边界约束条件对薄板激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响

为研究不同边界约束条件对薄板多点激光喷丸诱导残余应力和塑性变形的影响,采用数值模拟和试验结合的方法对7075铝合金薄板激光喷丸处理进行研究,对比分析了板料在底部全约束和两端夹持两种边界约束条件下的变形形貌和残余应力分布。结果表明:激光喷丸后,板料冲击区域均产生微凹坑;底部全约束的板料经激光喷丸后,未发生整体变形,仍然保持平整状态,而两端夹持的薄板喷丸区域发生了整体向上的凸起变形。两种边界约束条件下,最大残余压应力均出现在板料的冲击表面;底部全约束时的最大残余压应力为299.0 MPa,大于板料两端夹持时的251.6 MPa。在厚度方向上,其残余应力分布也存在着明显差异,底部全约束时,厚度方向上的残余应力分布形式为"压应力-拉应力",而两端夹持时的分布形式为"压应力-拉应力-压应力"。

基于ANSYS边界约束条件对斜齿轮动力学模态分析的影响

在CATIA和ANSYS软件环境下,分别建立了斜齿圆柱齿轮的三维几何模型和动力学模态分析有限元模型,进而对一定转速、不同边界约束条件下的齿轮进行了模态分析,得到了各阶固有频率和振型。结果表明:不同的边界条件对斜齿轮模态分析影响较大;目前通常采用的边界约束条件与实际情况存在差异,固有频率和振型图均会发生变化;为提高斜齿轮模态分析的精度,应根据实际工作状态确定边界约束条件。

全域旅游的边界约束条件及其政策启示

全域旅游就是统筹发展规划、利用和拓展资源、创新丰富产品、持续改进管理、协调产业发展、实现利益共赢等多方面工作的协作与配合。发展全域旅游是一个美好愿景和新的旅游发展理念,旅游资源、资本投入、管理制度、经济与社会发展水平、区域发展愿景、时间维度等约束条件共同界定着全域旅游的"生产可能性(生产可能线)"边界并决定着旅游产业在不同时间和空间区域的发展状态。不同区域发展基础或起点不同,各种约束条件随时间推移均可能发生改变,由此决定了践行全域旅游理念的过程中必须尽可能满足若干客观要求。促进全域旅游发展,需要制定适当的政策体系。

不同边界约束条件下某汽车白车身静刚度分析

边界理想约束条件下,汽车白车身静刚度试验测试系统复杂、成本高,而采用边界全约束条件测试时误差较大,不能满足精度要求。为解决上述问题,建立了某一边界约束条件下某汽车白车身静刚度仿真模型,并对白车身静刚度进行了数值分析,同时利用物理试验验证了该仿真模型的有效性。基于已验证的仿真模型,建立了12种不同边界约束条件下白车身静刚度仿真模型,并对比分析了不同边界约束条件下的白车身静刚度。结果表明,有1~2种边界过约束条件,可替代汽车白车身静刚度仿真分析及试验测试中的边界理想约束条件,其误差在-2%~2%范围以内,这既能降低试验测试费用,又满足了精度要求。研究结果具备较好的推广价值,可以为汽车开发人员提供参考。

考虑边界约束条件的悬索桥有限元模型修正研究

针对以往模型修正过程中常忽略边界约束条件影响的问题,为考虑大桥初始有限元模型中边界约束条件与实际情况的差别,以某塔梁分离的悬索桥为工程背景,以现场动载测试结果为基本依据,采用Combine14单元模拟该悬索桥加劲梁的纵向约束作用,运用响应面方法并结合大桥特点选取一系列算法组合考虑了边界约束条件对悬索桥初始有限元模型的影响,并对其进行修正。研究结果表明:考虑了边界约束条件的修正结果与悬索桥实测值更为接近,且各修正参数的修正量均在合理范围内,验证了上述考虑边界约束条件的方法在有限元模型修正中的有效性。修正后的模型可以作为该悬索桥的基准有限元模型,并可为大桥的进一步响应分析提供基础。

不确定刚度和边界约束条件下的轴力识别

杆系作为桥梁和大跨空间结构等重要土木工程结构的主要受力构件,其轴力的检测非常重要。目前对于杆系结构的轴力识别大都建立在边界约束条件以及杆件刚度已知的基础之上,但大量研究表明实际工程中拉杆的边界约束条件由于荷载和环境条件的变化会变得比较复杂,其实际刚度与设计刚度可能并不相同。该研究利用经典Timoshenko梁理论的动力方程,发现在模态信息已知的情况下,杆件轴力和抗弯刚度存在一定线性关系,因此提出利用此线性关系在未知边界约束条件下识别杆件轴力及抗弯刚度的方法。该研究通过一个简支梁的数值模拟,以及三种不同截面杆件的轴力识别试验,验证了该方法的有效性。

一种参数自适应调整和边界约束的粒子群算法

粒子群优化算法的核心思想是每个粒子根据自己和周围粒子的"信息共享"寻优,达到全空间搜索最优解的目的。收敛速度快,全局寻优能力强。针对基本粒子群算法寻优精度较低,结果易发散的缺点,提出了一种参数自适应调整和边界条件约束的粒子群算法,惯性权重,学习因子随着迭代过程线性递加或递减,从而在算法初期个体能搜索整个空间,后期能够朝着全局最优值收敛而找到全局最优值。同时设置粒子边界条件约束,保证算法寻优解的准确性。理论分析和数值仿真结果表明了所设计方法的高效性,在保证算法效率的前提下,有效地提高了算法的寻优精度。

不同约束条件下压弯柱滞回性能比较分析

对结构构件滞回性能试验中不同约束条件的等效性进行研究.以5个型钢混凝土柱的拟静力试验为考察对象,其边界约束条件分别为两端固支与两端铰支,对比了试件骨架曲线形状、控制点以及滞回曲线特征,并结合力学模型进行数值分析.研究表明,不同约束条件对试件的承载力以及相对变形影响不大,但约束条件非理想化对试件的初始刚度、骨架曲线形状以及耗能能力有一定的影响.

模拟研究中的控制性边界条件处理方法探索

无论是在数值模拟还是试验模拟研究工作中，正确处理边界条件是研究结果有意义、合理、可靠的前提。过去在模拟研究中，最多也最方便的是用刚性边界条件作为边界约束条件，显然这只是一种近似的无奈做法。对于采用非刚性边界条件约束，首先面对的难题就是还不能准确认识其在自然界中的实际情况，难以找到依据。本文在对断层同震错动行为进行离心机模拟试验研究的过程中，尝试采用对比约束最大（刚性边界）和约束最小（随动边界）两种边界约束试验的方法，来控制应当介于这两种情况之间的自然界中的不同边界约束条件。不难理解，这样的方案取得的研究结果应当能更真实、控制性地去认识自然界中实际问题。这种控制性边界条件处理方法在用于类似问题数值模拟研究中，也应该是值得尝试的。

环肋圆柱壳模型在水下爆炸响应试验中的边界条件

为验证试验研究中环肋圆柱壳模型的边界条件,运用大型商业有限元程序MSC.DYTRAN分别设置3种边界条件,对试验过程进行了数值仿真研究。壳体塑性变形的仿真过程显示,迎爆面中部首先变形,随后侧爆面和背爆面相继变形,壳体最终形成数个凸凹相间的轴向凹凸带,最大塑性变形发生在迎爆面中心肋位。壳体塑性变形的仿真计算结果与试验结果的对比结果表明:固支边界条件符合试验实际情况。该结论适用于试验研究中模型边界条件的确立。

模具边界邻域气压砂轮进动光整轨迹优化

针对气压砂轮进动光整在模具边界区域的振动加剧和边界棱线过度磨损等问题,提出在进动光整轨迹规划过程中对气压砂轮与工件相对切削速度方向进行约束的方案,推导出边界约束条件,并编写具有边界约束条件的进动光整轨迹生成程序。优化后的进动光整轨迹在连续曲面/平面内采用常规的进动光整方法,在边界附近采用具有约束的进动光整方法,因此兼具了进动光整方法切削速度方向的无序性优势,又避免了在工件边界附近引起剧烈振动和材料过度去除等问题。应用边界约束条件后的进动光整轨迹相比无约束的进动光整轨迹,在边界附近具有更小的振动和更完好的边界线,对加工过程和加工结果的改善在实际加工中得到了验证。

长(立)方体试件尺寸及其边界约束条件下的水泥土强度理论计算

推导了在不同尺寸和边界约束条件下 ,水泥土长 (立 )方体试件抗压强度的理论计算公式 ,理论分析结论得到了实验结果的验证。

杂交粒子群优化算法反演瑞雷面波频散曲线

针对传统粒子群算法反演面波频散曲线易陷入局部极值的问题,通过非线性的自适应惯性权重、引入压缩因子以及边界条件约束三种优化策略对该算法进行优化,提出一种杂交粒子群优化算法(Hybrid Particle Swarm Optimization,HPSO)进行瑞雷面波频散曲线反演,提高了反演的精度、减少了反演的多解性。通过典型地质模型的无噪声、含噪声及多模态理论频散曲线反演,验证了该方法的有效性、抗噪能力和多模态频散曲线联合反演能力;与边界约束粒子群算法反演结果的对比分析表明,HPSO具有更高的反演精度;最后,对实测数据进行了反演,验证了HPSO的适用性。

扁簧式起落架柔性变形的实时状态空间描述

根据无人机地面动力学分析对扁簧式起落架动力学模型的要求,提出了该起落架柔性变形的建模方法。首先,基于模态分析相关理论,通过调整刚度矩阵等效边界约束条件,获得扁簧式起落架的约束模态数据,并采用模态缩减简化模型;然后,采用模态坐标变换解耦振动微分方程,建立状态空间模型描述扁簧式起落架的动力学特性;最后,设计了静力学、动力学仿真测试以及扁簧落震实验对所建扁簧状态空间柔性模型进行验证。结果表明:静力条件下,状态空间模型与有限元软件静力分析结果仅有0.07%的误差,验证了柔性模型计算的准确性;另外,包含柔性状态空间模型的落震仿真模型的仿真步长为1ms,与落震实验结果的误差小于5%,满足飞行仿真的要求。实验显示,提出的柔性建模方法可为多体动力学刚柔混合模型中柔性模型的建立提供参考。

强震下斜交刚构连续梁桥倒塌特性研究

斜交桥的非对称支承特点使得其在地震作用下更容易遭受倒塌破坏,为探究斜交梁桥在地震倒塌过程中表现出的动态特性,建立一座斜交四跨刚构连续梁桥的精细化空间有限元计算模型,采用显式动力接触算法数值模拟强震下斜交箱梁桥的动态倒塌破坏特性,分析了主梁的不规则位移和梁端的碰撞现象。结果表明,斜交梁桥主梁在三向地震动作用下会发生水平面内旋转,不同地震动下主梁的旋转方向不同,梁体旋转过程中会与桥台发生碰撞,碰撞使得倒塌破坏过程中主梁靠近桥台的相对位移明显小于远离桥台的相对位移。梁端横截面碰撞力呈现不均匀分布,主梁锐角处碰撞力大于钝角处碰撞力,截面中心位置处很少发生碰撞,且碰撞作用会显著影响墩台的破坏顺序。墩台对主梁的碰撞实质上是桥梁下部结构对梁体的动态约束和阻挡限制,是主梁的动态约束边界条件。

基于单目视觉的实时测距方法研究

为了利用单目视觉实时监测本车与前方障碍物之间的距离,在比较了现有的几类用于车辆控制的道路深度信息获取方法的基础上,首先研究了较为适用于汽车自动驾驶的几何关系推导法,进而提出了基于单目视觉的实时测距算法。通过试验可知,由于摄像机的俯仰角是影响实时测距算法的关键因素,因此又提出了基于道路边界平行约束条件的实时计算摄像机俯仰角算法。静态实车试验的结果显示,该基于单目视觉的实时测距算法具有较高的准确性,可以满足测距要求,而动态实车试验的结果则显示,此算法还可以满足汽车智能化控制的实时性要求。

基于修正翘曲位移模式的薄壁箱梁剪力滞效应分析

选取剪力滞效应引起的附加挠度作为描述剪力滞变形状态的广义位移,在合理构造剪力滞翘曲位移函数的多参数修正模式基础上,提出薄壁箱梁剪力滞效应的分离解析理论,避免了已有文献中将剪力滞变形状态与初等梁挠曲变形状态联合在一起分析时的复杂性。用基于最小势能原理的变分法建立关于附加挠度的控制微分方程及边界条件。通过对箱形截面引入两个整体修正系数,使剪力滞翘曲应力在箱梁横截面上不合成轴力和弯矩,以充分反映剪力滞翘曲应力的自平衡性质。对悬臂翼缘板引入边界约束修正系数,以便反映悬臂翼缘板与顶板的不同边界约束对剪力滞翘曲模式的影响。根据空间有限元计算的翼缘板应力结果,确定悬臂板边界约束修正系数的具体数值。简支箱梁及连续箱梁数值算例表明,按本方法计算的翼缘板应力与空间有限元计算结果吻合良好,从而验证了本分析方法的正确性。

矩形板结构的振动响应分析

为了建立矩形板在弹性约束边界条件下的振动模型,采用横向位移弹簧、旋转约束弹簧和扭转约束弹簧三种类型的弹簧对模拟边界条件。矩形板结构的振动位移函数采用二维Fourier余弦级数加辅助级数的形式来描述,通过引入辅助项使矩形板结构的振动位移函数适用于任意弹性边界条件。结合Rayleigh-Ritz法和Mindlin理论得到矩形板结构在任意边界条件下振动响应的矩阵表达式。最后进行了数值仿真计算,研究了弹簧刚度变化时矩形板结构的响应规律。

基于有限元塑性极限分析下限法的土坝稳定性分析

运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间断面约束条件、应力边界约束条件,求得坡体强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。将刚体极限平衡法计算结果与塑性极限下限法计算结果进行比较分析,论证坝体的稳定性。

基于matlab的少齿差行星齿轮减速器的优化设计

本文采用现代优化设计方法针对少齿差行星齿轮减速器进行了主要参数设计。根据设计要求,确定了减速器的齿数差,建立了目标函数及性能和边界约束条件,利用matlab软件的优化工具箱对减速器进行了模数和齿数的优化设计,最后通过传统设计方法与优化设计方法的结果比较,说明了优化设计方法是一种提高效率,节约成本的有效优化途径。