纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型

建立了一种通用形式的复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,提出一种无需限定网格和节点的复合材料螺旋弹簧有限元建模方法.基于复合材料层合板理论,推导了复合材料层合板等效剪切模量,并据此建立了纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,该模型能够适用于任意铺层角度的纤维分布.为了解决在有限元建模过程中复合材料螺旋弹簧单元方向设置的难题,提出建立复合材料弹簧有限元模型的新方法,可直接对铺层进行设计,避免了划分网格时单元坐标系与簧丝螺旋线方向难以协调的问题.刚度预测模型计算结果与文献实验结果的对比表明,所建立的预测模型具有更好的计算精度.针对复合材料类型和纤维铺层角度的不同组合形式,利用所建立的有限元分析模型和刚度预测模型进行了对比分析,结果表明两者之间的计算误差较小,有效性较好.

变刚度复合材料螺旋弹簧的刚度预测模型及影响因素分析

变刚度复合材料螺旋弹簧,不仅具有极好的轻量化效果,还能通过刚度的变化,提升整车的舒适性。目前变刚度复合材料螺旋弹簧的设计理论尚不完善,文章基于复合材料层合板理论,结合螺旋弹簧变刚度的原理,建立了变刚度复合材料螺旋弹簧刚度预测模型。根据变刚度复合材料螺旋弹簧的刚度预测模型,分析了各结构参数对刚度的影响灵敏度,其中结构参数的影响力大小分别为簧丝半径>中径>有效圈数>芯轴半径。文章推导的刚度预测模型和影响灵敏度分析,可快速指导变刚度复合材料螺旋弹簧的结构设计。

基于BP神经网络的轧机刚度预测模型

轧机刚度对热轧带钢厚度、板形控制等有重要影响,轧机牌坊与辊系轴承座之间间隙变化引起的辊系轴线交叉是导致轧机刚度变化的主要因素。为此,以某精轧机为研究对象,建立了轧机的数值仿真模型,并以轧机设计刚度对模型正确性进行验证。基于该仿真模型,采用正交试验方法,通过修改轧机牌坊与辊系轴承座之间的间隙,计算不同辊系轴线交叉状态下的轧机刚度值,构建了训练数据集。采用BP神经网络建立间隙与轧机刚度之间的非线性映射数学模型,实现了轧机刚度预测。现场的刚度试验和轧机刚度调整实践均验证了该模型的可靠性。该模型为轧机刚度精确预测、轧机牌坊和辊系轴承座间隙调整以及轧机精度智能调整提供了理论依据。

经典层合板刚度模型在胶合板中的应用

根据胶合板结构特点及速生杨木单板的面内弹性常数预测模型,将复合材料经典层合板理论的刚度模型应用于胶合板类人造板。模型验证实验中,在表、背单板上正交铺设浸渍纸,使用电阻应变片可测得试件在受轴向拉伸或纯弯曲载荷时上、下表面的应变εx和εy,对部分柔度系数的实验值和模型理论值进行了验证。结果表明:刚度模型能较好地预测胶合板的刚度值,经典层合板理论刚度模型可以用于描述胶合板的刚度问题。