连续退火炉内带钢的热态大挠度变形分析

带钢在连续退火前,无论是呈板形良好的平直状态,还是具有某种瓢曲浪形,但是经过连续退火后其往往不能保持原来的几何状态,会发生明显的大挠度变形。通过深入现场对这一现象长期跟踪,建立了退火炉内带钢热力学行为的力学模型,并运用ANSYS有限元软件仿真研究了其变形机理和各影响因素的影响大小和规律。研究结论对于宝钢2030连续退火线改进工艺、减少热瓢曲有指导作用。

计算梁大挠度变形的数值积分法

采用数值积分法计算梁的大挠度变形,将经典解法的椭圆积分转变为有限个点的初等函数值求和运算.具有收敛快、精度高、易为工程技术人员掌握等优点,是对材料力学教学内容的丰富和补充.

圆环形薄板大挠度变形有限元分析比较研究

环形薄板是汽车减振器中的一个重要零件,属于典型的大挠度非线性变形,传统的计算方法要么产生误差较大,或者计算繁琐不利于工程应用。本文借助于现代分析软件,利用有限元分析方法对汽车减振器中不同规格环形薄板的大挠度变形情况进行了研究。根据von Kármán提出的微分方程,结合钱氏摄动法给出了求解大挠曲变形的解析表达式,拟合出了解析式中的待定系数的数学表达式,并针对固定半径比、内/外径等不同情况进行了计算分析和误差比较。数值计算证明,使用的方法合理可靠,求解精度高、简单快捷实用,误差在3%以下,完全可以满足工程设计分析的需要。

基于细观本构方程的平纹织物大挠度变形的研究

织物大挠度变形的研究在服装CAD核心技术中占有很重要的地位.基于织物的细观本构方程,将织物的初始构形看作一块平板,采用板的基尔霍夫假设,对织物的大挠度变形问题进行了分析与研究,并推导出了其控制微分方程.

弛张筛面大挠度非线性变形分析与实验

为研究高硬度弛张筛面挠曲运动过程中的大挠度非线性变形特性,考虑其受端部支承轴向压缩而失稳,建立了弛张筛面的细长压杆模型,引入换元积分,导出了筛面变形量随筛面长度的精确定量表达式,利用数值算法发现了筛板端部移动量应不大于0.271 5l(l为筛板长度);进行了筛面大挠度变形量的测试实验,发现变形筛面中心线两侧对称测点处的测量值十分接近,且筛面各测点处大挠度非线性变形的测量值和理论值的误差保持在7%以内,表明上述模型在表征筛面变形特性上的可行性。

水下爆炸冲击波作用下单向加筋板的大挠度塑性变形

基于理论与有限元方法对加筋板结构在水下爆炸冲击载荷作用下的大挠度塑性变形问题进行分析研究。探讨了水下爆炸冲击波载荷计算方法。提出了适用于冲击波载荷的消除波形影响的新方法,使指数衰减形式的冲击波载荷等效为方波,便于塑性动力响应分析。通过膜力因子法建立结构的运动方程,并运用龙格库塔法求解。总结能量法对矩形加筋板塑性变形问题的求解过程。设定若干种典型工况,运用上述两种方法求解结构残余变形,并与数值计算结果分析比较。最后,对能量法与膜力因子法求解的结果进行误差对比分析,指出两种理论方法各自的优缺点。

基于应变测量的弹性薄板变形场重构方法

针对四边固定弹性薄板结构,提出了一种基于表面应变监测的变形场重构算法,建立了基于弹性薄板表面应变与曲率关系的力学模型。针对大挠度变形的非线性问题,提出了一种基于曲率迭代法的沉降校正算法,建立了薄板应变监测实验平台,根据实验得到的离散应变数据,重建了应变场,获得详细的应变信息。基于曲率迭代法和应变信息得到了薄板在不同荷载作用下的变形曲线。实验结果表明,中心点加载和任意点加载条件下的弹性薄板变形重构误差分别为3.92%和4.95%,重构结果能够准确反映弹性薄板的变形,为复杂约束条件下的变形场重构研究提供参考。

大挠度直梁二类混合变量变分原理及其应用

本文在功的互等定理的基础上,利用位移和应力作为变分变量的二类混合变量的最小势能原理和最小势作用量原理来求解大挠度直梁变形稳定问题,将所得结果与有限元模拟结果进行对比分析,验证了给出的方法的可行性和计算结果的准确性。给出的方法简单灵活,结果准确,为解决大挠度直梁问题提供了新的解决途径,不仅具有一定的理论意义,而且可以直接应用于实际工程中。

波动载荷下双级减压器反馈膜片力学性能分析

为研究波动载荷下航空推进系统双级减压器反馈膜片的力学性能,建立推进系统高压气路AMESim仿真模型并基于测试结果验证了AMESim模型的准确性,获得双级减压器反馈膜片波动载荷,利用波纹膜片大挠度变形理论验证载荷与挠度关系,以波动载荷为边界条件对反馈膜片进行有限元分析,研究膜片材料、波纹形状及尺寸对反馈膜片力学性能的影响规律。研究结果表明:不锈钢AISI 304材料的反馈膜片性能最好,其次是铜合金T52500材料;波动载荷下圆形波纹反馈膜片最大变形量最小,膜片力学性能最优;波纹宽度在1.5~2.5 mm范围内的不锈钢圆形波纹反馈膜片力学性能最佳。研究结果可用于波纹膜片的定量分析和定性预测。

桩—网复合地基工后沉降预测方法研究

针对东莞市东部快速路工程采用素混凝土桩—土工格栅复合地基试验段,对三点法和基于薄板大挠度变形理论计算的工后沉降量与实测稳定值进行了比较,验证它们的吻合程度。

融合正向建模与反求计算的车用减振器建模技术研究

针对减振器调试过程中工程师凭借经验调试耗时耗力等局限性,引入反求的思想,开展了结合减振器正向建模与关键参数计算反求的建模技术研究.根据有限元与最小二乘法结合的思想,建立基于大挠度变形的正向阻尼特性模型,并分析得出影响减振器工作特性的关键阀片参数;在减振器阻尼特性曲线的基础上,建立了以计算机模拟结果与试验结果的误差为目标函数,减振器阀片关键参数为待求参数的反求模型.最后采用遗传算法辨识出对阀片变形的关键参数,使优化反求后的参数模型能与试验特性良好吻合.论文提供的方法可以在减振器内部重要参数未知的情况下,对减振器进行参数优化设计,为调试减振器提供理论依据.

机械式激光窗口结构设计与防尘罩抗风载能力研究

针对高能激光发射装置使用环境恶劣,工作间歇时间长等特点设计了机械式快速密闭窗口,窗口包含压紧机构和密封机构两部分,选用同步带作为防尘罩收放机构,设计三连杆机构作为压紧装置。利用薄板大挠度变形原理建立防尘罩挠曲变形量、密封压力与正压风载之间的评估模型,以中心挠度为摄动参数,用摄动法求解模型,获得防尘罩最大抗风载能力与电机输出扭矩和密封圈参数三者之间的对应关系,分别利用有限元和实验测试验证评估模型的准确性,依据解析结果优化压紧机构。实际测试表明,对于600 mm口径的激光发射装置,防尘罩挠曲变形不超过7 mm时,评估模型求解误差不超过6%,当防尘罩厚度为1.2 mm时,窗口可以抵御20 m/s以下的风沙侵袭,最大抗风载能力和评估精度均明显优于现有技术和装备,有效提高了激光发射装置环境适应能力,降低了因环境因素导致的激光烧蚀,提高了激光发射装置的使用寿命。

箍筋多边形成型建模及分析

为明确箍筋多边形成型过程中其成型状态与箍筋拉力的关系,将箍筋拉弯过程分成先大挠度弯曲变形后拉直两个阶段;首先建立箍筋大挠度弯曲变形的悬臂梁力学模型,分析自由端上的压力与成型参数的关系;然后建立箍筋拉直的力学模型,得出箍筋拉力与位移的关系。根据上述力学模型,计算得到了在成型参数一定的情况下成型状态与成型拉力的关系图,给出了保证箍筋成型的拉力值。拉力波动方程分析表明在多边形箍筋角速度一定的情况下拉力的波动对箍筋成型状态的影响较小可以忽略不计。仿真表明:将箍筋拉弯过程看成先大挠度弯曲变形后拉直两个阶段,是获得箍筋成型状态与箍筋拉力定量关系的有效途径,建立的成型状态与成型拉力的关系图对多边形成型具有理论指导意义。

基于主轴分解法的变截面梁变形分析

针对传统变截面弹性梁大挠度变形计算方法求解过程复杂、适用性差、结果精度低等问题,基于结构刚度主轴分解法,将变截面弹性梁离散成为具有若干个6自由度弹性关节的串联机构,对结构刚度矩阵进行计算,运用机构学方法,将变形问题转化为多自由度冗余机构的约束-静力平衡问题。构建优化目标函数,基于梯度下降法,采用旋量理论方法和指数积方式简化问题的计算过程,快速获取变截面弹性梁的位形信息,迭代求解得到梁的大挠度变形结果。通过与Abaqus软件仿真结果和实验结果对比,在误差允许范围内,采用此新方法能够获得准确结果,且求解过程快速简便,适用性广。