;对铝合金5052(AA5052)单搭粘接接头、AA5052单搭粘接贴铝片接头和AA5052单搭粘接贴铜片接头进行了拉伸-剪切试验,并通过有限元数值模拟获得3种接头破坏位置附近胶层的应力分布情况.结果表明:随着搭接端部刚度的增大,单搭粘接接头的强度逐渐增大,胶层中间部分的应力变化逐渐趋于平缓;与AA5052单搭粘接接头相比,AA5052单搭粘接贴铝片接头的强度提高了3.8%,AA5052单搭粘接贴铜片接头的强度提高了4.9%,从而验证了采用单搭粘接贴片接头的方法具有较好的可行性和有效性.

一维张弦梁结构设计中的几个问题探讨

各种结构都有其经济适用范围,通常跨度100m左右的梁式结构用钢量约为80kg/m2[1].一维张弦梁结构亦属于梁式结构,其用钢量与跨度的平方成正比.本文对一维张弦梁结构设计中的几个问题进行了探讨,包括拉索与撑杆的转角摩阻、拉索预应力的合理取值和安全系数判定、结构自重与跨度的近似关系以及两种计算模型的分析比较等,可供工程设计者参考.

基于一维化梁理论的提升机天轮轴力学分析

天轮轴作为矿井提升机天轮装置的核心部件,其力学分析及计算结果的精度关系到整个提升机乃至矿井的安全生产。运用一维化理论对天轮轴进行力学特性分析:首先基于Carrera统一格式构建了轴段单元的二阶位移场,然后运用虚位移原理建立了天轮轴的力学模型,最后通过与ANSYS Solid模型仿真结果的对比验证一维高阶模型的精确性以及可用性。该方法相对于传统的梁理论有着明显的优越性,可为天轮轴等轴类零件的设计提供理论支持。

VB. NET和NASTRAN混合编程在船体梁振动计算中的应用

以Visual Studio.NET为开发平台,基于VB.NET和NASTRAN采用混合编程的方法开发适用于方案设计阶段的船体梁振动计算软件。通过图形化用户界面控制参数的选择和输入实现船体梁垂向振动经验估算、附连水质量计算、一维梁有限元模型的参数化建模、后台调用NASTRAN计算船体梁垂向和水平振动,以及固有频率和模态振型自动提取等功能。以35 000 m^3液化乙烯运输船为例,对比软件计算值与经验估算值和整船三维有限元分析值,结果表明,该软件对于低阶船体梁振动计算具有良好的可靠性和实用性。

考虑剪切滞后影响的平面Timoshenko梁振动特性研究

构建一简单箱型薄壁梁模型,分别采用一维(平面)Timoshenko梁和空间Timosh-enko箱梁模型计算固有频率,并对两种模型的计算结果进行比较。探讨了剪切滞后对平面梁模型固有频率的影响,进而提出一种考虑剪切滞后影响的频率修正系数,此修正系数可应用于船舶总振动计算中一维(平面)梁结构的振动特性计算,以及海洋平台和船舶结构中箱型梁结构的振动特性计算。用11000t油轮的总振动进行验证,计算结果证明本文方法是可行的。

基于动土压力影响的坝基动剪切模量反演研究

对于土石坝的坝基中土体应力-应变关系的求解,由于非自由地表以及土体所受水平正应力变化的影响,理想一维剪切梁模型方法并不适用。利用下覆饱和砂土地基的土石坝离心振动台试验,分析了不同输入地震峰值下非坝体覆盖区地基、坝中、坝趾处土体加速度的响应规律,得到了坝基中上部土层动土压力在水平向的变化特征,提出了考虑水平向动土压力影响的坝基土体剪应力-剪应变反演计算方法,并与利用理想一维剪切梁模型所绘制的应力-应变滞回圈对比,分析了动土压力对坝基土动剪切模量的影响。结果表明:由坝基底部至坝顶,加速度的放大效应基本呈线性增大;土压力在水平向的变化情况在剪应力-剪应变反演计算中不能忽略;考虑水平向动土压力的影响后,土体剪切模量的计算值减小。随着深度增加,动土压力对坝基中部土体剪切模量的影响比上部土体更大,且计算相对误差随着深度和输入地震波峰值加速度的增加而变大。

两种捆绑火箭弹性振动建模方法对比分析及其对姿控系统的影响

针对长助推和短助推两种类型捆绑火箭的不同模态特点,分析了两者弹性振动建模方法的区别和联系,在此基础上建立了某型固体捆绑火箭姿态动力学新模型,模型中基于有限元法导出了弹性振动方程,基于该模型对箭体复杂弹性振动引起的通道间耦合进行了研究,采用逆Nyquist阵列法进行设计。结果表明,该模型能更准确地反映捆绑火箭纵、横、扭耦合运动特性;新模型三通道之间存在弹性耦合,但耦合矩阵具有对角优势性质,采用逆Nyquist阵列法进行姿控系统设计是有效的,仿真结果表明设计的控制器可行,能够取得比较好的性能。

船舶总振动固有频率实用算法

分别用一维梁有限元方法和三维有限元方法计算3艘实船总振动固有频率,对计算结果进行统计分析,提出对一维梁有限元方法计算结果的修正,利用110000t油船进行验证。用一维梁有限元方法计算时考虑剪切滞后影响系数;用三维有限元方法计算时,是在ANSYS软件中建立全船的三维空间有限元模型,进行模态分析。通过计算证明该方法能有效改进一维梁有限元计算方法,可快速准确地预报船舶总振动固有频率。

金属单搭胶接加强板接头力学性能分析

为研究金属单搭胶接加强板接头的力学性能,文中先后对铝合金5052单搭胶接(简称AA)接头、铝合金5052单搭胶接加强板(AAT)接头进行静力学测试和疲劳性能测试,引入正态分布和威布尔分布对试验数据进行分析,检验其有效性,并采用扫描电子显微镜对疲劳失效胶层进行微观分析.结果表明,AA接头和AAT接头的疲劳试验数据具有较好的规律性,与AA接头相比,AAT接头拉伸-剪切强度提高3.8%,端部弯曲度降低38.5%,能量吸收量提高60.2%,疲劳强度提高33.3%.

船舶振动预报的有限元建模方法和应用概况

本文介绍了采用有限元技术来分析船舶振动的建模方法。论述了一维梁模型、二维平面模型、三维空间模型和混合模型这几种常用计算模型的特点，介绍了目前船舶振动预报的有限元技术应用概况。

基于SOI的一维光子晶体纳米梁腔电光调制器

随着光通信和光互联的高速发展,研究调制速率高、器件尺寸小且易于集成的电光调制器具有重要意义。提出了一种基于Si绝缘体材料(silicon-on-insulator,SOI)的一维光子晶体纳米梁腔(photonic crystal nanobeam cavity,PCNC)侧耦合电光调制器。根据时域耦合模理论,通过主线波导与一维光子晶体纳米梁腔形成侧耦合结构。采用圆柱型渐变孔径的一维光子晶体纳米梁腔,使光束更好的束缚在腔内,调整纳米梁腔的结构参数,使其工作在通信波段波长。同时,根据自由载流子色散效应,在纳米梁腔两侧引入掺杂形成p-n结,施加较低偏压调节纳米梁腔的谐振波长,从而实现对工作波长光信号的"通""断"调制。应用三维时域有限差分法(3D-finite difference time domain,3D-FDTD)对调制器光学特性和电学性能进行仿真分析。结果表明,该电光调制器可以实现波长为1550.55 nm的光信号调制,调制电压仅为1.175 V,插入损耗为0.04 dB,消光比为18.2 dB,尺寸仅为25μm^(2),调制速率为8.3 GHz,调制带宽可以达到90 GHz,可应用于集成光子器件及高速光通信领域。