基于径向基点插值法的旋转Mindlin板高次刚柔耦合动力学模型

将无网格径向基点插值法(radial point interpolation method, RPIM)用于中心刚体-旋转柔性板的动力学分析.基于浮动坐标系方法和一阶剪切变形理论即Mindlin板理论,考虑剪切变形的影响,并计入板面内变形的非线性耦合变形项,采用径向基点插值法描述板的变形场,保留动能中有关非线性耦合变形项的所有高阶量,通过构造高阶形函数避免了径向基点插值法出现剪切闭锁的现象,建立了既能处理薄板问题又能处理中厚板问题的作大范围运动矩形板的高次刚柔耦合动力学模型.高阶形函数可通过添加高阶多项式的方式获得,静力学算例表明径向基点插值法中添加15项多项式可基本消除剪切闭锁.将零次近似模型、一次近似模型和高次模型的仿真结果对比,说明零次近似模型的缺陷,同时说明高次模型有更广的适用范围,可分析大变形问题.将径向基点插值法的仿真结果与有限元法和假设模态法进行比较分析,说明本文方法的正确性,也表明无网格径向基点插值法作为一种柔性体离散方法在刚柔耦合多体系统动力学的研究中具有可推广性.

自由式单板滑雪运动员双侧旋转动作肌肉协同模式的差异分析

目的自由式单板滑雪项目侧向滑行的动作模式形成了主导腿在前的特殊站姿,运动员主导腿与非主导腿能够完成的最高难度与动作表现差异显著。方法应用生物力学方法分析运动员双侧旋转动作肌肉控制模式的差异,能够总结主导侧优势成因,了解单板滑雪专项技术的神经肌肉控制规律。研究运用Noraxon无线表面肌电仪采集运动员双侧旋转动作主要肌群的表面肌电信号,采用非负矩阵分解方法提取肌肉协同数据,分析运动员主导侧与非主导侧旋转动作的控制模式差异。结果(1)与主导侧起跳阶段相比,非主导侧同样分解出2个协同元,但非主导侧起跳时,腹外斜肌协同权重显著高于主导侧。(2)空中阶段,非主导侧股四头肌与臀大肌激活权重显著低于主导侧。(3)与主导侧落地阶段分解出3个协同元相比,非主导侧分解出2个协同元,表明对于非主导侧动作运动员采用较少的协同元数目降低动作控制的复杂性,支持肌肉协同理论的假说。同时,非主导侧落地阶段股四头肌、胫骨前肌与臀大肌的激活系数高于主导侧,表现出不同的肌肉协同策略。结论单板滑雪长期以主导侧作为前脚引领滑行强化训练,造成双侧动作肌肉激活与协同控制模式的差异,建议以双侧不同技术表现为依据,科学设计针对性训练,全面提升双侧运动表现。

八点旋转定位板在抗凝药物腹壁皮下注射中的应用

探究八点旋转定位板在抗凝药物腹壁皮下注射中的应用效果。方法 在2022年1月至2022年12月期间,选取本院需使用抗凝药物腹壁皮下注射的住院患者90例作为研究对象,按其入院时间先后分为2组,即对照组、实验组,各45例。对照组实施遵医嘱皮下注射抗凝药物和常规护理方案,而实验组在对照组基础上应用八点旋转定位板在抗凝药物腹壁皮下注射中,就两组的患者的腹壁皮下注射部位疼痛及皮下出血的发生率、护理操作满意度进行比较分析。结果 实验组的腹壁注射部位疼痛4.44%、皮下出血(淤点6.67%),明显低于对照组的腹壁注射部位疼痛17.78%、皮下出血(淤点15.56%、紫癜4.44%)的发生率(P<0.05);同时,实验组的护理操作满意度(100.00%)也明显高于对照组(88.89%)(P<0.05)。结论 应用八点旋转定位板在抗凝药物腹壁皮下注射中,按照注射顺序,依次选择腹壁注射点进行抗凝药物皮下注射,能有效避免同一部位重复注射,降低患者腹壁注射部位疼痛、皮下出血的发生率,提高患者对护理操作的满意度。

Mindlin板理论高阶精化杂交应力元及稳定性分析

基于Mindlin板理论,构造了杂交应力四边形8节点单元QA8-R。采用任意阶的Timoshenko梁函数构造了三阶边界位移插值函数,该函数确保单元能通过严格的收敛检验。利用Airy应力函数构造了单元域内应力插值函数,该函数包含21个最优选择的应力项。通过精化元方法构造了组合几何刚度矩阵,建立了屈曲分析的有限元列式。数值算例结果表明:QA8-R单元不仅可以通过C^(0-1)分片检验,保证了单元的严格收敛性,而且在不同边界条件下对中厚板的计算精度较高,更易于工程应用。

安装缆绳对板锚旋转特性影响的大变形有限元分析

为了分析安装缆绳对吸力嵌入式板锚旋转特性的影响,基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日法,通过用户子程序VUAMP引入缆绳方程,建立板锚-缆绳-海床土三者耦合作用的有限元模型。分析模型土体网格尺寸、摩擦系数和缆绳子程序参数等,确定参数取值,并进行对比验证模型的可行性。在考虑安装缆绳的影响下,分析安装角、偏心比、土体强度和缆绳方程参数等对板锚旋转特性的影响。结果表明:安装角越大,板锚埋深损失越大,板锚的最终方位角越小,且最终方位角与安装角互余;随着偏心比的增大,板锚的埋深损失在减小;偏心比一定时,板锚的埋深损失随着安装角的增大而线性增大;随着土体强度的增大,板锚的埋深损失逐渐增大;当安装角为15°~45°时,板锚埋深损失随着缆绳方程参数增大而增大;安装角大于45°,板锚埋深损失不受缆绳方程参数的影响;安装角不变的情况下,锚板最终方位角随着缆绳方程参数的增大而逐渐减小。研究成果可为海洋系泊系统的发展提供参考。

旋转真空过滤机转鼓滤网支撑板开裂失效分析

本文对基于旋转真空过滤机的转鼓滤网支撑板开裂失效问题进行了研究。采用试验测试和数值模拟相结合的方法,对支撑板的材料特性、结构设计和工作条件等因素进行了综合考虑。应用材料力学性能测试和显微结构观察,确定了支撑板的材料强度和断裂特性,同时利用有限元分析方法对不同负载条件下的支撑板进行了应力分布和变形情况的模拟计算。分析结果显示,在高负载工况下,支撑板存在应力集中现象,易导致开裂失效。根据分析结果,本文提出了改进措施,包括优化材料选择、增加支撑结构强度和改进结构设计等。本文研究能够为预防和解决基于旋转真空过滤机转鼓滤网支撑板开裂失效问题提供参考和指导。

轴向运动正三角形Mindlin板的自由振动

基于Mindlin板理论和有限元法研究了轴向运动正三角形板的自由振动问题.利用虚功原理推导轴向运动正三角形板横向自由振动的有限元方程,在三边简支边界条件下研究系统自由振动特性.算例部分,针对两种常见布置形式,首先求解板无轴向速度时的前四阶固有频率,并将其与ANSYS软件计算结果对比,证实了所给方法的准确性;随后重点探讨了速度和布置形式对前四阶固有频率的实部和虚部的影响.结果显示:速度与板受到的离心力与科氏力密切相关,在这两种力的共同作用下,速度越大,固有频率越小;第二阶振动对应不同的模态,低速时频率相同,高速时频率发散;布置形式对振动有一定影响.

基于BIM技术的旋转坡道双曲铝板设计与安装方法研究

随着近些年社会经济快速发展及科技的不断进步,建筑工程得以飞速发展,越来越多的大型公建在设计时,建筑师为追求视觉效果,采用曲面幕墙来增加外立面亮点。各种造型复杂的幕墙应运而生,这些异形结构的幕墙在给我们带来视觉美感的同时,也为施工增加了难度和挑战。本文从具体案例出发,通过分析潞城全民健身中心这一实际项目,对旋转坡道双曲铝板设计与安装方法进行探讨。

H65黄铜厚板旋转压力焊焊接接头的组织和性能分析

对H65黄铜厚板材旋转压力焊过程中搅拌头旋转速度对焊接质量的影响进行了研究与分析,所选用的旋转速度分别为600,800,1000r/min。研究过程中通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对H65黄铜合金旋转压力接头区域的微观组织进行观察,并检测接头区域的力学性能。结果表明:旋转压力焊工艺能够有效连接H65黄铜大尺寸厚板材,接头区无明显裂纹,但其微观组织中存在少量气孔,且随旋转速度的增加逐渐减少;接头区域的H65黄铜晶粒明显细化,随旋转速度的增加β相占比减少,有效提升了接头区域的塑性;当搅拌头旋转速度为1000r/min时,H65黄铜连接效果最好,接头的拉伸强度为348MPa,延伸率为48.4%,断口呈韧性断裂。

旋转分数导数黏弹性矩形板横向自由振动分析

针对分数导数型本构关系描述的旋转黏弹性矩形板的横向自由振动问题。从分数导数Kelvin-Voigt三维本构方程出发,基于板的平面问题,得到了分数导数Kelvin-Voigt二维本构关系,运用Hamilton原理建立旋转分数导数黏弹性矩形板的运动微分方程;采用微分求积法离散运动微分方程与边界条件,得到系统的复特征方程,分析分数导数阶数、宽长比、径长比以及厚长比对系统无量纲复频率虚部的影响。结果表明:随着旋转角速度的增大,前三阶无量纲复频率虚部(固有频率)增大;随着分数导数阶数的增大,无量纲复频率虚部减小;第三阶复频率虚部受到各参数的影响比第一阶、第二阶较大。

基于等几何方法的功能梯度Mindlin板结构拓扑优化设计

提出一种基于等几何分析的功能梯度Mindlin板结构拓扑优化方法,实现了沿着板面内方向梯度材料渐变与结构拓扑协同设计。基于等几何分析中的非均匀有理B样条(non-uniform rational B-spline,NURBS)基函数,保证了板结构建模、仿真分析和优化设计的参数化统一。由于等几何方法基函数的高阶连续性、非负性、规范性等特点,建立了合理的设计变量与梯度材料相对密度的分布关系。为了克服Mindlin板仿真分析的数值闭锁问题,采用NURBS等几何分析单元的缩减积分策略。数值算例展示了该方法的有效性,且获得了具有清晰细节特征的功能梯度板新型设计方案。结果表明,相比于预先定义材料配比,该方法可以实现功能梯度材料属性与结构拓扑的协同优化设计。

作旋转运动功能梯度材料矩形Mindlin板的刚柔耦合动力学建模

研究了作大范围运动功能梯度材料矩形板的刚柔耦合动力学问题。从连续介质力学理论出发,基于Mindlin板理论,采用无网格径向基点插值法(radial point interpolation method,RPIM)对矩形板变形场进行离散,考虑柔性板变形位移中二阶非线性耦合变形量,即横向弯曲引起的纵向缩短量,运用第二类拉格朗日方程推导了大范围运动功能梯度材料板的刚柔耦合动力学方程。分别采用一次近似耦合模型和传统零次近似耦合模型对不同转速下的功能梯度悬臂板进行了仿真,结果说明随着转速的提高,传统零次模型将发散,而一次近似模型依然收敛。将仿真结果与假设模态法和有限元法对比,验证了本文基于RPIM建立的动力学模型的正确性及在同等计算条件下的优越性。研究了功能梯度指数对作旋转运动的功能梯度矩形板动力学特性的影响。结果表明,随着功能梯度指数的增大,板的横向变形增大,且固有频率随之减小,说明功能梯度指数的增大会使系统柔性增加。同时,对中心刚体−功能梯度悬臂板的自由振动频率转向现象进行了讨论。

粉末烧结型均温板抗旋转性能试验研究

为分析粉末烧结型铝制均温板在旋转离心力作用下传热性能的变化,文中设计了旋转试验测试平台,用以模拟不同转速过载条件,测试均温板在静止、低转速、高转速等状态下的传热温差,并进一步研究记录转速变化时均温板传热温差随时间的变化情况。试验结果表明,均温板传热温差在低转速下(7.5 r/min)与静止状态下变化不明显,传热温差随着转速增加而逐渐增大。停止旋转后,传热温差快速下降。在高转速(30 r/min和45 r/min)下,传热温差增加值最大约10℃,最小约4℃。

旋转导向非旋转外套及肋板的力学性能计算与分析

旋转导向钻井技术作为目前发展的前沿钻井技术之一,代表着世界钻井技术发展的最高水平。非旋转外套及肋板是旋转导向钻井系统造斜单元的核心部分,因此,需要对非旋转外套及肋板进行力学性能计算及结构优化分析,以满足系统需求。本文主要对旋转导向造斜单元核心部件非旋转外套及肋板进行受力分析研究,利用Abaqus结构仿真分析软件,计算不同环境受力下非旋转外套及肋板的应力状态和变形情况。通过Abaqus分析计算得到了非旋转外套及肋板最大应力、最大变形以及所能承受的最大压力与推力等结果。通过研究非旋转外套及肋板受力与变形,为工具的设计优化提供技术依据,同时对于井眼轨迹的控制具有重要的意义。

可调频旋转磁场仪的装置设计与磁场测量

在教学演示仪器中利用三相交流电产生旋转磁场的传统方法存在仪器损耗大、安全隐患多、成本昂贵等问题。本论文设计了一种可调频旋转磁场的产生装置,在四个辐射状横放的带铁芯螺线管中通入低压直流电,通过PLC板编程对电流进行换向,同时改变换向时间可使置入装置中心的小磁针的偏转周期发生变化,从而达到可调频的效果。螺线管中通入单相恒定直流电时,小磁针不发生偏转;通入双相矩形脉冲电流时,小磁针以45°角步进旋转。磁场方向的转速取决于电流的换向频率。该装置不仅规避了传统方法的不足,且同时兼具定性演示和定量测量双重功能,可作为一款性能优异的实验教学仪器。

旋转阀转子板垫片损伤原因浅析

旋转阀穹顶密封冲洗出流量突然减少约1800kg/h,旋转阀穹顶密封压力无明显变化,PX产品纯度波动较大,分析原因为旋转阀转子板垫片受损,转阀各槽道间物料泄露,影响PX纯度,紧急停工更换备用旋转阀转子板,重新投用旋转阀后,装置运行正常,PX产品纯度合格。本文对旋转阀转子板垫片损伤原因解析,为芳烃装置旋转阀长周期运行提供借鉴。

旋转式刮板薄膜蒸发器在含氟光纤涂料制备中的应用研究

讨论了一种新型旋转式刮板薄膜蒸发器在含氟光纤涂料制备中的应用,探讨了这种薄膜蒸发器对含氟光纤涂料预聚物合成中反应物提纯、预聚物处理的工艺改进及效果对比,确立了一种高效的工艺参数设置,验证了蒸发器在光纤涂料制备中使用的可行性。

悬臂厚板弯曲振动固有频率分析计算

平板结构广泛应用于航空航天、机械、土木工程等方面,与人类生活息息相关。此前,对平板结构的分析计算主要有平板静力分析、薄板的振动、采用假设的厚板振动研究等。随着科学技术的进步,这些研究已经无法满足工程实际需要。基于Mindlin板弯曲振动动力学方程和精确化平板弯曲振动动力学方程对悬臂厚板动力学问题进行振动模态分析,给出问题的分析求解过程,并通过数值算例计算出板的固有频率并进行分析,希望能够给厚板的动力学研究提供借鉴。

浅析液晶基板玻璃竖向切割的演变

基于切割掰断的基本原理,对液晶基板玻璃生产中竖向切割的基本方式,结合实际使用,分析对比,阐述关键工艺要点的改进和技术演变,为提高切割效率,提供了工艺指导,也给进一步开发改进竖向切割方式提供了借鉴。

菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型与板内形变-应变场

用菲律宾海板块上7个站ITRF2000的速度建立了菲律宾海板块的整体旋转线性应变模型.结果认为菲律宾海板块的现今运动是顺时针方向旋转,与NNR_NUVEL_1A估计的旋转方向一致,但与NNR_NUVE_1A估计的旋转极位置和旋转角速度有较大差别.本文模型与Sella等建立的刚体运动模型相比能更精确地描述菲律宾海板块的现今构造运动与板内形变.菲律宾海板块内部存在强烈的形变-应变场.在板块上存在一致的向东形变,形变速率在中央构造线附近小,东、西边界附近大,南、北两端小,中部大,在Mariana弧上向东的形变速率达到48.4 mm/a.板块上南北方向的形变,东、西部存在明显差别,东部的南北向形变速率很小,西部在Manila海沟附近南北向形变速率较大,北端向北的形变速率为11.3 mm/a,南端向南的形变速率为29.3 mm/a.板块的中央构造线把板块的主应变场分为东、西两个区.东区存在非常强烈的张应变,压应变则很弱.主张应变为近东西方向,从中央构造线向东主张与主压应变率逐渐增加,板块东南边界附近(148°E,15°N)主张应变率最大为8.58×10-8/a.在西区,存在很强的主压应变而主张应变则较弱,主压应变为NW-SE方向,主压与主张应变率呈现从中央构造向西逐渐增加的特征,在板块西北边界(122°E,23°N)附近,主压应变率最大为5.71×10-8/a.菲律宾海板块主应变场的空间变化与板块内部及周围的构造背景密切相关,是构造应力场的反映.