油膜轴承瞬态非线性油膜力的力学建模及其表达式

讨论了油膜轴承瞬态非线性油膜力的力学模型、数学表达式及其基本性质.指出建模中考虑油膜自由边界瞬态性的重要性;对短轴承论证了“动态π油膜”模型;对有限长轴承,提出了用变分法决定油膜瞬态自由边界位置;提出了非线性油膜力一般表达式,它由3个函数组成“瞬态刚度矩阵”和“瞬态阻尼矩阵”;导出了这3个函数的一般表达式;证明了瞬态阻尼矩阵的正定对称性,表明非线性油膜力具有正阻尼特性.具体讨论了两类油膜轴承的油膜力解案.一是圆柱短轴承油膜力精确解;二是采用变分方法对有限长椭圆轴承获得油膜力的高精度近似公式.通过实例,证实了变分方法的高效性.

基于特征正交分解的一类瞬态非线性热传导问题的新型快速分析方法

提出了一种基于特征正交分解(POD)和有限元法的瞬态非线性热传导问题的模型降阶快速分析方法,建立了导热系数随温度变化的一类瞬态非线性热传导问题有限元格式的POD降阶模型.在隐式时间推进方法的基础上有效结合单元预转换方法和多级线性化方法发展了一种加速求解瞬态非线性热传导降阶模型的新型计算方法,并通过二维和三维算例验证了该方法的准确性和高效性.研究结果表明:(1)降阶模型解的均方根误差在经过初始时段轻微的脉动后稳定于0.01%以下,而其计算效率比有限元全阶模型提高2~3个数量级,并且自由度数量(DOFs)愈大提高的幅度也愈加显著;(2)新型算法解决了常规算法在计算非线性降阶模型时加速性能差的问题,即使是在DOFs比较小的时候也能够明显提高计算效率;(3)常数边界条件下得到的POD模态可以用来建立相同求解域在各种复杂时变边界条件下的瞬态非线性热传导降阶模型,并对其传热过程和温度场进行快速准确的分析与预测,具有很好的工程应用价值.

回旋速调管注波互作用瞬态非线性理论与模型研究

本文利用自洽非线性理论对回旋速调管放大器中的电子注-波互作用进行了时域瞬态分析,建立了多腔回旋速调管非线性理论,给出了相应的电子运动方程和复数形式的互作用瞬态场方程.探讨了调制腔、中间腔、和输出腔中注-波互作用的模型和研究方法,考虑了电子速度零散对注-波互作用的影响.最后利用FORTRAN语言给出并分析了一支Kα波段四腔回旋速调管注-波互作用的数值计算结果,经与实验值和PIC模拟结果相比较,三者较为符合.

非线性瞬态热传导的精细积分方法

采用精细积分法求解非线性瞬态热传导方程 .非线性因素包括热辐射边界条件和物性参数可变 .推导了瞬态非线性热传导方程中精细积分法的具体列式 .指出可利用指数矩阵的对称性和带宽特性提高算法的效率 ,并结合预测校正算法求解非线性方程 .

冲击载荷下加筋板非线性瞬态分析(英文)

本文用半解析的方法分析了横向冲击载荷下加筋板的非线性瞬态响应。考虑膜力的存在 ,忽略筋截面上的剪切应力 ,引入板的应力函数 ,采用离散加筋板模型 ,运用能量原理建立加筋板的动响应控制方程。假设挠度为双级数形式 ,运用迦辽金法 ,将加筋板的动响应方程转化为一个多自由度的动力系统 ,采用数值方法来求解。本文最后给出了几个模型的计算结果。

纸张在复印过程中的非线性瞬态温度场分析研究

建立了复印纸张定影过程的瞬态非线性温度场数值模型 ,运用有限元 -有限差分法对普通复印纸张通过定影辊轮时的温度场的变化规律进行了仿真计算 .通过对纸张温度场的变化及力学特性的综合研究表明 ,纸张前端在通过定影辊轮 0 6s后 ,纸张温度、干燥收缩对其向上形变的影响可以忽略 ,因此分离爪应设置在距定影上辊接触点弧长为 6 0mm的最佳位置 .研究结果为复印机结构的计算机辅助工程 (CAE)的优化设计提供了理论依据 ,根据该理论依据改进后的复印机 ,大大降低了卡纸的故障 .

二维非线性正交各向异性材料的瞬态热传导反问题数值方法

针对正交各向异性材料的二维非线性热传导反问题,采用顺序函数法进行表面热流辨识问题的研究。在求解反问题时,采用有限体积法、牛顿-拉夫逊法并引入未来时间步的概念。在每个时间步内,将待辨识热流视为非线性方程组的未知量,通过一个迭代过程进行求解。算例的研究表明,热流辨识结果与真实热流相近,从而证明了本方法在辨识二维非线性热传导反问题时是准确、稳定、有效的。

162MW发电机转子振动特性和非线性瞬态响应计算分析

通过采用传统的线性转子动力学理论和最新发展的非线性振动理论对存在严重振动问题的某发电机转子进行了临界转速、轴承稳定性和非线性瞬态响应计算，进一步分析其振动的原因和性质，并指出振动主要是设计方面缺陷引起的。

叶片非线性瞬态响应计算方法与参数选择

在计算叶片的鸟撞击响应时，为提高计算精度及降低计算成本，需要为待解的非线性动力方程组制定一个合理的求解方案。这包括选择系数矩阵的算法与非线性动力方程组的解法，以及选择主要计算参数。本文介绍了当使用ＡＤＩＮＡ程序计算平板叶片在冲击载荷下的非线性瞬态响应时，对计算方法与计算参数的选择。算例说明了时间步长的重要影响作用。

基于MSC.Marc的固体发动机喷管非线性瞬态热结构耦合分析

利用MSC.Marc软件对喷管进行了非线性瞬态热结构耦合分析。获得了喷管结构在工作过程中的温度和应力分布、零部件粘接界面工作情况、预留热膨胀间隙变化规律等。计算结果表明,依据常规设计方法设计的喷管方案结构质量有较大设计余量;喉衬与相邻材料的胶粘面在喷管工作中很快失效;喉衬与扩张段绝热层轴向端面对接间隙较小,在工作中会产生较大接触应力;收敛段与扩张段螺纹联接应力较小,有较高的设计可靠性。

基于面向对象的非线性瞬态电磁场快速算法

针对求解非线性瞬态电磁场问题数据量大、速度慢的缺点,以及商业软件对研究的自主性、深入程度的制约,基于数据结构的基本原理,采用面向对象(OOP)和组件(COM)技术,提出了一种非线性瞬态电磁场问题求解的快速算法,将ICCG法、N—R法求解等过程和稀疏矩阵的构建紧密耦合,大大提高了计算速度,并易嵌入到其他软件中。仿真计算表明,该方法是有效的,且适合于工程及科研应用。

基于非线性瞬态响应的空间站柔性太阳翼在轨载荷分析

针对展开面积大、机构环节多、带有柔性索/膜结构的空间站太阳翼,建立精细的有限元模型、分析其在轨高强度激励条件下的瞬态变形和应力是强度设计所必须完成的环节。利用"间隙-接触"(Gap)单元的力学特性,将其倒置后作为钢丝绳与收藏箱的连接单元,一举解决了柔性阵面预紧力施加、钢丝绳不连续拉压刚度模拟以及收藏箱弹性变形补偿等多个问题,成功获得了太阳翼重要部件的瞬态剪力、弯矩等载荷结果,为产品设计提供了重要决策依据。结果表明基于线性模型的计算方法应用于此问题时存在显著不足。

非线性瞬态加热过程的高精度动态控制系统—“计算—对分”复合查找法

介绍一种采集非线性瞬态加热过程燃气锅炉和部分的热应力、应变、结构膨胀量等高温力学性能参数，并描述了动态控制的系统结构原理、控制程序，以及为在极短时间内能达到足够高精度而设计的“计算-对分”复合查找法。

电子电路CAA/CAD中非线性瞬态特性的分析

本文对电子电路CAA/CAD中非线性瞬态特性进行了简要分析,介绍了解决瞬态特性分析特殊性问题的途径和电子电路最优化设计的数学描述。

基于显式计算方法的锁块抗载瞬态动力响应分析

针对汽车座椅的安全承载问题,将显式动力学分析技术应用到汽车座椅设计的各个环节。为了保证座椅在任意位置的安全可靠性,安全锁的设计尤其重要,研究中建立了精细的座椅安全锁显式动力学模型,深入研究了锁块承载性与响应行为之间的关系;在有限元显式动力学分析的基础上,对锁块系统开展了物理实验研究。研究结果表明,锁块的设计参数与数值仿真分析的试验参数基本保持一致,而且采用显式动力学能够清晰地获取系统任意时刻的响应行为,这对于系统的动力学特性研究有重要的意义。

显式计算方法在锁块抗载瞬态计算过程中的应用

采用显式动力学分析方法对汽车座椅的锁块进行承载特性的研究分析,通过显式动力学求解分析,获取了锁块任意时刻的响应行为,捕捉到物理实验无法获得中间段的微观响应行为。通过对座椅地锁系统的显式计算和试验数据对比,两者保持了很好的一致性,为系统的设计优化提供了理论依据。

流固冲击载荷下加筋板非线性动力响应与敏感度分析

在考虑大变形、忽略阻尼的影响下,基于有限元软件ANSYS分析了加筋板在流固冲击载荷下的非线性瞬态响应.不仅将不同的冲击载荷形式,譬如阶跃载荷和三角形载荷,与流固冲击载荷对加筋板动力特性的影响进行了比较,还分别讨论了载荷峰值、冲击载荷持续时间、板厚、加强筋材料体积比和截面宽高比的影响,并对它们作了敏感度分析.

地铁用制动电阻非线性温度场的分析

考虑温度对金属材料热物理性能的影响 ,建立了地铁制动电阻片的材料模型及非线性瞬态温度场的有限元分析模型。在有限元分析模型中引入了牛顿迭代法 ,以使每一时间步长的末端温度满足某一限制条件而平衡收敛。通过计算结果分析 ,提出了降低电阻片表面温度的方法。

流固冲击载荷下弹性约束加筋板的非线性动力响应

本文在考虑大变形、忽略阻尼影响的情况下,基于离散加筋板模型,对具有弹性约束边界的加筋板在流固冲击载荷下的非线性瞬态响应进行了理论研究。取样条函数作为挠度试函数,运用加权残值法求得加筋板动力响应的控制方程,采用四阶Runge-Kutta法求解该方程,并用Fortran语言编制了相应的计算程序。构造的B样条函数能适应板侧边上的任意弹性转动约束。文中不仅分析了不同的冲击载荷形式对加筋板动力特性的影响,还讨论了载荷峰值、冲击载荷持续时间、加强筋和弹性转动约束的影响。

柴油机活塞燃烧室凹腔边缘的非线性有限元强度分析方法

整体式铝合金活塞仍是重型柴油机的首选设计方案。活塞制造商们一直在不断研究铝合金材料工艺,以及切削性和结构型式,以应对日益增长的热负荷及机械负荷。随着软件和数字计算机技术的进步,活塞分析方法也得以改进。现已允许根据活塞所受负荷和接触条件,对材料特性建立更大、更详细的模型,进行更复杂的模拟。20世纪70年代末,采用线弹性应力法,并结合以有限低循环疲劳数据为依据的寿命评估,首先将瞬态有限元分析法应用于柴油机活塞。这一方法为深入了解活塞,尤其是柴油机活塞燃烧室凹腔边缘处的失效机理提供了重要依据。然而,由此得出的寿命评估往往是近似的,只能用作评价替代设计和材料的一种比较工具。这种限制是由于采用线弹性应力方法的缘故,它忽略了非线性应变特性,特别在燃烧室凹腔边缘弹-塑性条件下的重要影响。与改进的分析技术相结合,应变式材料性能测量法的发展有助于对活塞合金非线性特性的进一步了解,并为建模提供重要数据。已将这些发展纳入凹腔边缘应力和应变响应的新分析法中,为寿命评估提供更加精确的方法,并为进一步改善活塞设计创造机会。