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基于模态参数及BAS-PSO优化算法的软基水闸有限元模型参数修正方法 被引量:10
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作者 李火坤 王刚 +3 位作者 余杰 魏博文 黄伟 黄锦林 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期246-256,共11页
正确合理的有限元模型对于软基水闸结构健康监测及性能评估至关重要,但水闸有限元模型参数的不确定性使得建立的水闸有限元模型难以准确地反映水闸结构真实的动力学特性,该文结合模态参数和基于天牛须搜索算法的粒子群(BAS-PSO)优化算法... 正确合理的有限元模型对于软基水闸结构健康监测及性能评估至关重要,但水闸有限元模型参数的不确定性使得建立的水闸有限元模型难以准确地反映水闸结构真实的动力学特性,该文结合模态参数和基于天牛须搜索算法的粒子群(BAS-PSO)优化算法,提出了一种软基水闸有限元模型参数修正方法。选择对水闸模态参数影响较大的弹性模量和密度作为待修正参数,建立反映软基水闸待修正参数和模态参数之间非线性关系的基于遗传算法的支持向量回归(GA-SVR)代理模型;提出基于GA-SVR代理模型计算模态参数与水闸振动模态参数之间相对偏差最小的目标函数,构建软基水闸有限元模型参数修正的最优化数学模型;提出一种BASPSO优化算法来求解最优化数学模型,克服了局部最优和收敛速度慢的问题。通过软基水闸物理模型实例表明,修正的有限元模型计算的模态参数与水闸识别模态参数在数值上比较吻合,该文方法合理可靠且具有良好的可行性,可为软基水闸有限元模型参数修正提供一条新思路。 展开更多
关键词 软基水闸 有限元模型参数修正 模态参数 GA-SVR BAS-PSO
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正置正交加筋薄壁柱壳优化设计参数化有限元方法研究 被引量:2
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作者 尹成斌 毛佳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期545-550,共6页
利用有限元软件建立轴压正置正交加筋薄壁圆柱壳的参数化有限元分析模型,研究结构参数对薄壁加筋圆柱壳结构的临界载荷和屈曲模式的影响。随着蒙皮厚度的增加,结构的屈曲模式由局部屈曲逐步变化到总体屈曲,屈曲载荷上升;随着加筋厚度或... 利用有限元软件建立轴压正置正交加筋薄壁圆柱壳的参数化有限元分析模型,研究结构参数对薄壁加筋圆柱壳结构的临界载荷和屈曲模式的影响。随着蒙皮厚度的增加,结构的屈曲模式由局部屈曲逐步变化到总体屈曲,屈曲载荷上升;随着加筋厚度或宽度的增加,由总体屈曲变化到局部屈曲,屈曲载荷上升。通过等体积时的参数变化对屈曲载荷和屈曲模式的影响研究,表明在对应某体积的设计中,只有一种设计使结构屈曲载荷达到最大,而当此最大的屈曲载荷等于设计载荷时,是最轻重量的设计。在此基础上发展一种基于APDL(Ansys parametric design language)语言的薄壁加筋圆柱壳结构优化设计方法,利用该方法给出设计算例的优化结果。 展开更多
关键词 薄壁结构 正置正交加筋柱壳 屈曲载荷 屈曲模式 参数有限元模型 优化设计
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参数化建模在履带式起重机主臂架上的应用及有限元计算 被引量:2
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作者 刘冲 李丽敏 《建筑机械》 2015年第7期67-71,共5页
运用ANSYS提供的二次开发工具APDL语言,结合有限元的装配方法,建立了80t履带起重机臂架多种组合方式的有限元模型,提取其中2种组合方式进行有限元分析,得出了在这2种危险工况下,臂架完全满足强度和刚度要求。
关键词 起重机臂架 参数有限元模型 有限元分析
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基于有限元法的DF50/160架桥机主梁优化 被引量:1
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作者 袁昕 《建筑机械》 北大核心 2008年第12期73-76,共4页
建立了DF50/160架桥机主梁参数化有限元优化模型,通过合理的优化方案和优化步骤,对主梁进行了弦杆型钢的优化选型与多工况下主梁构件区域加强优化,有效减轻主梁钢结构重量16%。同时为移动荷载作用下桁架式吊车梁等类似结构的优化设计提... 建立了DF50/160架桥机主梁参数化有限元优化模型,通过合理的优化方案和优化步骤,对主梁进行了弦杆型钢的优化选型与多工况下主梁构件区域加强优化,有效减轻主梁钢结构重量16%。同时为移动荷载作用下桁架式吊车梁等类似结构的优化设计提供了切实有效的思路和方法。 展开更多
关键词 架桥机 参数有限元优化模型 区域加强优化 多工况
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三塔斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验 被引量:8
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作者 田仲初 陈耀章 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期89-96,共8页
为研究三塔斜拉桥索塔锚固区的局部受力特性,以2×616 m的三塔组合梁斜拉桥为研究对象,运用ANSYS的APDL语言建立了索塔锚固区的梁-实-接触参数化有限元模型。对不同高度模型的数值结果进行了对比分析,确定出合理的试验模型高度。在... 为研究三塔斜拉桥索塔锚固区的局部受力特性,以2×616 m的三塔组合梁斜拉桥为研究对象,运用ANSYS的APDL语言建立了索塔锚固区的梁-实-接触参数化有限元模型。对不同高度模型的数值结果进行了对比分析,确定出合理的试验模型高度。在此基础上,选取索塔锚固区有代表性的节段进行了足尺模型试验,并对试验的测试内容、测试步骤和试验方法进行了详细阐述。研究结果表明:短边、长边预应力钢筋的预应力损失分别占张拉力的15.3%、10.4%;实测值与计算值基本吻合,锚固区有足够的压应力储备;在正常使用状态下,与现有双塔斜拉桥索塔锚固区模型相比,试验模型其顺桥向测点变形最小少1.6倍、最大少4.03倍。 展开更多
关键词 桥梁工程 模型试验 参数有限元模型 三塔斜拉桥 锚固区 预应力损失
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基于代理模型的地铁隧道结构变形预测数字孪生方法 被引量:2
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作者 顾亦宁 艾青 +1 位作者 王少纯 徐磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第9期133-137,共5页
目的:以地铁隧道邻近基坑开挖为典型场景,提出一种基于代理模型的地铁隧道结构变形预测数字孪生方法。方法:构建了邻近基坑开挖引发地铁隧道变形的参数化有限元模型,筛选13个关键参数作为模型输入,以隧道上5个不同位置的横向位移与竖向... 目的:以地铁隧道邻近基坑开挖为典型场景,提出一种基于代理模型的地铁隧道结构变形预测数字孪生方法。方法:构建了邻近基坑开挖引发地铁隧道变形的参数化有限元模型,筛选13个关键参数作为模型输入,以隧道上5个不同位置的横向位移与竖向位移作为模型输出;通过均匀设计生成有限元算例样本,基于BP(反向传播)神经网络建立代理模型,以工程实测数据进行模型验证。结果及结论:隧道横向位移和竖向位移在训练集和验证集上的预测精度大于91.38%,在测试集上的预测精度大于80.00%,计算时间为毫秒级;以上海浦东地区某地块基坑工程案例进行验证,代理模型预测值与工程实测值的误差小于1.5 mm,表明代理模型能够准确预测邻近基坑开挖引发的地铁隧道变形;该方法准确率和实时性初步达到了隧道运维数字孪生应用的性能要求。 展开更多
关键词 地铁隧道 基坑开挖 参数有限元模型 代理模型 数字孪生
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眼球与视神经结构参数对眼动导致的筛板变形的影响
7
作者 王晓飞 刘亭亭 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期95-95,共1页
目的探究眼动过程中视乳头各组织几何参数对筛板变形的影响大小及其各因素间的交互作用大小。方法建立参数化的全眼有限元模型,此模型可根据设定的几何参数,自动生成求解器所需的有限元模型输入文件并自动进行求解和后处理;基于参数化... 目的探究眼动过程中视乳头各组织几何参数对筛板变形的影响大小及其各因素间的交互作用大小。方法建立参数化的全眼有限元模型,此模型可根据设定的几何参数,自动生成求解器所需的有限元模型输入文件并自动进行求解和后处理;基于参数化有限元模型,调整了九个主要几何参数进行参数研究,运用Design of Experiment试验设计。 展开更多
关键词 输入文件 试验设计 主要几何参数 参数有限元模型 筛板 视乳头 交互作用
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基于环境振动的既有预应力连续刚构桥地震响应分析 被引量:10
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作者 宗周红 赖苍林 林建筑 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期83-91,共9页
建立了基于环境振动的既有预应力混凝土连续刚构桥的地震响应分析方法。该方法主要包括现场环境振动实验与系统参数识别、桥梁有限元建模、基于动力的有限元模型参数修正、桥梁地震波选择以及桥梁动力时程反应分析等步骤。利用该方法进... 建立了基于环境振动的既有预应力混凝土连续刚构桥的地震响应分析方法。该方法主要包括现场环境振动实验与系统参数识别、桥梁有限元建模、基于动力的有限元模型参数修正、桥梁地震波选择以及桥梁动力时程反应分析等步骤。利用该方法进行了泉州后渚大桥———五跨预应力混凝土连续刚构桥的动力时程反应分析,结果表明:必须考虑竖向地震动和行波效应的影响,最不利截面位于墩梁结合面和墩底。此类分析对于桥梁养护与维修、长期健康监测具有重要的意义。 展开更多
关键词 连续刚构桥 环境振动试验 有限元模型参数修正 行波效应 动力时程分析
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砼斜拉桥箱梁施工阶段温度场的ANSYS分析 被引量:1
9
作者 刘扬 杨继 张建仁 《公路与汽运》 2007年第3期148-150,共3页
由日照引起的桥梁结构物温度变化除主要与太阳辐射作用有关外,还受箱梁截面几何形状、砼热物理性质及周围边界条件的影响。使用不同的温度梯度模式计算得到的梁内温度应力相差巨大。文中通过对宜宾长江大桥箱梁施工阶段温度场的ANSYS分... 由日照引起的桥梁结构物温度变化除主要与太阳辐射作用有关外,还受箱梁截面几何形状、砼热物理性质及周围边界条件的影响。使用不同的温度梯度模式计算得到的梁内温度应力相差巨大。文中通过对宜宾长江大桥箱梁施工阶段温度场的ANSYS分析,并与实测结果比较,得出了符合本桥实际的温度场模型。 展开更多
关键词 桥梁 箱梁 有限元模型参数 ANSYS分析 温度场
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考虑弯扭变形的风力机叶片结构优化 被引量:9
10
作者 陈进 陈刚 谢翌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1119-1126,共8页
根据叶片几何形状建立叶片载荷等效模型,利用该载荷等效模型将叶素动量理论计算所得载荷等效成分布载荷的形式,同时建立叶片参数化有限元模型,将等效得到的分布载荷施加到叶片参数化有限元模型表面,并分析叶片腹板方位和铺层铺设角度对... 根据叶片几何形状建立叶片载荷等效模型,利用该载荷等效模型将叶素动量理论计算所得载荷等效成分布载荷的形式,同时建立叶片参数化有限元模型,将等效得到的分布载荷施加到叶片参数化有限元模型表面,并分析叶片腹板方位和铺层铺设角度对叶片变形的影响。然后结合粒子群算法与参数化有限元模型建立数学优化模型,以扭转变形为约束条件之一以限制叶片扭转发散。对某850 kW纤维增强型复合材料风力机叶片进行优化设计,优化其铺层厚度、腹板方位和铺层铺设角度。优化结果表明,在保持叶片叶尖挥舞变形和叶尖扭转变形不变的前提下,叶片质量减轻6.304%。 展开更多
关键词 风力机叶片 载荷等效 参数有限元模型 弯扭变形 粒子群算法
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基于ANSYS的复合材料优化设计技术研究 被引量:6
11
作者 易龙 彭云 孙秦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期1214-1216,共3页
在分析某飞机平尾复合材料结构打样设计阶段的实用优化设计技术特点的基础上,应用ANSYS软件环境,深入挖掘开发了所提供的APDL命令集语言工具,实现了大型参数化结构有限元建模以及诸多复杂状态变量的近似计算,并应用于该结构的优化设计... 在分析某飞机平尾复合材料结构打样设计阶段的实用优化设计技术特点的基础上,应用ANSYS软件环境,深入挖掘开发了所提供的APDL命令集语言工具,实现了大型参数化结构有限元建模以及诸多复杂状态变量的近似计算,并应用于该结构的优化设计过程。这些技术的开发应用,增强了数值分析模型的通用性,提高了结构优化设计技术的实用性。优化设计结果表明,较初始经验设计重量减轻40%,主梁位置更加合理,并满足该平尾结构的气动弹性刚度性能。 展开更多
关键词 复合材料结构 实用优化技术 参数有限元模型 ANSYS软件
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多芯片焊球阵列封装体受热载荷作用数值模拟
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作者 毛佳 江振宇 +1 位作者 陈广南 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期23-28,共6页
针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数... 针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数对力学参量的影响。数值结果反映了封装体应力分布及其变化特点,表明影响封装体变形和应力的主要参数;提出的建模方法简便有效,可以方便地用来分析不同类型的BGA封装,并扩展应用至不同的分析目的,为此种结构的设计和优化提供一定参考。 展开更多
关键词 多芯片组件 焊球阵列封装体 参数有限元模型 热载荷 热应力
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数字化独立单元驱动精梳机机架系统结构的优化设计
13
作者 王磊 蔡军 +1 位作者 袁涛 王生泽 《东华大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2017年第2期251-253,292,共4页
基于数字化独立单元驱动精梳机机架的低阶固有频率及结构质量对其设计参数灵敏度分析的结果,选取其中较高灵敏度设计参数为优化设计变量,以机架结构质量最轻为目标,同时考虑满足前几阶低阶固有频率避开周期激励基频与倍频的性能要求,建... 基于数字化独立单元驱动精梳机机架的低阶固有频率及结构质量对其设计参数灵敏度分析的结果,选取其中较高灵敏度设计参数为优化设计变量,以机架结构质量最轻为目标,同时考虑满足前几阶低阶固有频率避开周期激励基频与倍频的性能要求,建立机架的ANSYS APDL参数化有限元模型,对机架系统结构进行优化设计,得以在轻量化下使机架系统具有较高的动态承载能力.该优化设计方法可有效减少机架系统有限元模型优化设计的规模,提高优化分析计算的效率,进而对推进较大型复杂结构有限元模型的动态性能优化设计具有借鉴作用. 展开更多
关键词 参数有限元模型 低阶固有频率 灵敏度分析 设计参数 优化设计
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精梳机机架结构在主运动激励作用下的动态特性优化设计
14
作者 蔡军 王磊 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2017年第5期68-73,共6页
在建立某型精梳机机架结构系统的ANSYS APDL参数化有限元模型基础上,对机架机构所承受的主运动交变激励载荷进行幅频特性分析,获得了对机架结构动态承载性能起主导作用的主运动激励的基频和倍频。依据主运动激励起主导作用的基倍频提取... 在建立某型精梳机机架结构系统的ANSYS APDL参数化有限元模型基础上,对机架机构所承受的主运动交变激励载荷进行幅频特性分析,获得了对机架结构动态承载性能起主导作用的主运动激励的基频和倍频。依据主运动激励起主导作用的基倍频提取优化所需要关注的精梳机机架结构的模态固有频率。最后,基于所提取的机架结构的模态固有频率与结构质量对其设计参数灵敏度分析结果,选取机架结构设计参数为优化设计变量,有效减少机架结构优化设计规模,提高优化的效率。此外,优化模型同时考虑载荷特性和结构动态特性的研究,对结构动态性能分析与优化设计具有借鉴作用。 展开更多
关键词 机架系统 参数有限元模型 幅频特性分析 灵敏度分析
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拉臂装置结构优化设计 被引量:4
15
作者 单龙 牛松 +2 位作者 崔哲 董立娟 姜文光 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 CAS 2014年第2期74-78,共5页
利用ANSYS参数化设计语言,建立了某滑移式拉臂装置的参数化有限元模型,并对原始设计进行了结构静力分析,以确定各参数的敏感性,合理选择优化变量.将拉臂装置部分焊接件的板厚选为设计变量,在满足材料强度、刚度要求前提下,以拉臂装置的... 利用ANSYS参数化设计语言,建立了某滑移式拉臂装置的参数化有限元模型,并对原始设计进行了结构静力分析,以确定各参数的敏感性,合理选择优化变量.将拉臂装置部分焊接件的板厚选为设计变量,在满足材料强度、刚度要求前提下,以拉臂装置的最小总质量作为目标函数,采用零阶优化方法对其进行了结构优化分析;通过优化设计使整机减质量18.6%,达到了设计目标. 展开更多
关键词 拉臂装置 参数有限元模型 静力计算 优化设计
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考虑频率约束的空气弹簧构型优化设计 被引量:1
16
作者 刘继军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期348-353,共6页
用于地面振动试验(ground vibration test,GVT)的空气弹簧对承载能力、腔内工作压力、低频特性的要求非常高。针对该类空气弹簧低频特性,推导出其垂向频率近似表达式。通过对该表达式定性分析,发现空气弹簧垂向频率仅与其几何构型参数... 用于地面振动试验(ground vibration test,GVT)的空气弹簧对承载能力、腔内工作压力、低频特性的要求非常高。针对该类空气弹簧低频特性,推导出其垂向频率近似表达式。通过对该表达式定性分析,发现空气弹簧垂向频率仅与其几何构型参数相关。利用Abaqus二次开发功能编写空气弹簧储气罐主腔体结构的参数化有限元模型,然后以其几何构型参数为设计变量,以空气弹簧低频特性、空气弹簧储气罐主腔体结构强度和刚度为约束,储气罐主腔体质量最小化为设计目标进行构型优化设计。结果表明优化后的结构的质量较初始设计有大幅降低。该优化设计方法能使得不同承载能力的GVT空气弹簧设计系列化。 展开更多
关键词 地面振动试验 空气弹簧 参数有限元模型 二次开发 构型优化
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80t履带起重机主臂架有限元分析 被引量:1
17
作者 黄志文 黎起富 李丽敏 《建筑机械化》 2009年第11期48-51,共4页
运用ansys提供的二次开发工具APDL语言,结合有限元的装配方法,建立了80t履带起重机臂架的多种组合方式的有限元模型,提取了其中两种组合方式进行有限元分析,结果表明在这两种危险工况下,臂架完全满足强度和刚度要求。
关键词 有限元 ANSYS APDL 参数有限元模型
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Bending analysis and control of rolled plate during snake hot rolling 被引量:6
18
作者 张涛 吴运新 +2 位作者 龚海 郑细昭 蒋绍松 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第7期2463-2469,共7页
In order to study the bending behavior of aluminum alloy 7050 thick plate during snake hot rolling, several coupled thermo-mechanical finite element(FE) models were established. Effects of different initial thicknesse... In order to study the bending behavior of aluminum alloy 7050 thick plate during snake hot rolling, several coupled thermo-mechanical finite element(FE) models were established. Effects of different initial thicknesses, pass reductions, speed ratios and offset distances on the bending value of the plate were analyzed. ‘Quasi smooth plate' and optimum offset distance were defined and quasi smooth plate could be acquired by adjusting offset distance, and then bending control equation was fitted. The results show that bending value of the plate as well as the extent of the increase grows with the increase of pass reduction and decrease of initial thickness; the bending value firstly increases and then keeps steady with the ascending speed ratio; the bending value can be reduced by enlarging the offset distance. The optimum offset distance varies for different rolling parameters and it is augmented with the increase of pass reduction and speed ratio and the decrease of initial thickness. A proper offset distance for different rolling parameters can be calculated by the bending control equation and this equation can be a guidance to acquire a quasi smooth plate. The FEM results agree well with experimental results. 展开更多
关键词 snake hot rolling bending analysis quasi smooth plate optimum offset distance bending control equation
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Parameter fitting of constitutive model and FEM analysis of solder joint thermal cycle reliability for lead-free solder Sn-3.5Ag 被引量:1
19
作者 周萍 胡炳亭 +1 位作者 周孑民 杨莺 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2009年第3期339-343,共5页
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--... 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. 展开更多
关键词 lead free solder Sn-3.5Ag alloy Sn-37Pb alloy constitutive model TENSILE FEM analysis thermal cycle reliability
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风车状态下翼下吊架强度与振动分析方法研究
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作者 鞠明明 漆文凯 张嘉东 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2018年第6期73-78,共6页
翼下吊架是大型飞机发动机与机翼的连接部件,用于传递发动机的载荷,隔离发动机的振动。风车状态(windmilling)是涡扇发动机的非正常工作状态,在飞行过程中由于各种原因导致发动机停车,而在气体动力、转子惯性、阻力矩等共同作用下使得... 翼下吊架是大型飞机发动机与机翼的连接部件,用于传递发动机的载荷,隔离发动机的振动。风车状态(windmilling)是涡扇发动机的非正常工作状态,在飞行过程中由于各种原因导致发动机停车,而在气体动力、转子惯性、阻力矩等共同作用下使得发动机继续转动。在风车状态下,发动机会产生风车载荷,通过吊架传递到机身。通过建立吊架的有限元参数化模型,验证正常工况下吊架模型的强度特性。根据时间历程,并参考CCAR-25相关规定,可将风车状态分为瞬态阶段和稳态阶段。在发动机各种载荷工况条件下,建立了一种关于吊架强度与振动特性的分析方法,并利用Workbench软件进行了算例模拟,对比验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 翼下吊架 有限元参数模型 风车状态 强度与振动特性
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