柱状根骨内种植义齿无限元模型的建立

目的 :建立二维柱状根骨内种植义齿无限元模型 ,以尝试将无限元应力分析方法应用于口腔生物力学分析中。方法 :在二维柱状根骨内种植义齿有限元法分析基础上 ,将模型左、右根尖孔区域选定为无限元区域重新建立模型进行分析。对于有限元与无限元区域共同边界位移值确定 ,采用了最新区域分解法的D N迭代法实现。结果 :采用D N迭代法建立的二维柱状根骨内种植义齿无限元模型边界位移值迭代 10次后计算结果振荡大为减小 ,趋于平稳 ,也即收敛于共同边界值。结论 :D N迭代法所确立的无限元模型收敛效率快、精确度好。

基于薄片有限元-无限元耦合模型的地铁列车振动环境影响分析

鉴于地铁运营引发隧道及地层沿线路纵向的振动水平及特性不甚明确,应用薄片有限元-无限元耦合模型对地铁列车运营引发隧道基底、隧道壁及地表在垂直于线路的水平方向、铅垂方向及线路纵向三个方向上的振动响应进行高精度分析及比较。分析结果表明:(1)地铁列车运营引发横向、垂向及纵向三个方向6 Hz以下的低频振动在地表均衰减得极其缓慢,且地表三个方向的振动速度、加速度响应具有相似的频率成分;(2)列车运营引起隧道壁的纵向振动响应在1~100 Hz频段内较小,在该频段内的大部分频率点处,其响应甚至小于地表的纵向振动响应;(3)在隧道基底及隧道壁,由列车运营引发的纵向振动响应在1~100 Hz频段以内显著小于由其引发的垂向振动响应,但在地表,由列车运营引发的纵向振动响应具有同横向、垂向响应相当的量值。

地铁列车振动环境影响预测的薄片有限元–无限元耦合模型

为了对地铁列车运营引起的环境振动进行高效、高精度的预测,全面考虑列车真实行进过程对环境产生的效应,并假想隧道–地层系统为线路纵向无限个完全相同的薄片结构两两相接所组成的周期结构,其中各薄片结构均由围绕隧道近场的有限单元及可提供良好边界条件的远场无限单元构成。在将环境振动激励力分解为各激励频率轮轨力对应的成分基础上,利用叠加原理及线路纵向任意一薄片结构在单一频率轮轨力激励下存有的周期性边界条件,在频域内将列车引起三维隧道–地层系统振动响应问题的求解转化到在线路纵向一个薄片范围内进行。研究结果表明,提出的模型能有效地对列车运营引起隧道–地层系统在任意方向上的任意振动物理量进行预测,其不仅预测精度高,而且计算速度快、计算能力强;地铁列车运营引起地表在横向、垂向及纵向3个方向上的振动速度及加速度响应具有相似的频率成分及同一量级的时域最大振幅。

车型及编组对地铁运营诱发环境振动的影响研究

为了探明车型及编组对地铁环境振动的影响及水平,应用薄片有限元-无限元耦合模型及周期性车轨动力耦合模型对常用地铁车型及编组组合方式下列车运营诱发的环境振动进行综合分析及比较。分析结果表明:①不同车型及编组地铁列车诱发环境振动的时程、频谱、1/3倍频程谱及地表Z振级衰减曲线具有类似的趋势,但相应量值有所差别;②地铁车型及编组对5 Hz以下的低频环境振动有较大影响;③当保持其他因素不变,将6节编组列车扩展为8节编组列车,或将动拖车组合编组改变为全动车编组,抑或选用A型车(相较于选用B型车)为运营车辆,都会造成地表Z振级产生多达约1.5 dB的增加;④车型及编组的不同组合对地表Z振级的影响最大可达3.2 dB。

不同型式地铁隔振沟墙隔振性能研究

为了探明不同型式地铁隔振沟墙的隔振性能,本文采用薄片有限元-无限元耦合模型及周期性车轨动力耦合模型对隔振空沟、隔振沟填充泡沫塑料、地下混凝土连续墙三种隔振屏障应用于地铁振动防治上的效果进行了分析。①空沟隔振屏障能在屏障背后较为宽泛的地表范围内对频率5Hz以上的振动响应进行有效隔离,其在屏障背后较近位置处对16～100Hz频段振动的减振量可达16～25 dB;②隔振沟填充泡沫塑料隔振屏障对频率10Hz以上的振动响应具有较好的减隔振效果,其在屏障背后较近位置处对16～100Hz频段振动的减振量可达3～14dB;③地下混凝土连续墙对墙后较近距离内地表在5～25Hz频段的振动响应有较好的减隔振效果,其减振量可达3～12 dB.但对距连续墙较远位置的地表振动无显著减隔振效果。

Parameter fitting of constitutive model and FEM analysis of solder joint thermal cycle reliability for lead-free solder Sn-3.5Ag

The experimental tests of tensile for lead-flee solder Sn-3.5Ag were performed for the general work temperatures range from 11 to 90 ℃ and strain rate range from 5 × 10^-5 to 2 × 10^-2s^-1, and its stress--strain curves were compared to those of solder Sn-37Pb. The parameters in Anand model for solder Sn-3.5Ag were fitted based on experimental data and nonlinear fitting method, and its validity was checked by means of experimental data. Furthermore, the Anand model was used in the FEM analysis to evaluate solder joint thermal cycle reliability. The results show that solder Sn-3.5Ag has a better creep resistance than solder Sn-37Pb. The maximum stress is located at the upper right comer of the outmost solder joint from the symmetric center, and thermal fatigue life is predicted to be 3.796 × 10^4 cycles under the calculated conditions.

钍燃料重水堆堆芯特性研究

现有的CANDU重水堆(简称"重水堆")以天然铀作为燃料,但重水堆由于其独特的堆芯设计,具有较好的燃料灵活性,还可以烧低浓铀、回收铀和钍等燃料。研究现有重水堆改烧钍燃料后对堆芯特性和运行安全的潜在影响。使用DRAGON程序建立了重水堆的无限栅元模型,研究比较了钍燃料和天然铀燃料的重要堆芯特性参数。结果表明,尽管2种燃料下的堆芯特性有所差异,但钍燃料利用实际上有助于提升重水堆的运行安全。