基于自适应面-体热源模型的6005A-T6铝合金静止轴肩搅拌摩擦焊温度场数值模拟

以3 mm厚6065A-T6铝合金板为研究对象,利用ABAQUS软件模拟静止轴肩搅拌摩擦焊接过程中温度场以及焊缝区域各点的热循环曲线,研究不同焊接速度对焊缝区域温度峰值的影响规律。结果表明:随着焊接速度的增大,热源中心的峰值温度逐步降低,焊核高温区域面积明显减小。常规搅拌摩擦焊横截面温度云图呈上宽下窄的“碗状”分布,而静止轴肩搅拌摩擦焊的则类似于搅拌针的“锥形”形貌。在相同工艺参数下,静止轴肩搅拌摩擦焊相比于常规焊接工艺,能使焊核区域峰值温度降低大约30℃,所得的横截面温度场分布也更均匀。金相实验观测到的接头横截面形貌与模拟结果相匹配,有限元模拟结果与温度场实测结果良好吻合,说明所建立的自适应面-体热源模型能指导和预测实际焊接过程。

稀疏不规则裂隙岩体模型三维水流-传热对温度和应力影响的试验研究

选取高放射核废物处置库重要预选场区甘肃北山地区的花岗岩,制作750 mm(宽)×300 mm(厚)×1 000 mm(高)的稀疏不规则裂隙岩体模型,该模型由18块花岗岩和竖向与斜向各两条裂隙组成,在裂隙及岩石内部埋置温度传感器、水压计、直角应变花,并在模型一侧设置局部热源,研究热源温度和裂隙水流速对岩石温度和应力的影响。结果表明,竖裂隙水主要从顶部进水口流向底部出水口,斜裂隙水主要从侧部进水口流向侧部出水口,竖裂隙与斜裂隙在交汇处存在微小流量交换;由于热源处在两条斜裂隙进水口之间,并且斜裂隙长度小于竖裂隙,岩石热传导与斜裂隙水流对岩石温度分布起控制作用,竖裂隙水流对岩石横向热传导起阻滞作用;由于热传导和水流传热的不规则性,上层岩石形成从左向右为主的传热路径,中层和下层岩石形成从上向下为主的传热路径;由于上、下层岩石温度梯度较小,岩石收缩受热拉应力,而中层岩石温度梯度较大,岩石膨胀受热压应力,大主应力的方向大致垂直于斜裂隙面与竖裂隙面的交线,岩石应力增量随斜平面方向的温度梯度增大而增大;热源温度越高,裂隙水流速越低,岩石温度越高、岩石应力越大,系统达到稳态需要的时间越长。

基于Agent的体系过程A-GERT网络“刺激-反应”学习模型

针对图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)网络应用于体系活动决策过程中未考虑网络节点自身的学习能动性问题,基于智能体(Agent)技术,结合刺激-反应模型构建A-GERT网络模型。首先,根据体系活动的逻辑,搭建A-GERT网络框架,并通过提出网络传递效用函数,设计带有反馈机制的A-GERT网络。然后,利用刺激-反应模型的自适应优势构建学习方程,以GERT网络期望概率与期望时间等指标度量刺激强度,进一步拓展刺激-反应模型。最后,给出网络智能决策节点的学习步骤,并以创新技术开发体系活动进行算例研究,结果表明了所提方法的有效性与实用性。

矿井杂散电流“面-体”扩散机理试验研究

构建矿井杂散电流传播扩散的中试装置,建立矿井杂散电流"面-体"扩散模型,开发杂散电流"面-体"检测传感器,对杂散电流的"面-体"扩散机理进行研究,从而找出杂散电流的传播途径及衰减规律,为开发矿井杂散电流"面-体"检测仪器和对矿井杂散电流的防治提供依据。

基于响应面模型和ASA算法的汽车车灯灯体注塑成型工艺参数优化

以某一款较复杂汽车车灯灯体为研究对象,针对制件变形较大问题,利用Moldflow模流分析软件对产品进行数值模拟分析,应用最优拉丁超立方设计方法进行数据采样,构建二阶响应面近似模型,采用自适应模拟退火法(ASA)进行参数优化,得出最佳工艺参数组合,并在Moldflow中模拟验证优化方法的准确性。结果表明二阶响应面近似模型的预测结果与实际结果的误差很小,在1%以内,优化后的翘曲变形量降低了25.72%。运用数值模拟技术并结合响应面近似模型和ASA自适应模拟退火算法可以有效获得最优的工艺参数组合,提高产品的成型质量,为实际生产过程提供了理论依据。

手术仿真中基于质点—弹簧模型的人体组织变形仿真

采用质点—弹簧建模方法提出了人体软组织面模型和体模型系统、程式化的计算模型建立方法。将连续的软组织离散为由弹簧/阻尼器及与其连接的质点构成的离散系统,用邻接表来表示离散系统的拓扑结构,即弹簧—质点间的邻接关系,依据该信息,可自动建立方程并计算与每个质点连接的弹簧、阻尼器对质点的粘弹性力的贡献,然后采用4阶Runge Kutta方法对得到的微分方程组进行数值积分。通过小肠模型(面模型)和规则块状软组织模型(体模型)2个实例介绍了采用所提出的方法实施软组织变形仿真的过程。

非完全试验信息的悬架橡胶-钢衬套本构模型多参数识别

以轿车扭力梁后悬架的橡胶-钢衬套为对象,通过应变能密度函数确定Yeoh多项式为衬套的本构模型。进行结构试验并获取X,Y,Z轴向"位移-力"历程曲线的非完全试验信息,利用HyperStudy与ABAQUS进行初始试验仿真,分析试验与仿真曲线的一致性;设定Yeoh多项式的多参数C10,C20,C30、Di为优化变量并赋初始值,优化目标是"面积差"或"位移差"平方为零的6类函数。采用自适应响应面法,经过14次迭代,6类函数的总加权值收敛逼近于零,识别出一组能较准确模拟衬套力学行为的本构模型参数值。试验仿真结果发现Y向曲线拟合精度高,预紧模拟及网格歧异等导致X与Z向曲线拟合差,但瞬态刚度值误差均在8%内,在工程中属于可接受范围。

JRC-JCS模型在抗剪强度参数取值中的应用

工程岩体的失稳几乎都是沿着结构面发生的。而岩体结构面的抗剪性质并不完全满足莫尔-库仑准则,因此在岩质边坡的稳定性分析中采用莫尔-库仑准则有可能会带来较大误差。本文简要的回顾了岩体结构面抗剪强度估算方法发展的历程,提出了基于JRC-JCS模型计算等效抗剪强度参数的概念和方法,并通过简单计算实例阐明了这一方法在处理实际工程问题中的特点。

竖直地埋管换热器钻孔外换热解析模型研究现状

根据对热源形状假定的不同,将竖直地埋管换热器钻孔外换热解析模型分为线热源、面热源、体热源3大类,对这3类模型进行了比较分析。结果表明,实际工程中3类模型设计结果几乎没有差别;有限长和无限长热源模型需要很长的时间计算结果才会有明显差异,在满足冷热负荷平衡条件下可以不考虑换热器长度的影响;在不考虑渗流影响情况下,当冷热负荷大致平衡时应采用计算较为方便的无限长线热源模型;在有渗流情况下,当渗流速度达到10-6 m/s时应考虑其影响。

体绘制技术在地学3D GIS可视化中的应用研究

体绘制技术是目前科学计算可视化研究的一个重要组成部分,对地质体内部属性分布的可视化有重要意义。该文针对地学研究中几何建模和属性建模同样重要的特点,基于一种矢栅一体化的混合数据模型,对地质体表面采用三角面片描述几何形状,对地质体内部采用基于八叉树的自适应网格剖分技术描述内部属性特征。对网格剖分后的体数据,采用体元投射的体绘制技术进行地质体内部属性可视化,显示出很好的效果,具有实际应用意义。

一种基于自适应均值平滑算法的三维重绘技术

MEMS传感器工艺仿真的计算基础是体素模型,但是由于体素模型分辨率所限可能造成阶梯效应,以致体素模型的可视化效果不好。因此我们需要将体素模型转化为三角面片模型,但是通过常见的转化方法所得到的三角面片模型表面粗糙。提出了一种基于自适应均值平滑算法的三维重绘技术,对体素模型进行程度不同的平滑滤波,再利用Marching Cubes算法得到三角面片模型。经仿真实验表明通过所提的方法得到的三角面片模型表面光滑可视化效果更好。

星点设计-效应面法优化丹皮酚脂微球处方工艺及其体外释药机制研究

目的采用星点设计-效应面法优化丹皮酚脂微球(Pae-LM)的处方工艺并考察其体外释药行为。方法以平均粒径和离心稳定性常数(Ke)为评价指标,分别对油相以及复合油比例、磷脂(PC)和硬脂酸用量、乳化剂种类、稳定剂种类及用量、PC与CH(胆固醇)的质量比、高速剪切温度及时间、均质压力及时间进行处方工艺筛选。采用星点设计效应面法考察丹皮酚投药量、高压均质压力对Pae-LM制剂性质的影响,用二项式模型及多元线性回归模型拟合建立指标与因素之间的数学关系,根据评价指标的最佳数学模型描绘效应面,经效应面法分析最佳处方。按照优化所得最佳处方制备Pae-LM,并考察体外释药特性。结果最优处方制得的Pae-LM外观基本圆整,平均粒径为(149.27±0.57)nm,Zeta电位为(-36.01±3.09)mV,包封率为(98.24±0.32)%,载药量为(11.94±0.04)%。Ke与2个考察因素之间存在可信定量关系,且二项式模型较多元线性模型置信度高。丹皮酚原料药12、24、36 h的累积释放量分别为71.84%、85.21%、95.07%,而Pae-LM在12、24、36 h时累积释放量仅为57.21%、59.66%、63.91%,药物释放符合Ritger-peppas模型。结论星点设计-效应面法适用于Pae-LM的处方优化。优化的Pae-LM粒径适宜,包封率高,可为丹皮酚心血管递送系统的开发提供参考。

省级电力企业经营风险管理决策支持系统研究

重点分析了省级电力公司经营活动中所面临的主要风险,提出"体-面-点-元"的电力企业经营风险管理模型,结合风险管理流程,对识别出的风险进行度量与预警,提出具体的风险防控方案以供决策层进行风险决策,并从信息系统的构建角度对经营风险如何管理进行了详细研究。

适用于复杂流动的热气动弹性降阶建模方法

针对高超声速巡航类飞行器面临的复杂流动下的热气动弹性问题,发展了一种时变热模态适用的非定常气动力降阶模型,建立了基于流-热-固时空耦合分析策略的热气动弹性分析方法,对高超声速飞行器前体进气压缩面进行了实际飞行加热过程的时变颤振分析。结果表明,在局部高热流载荷下,压缩面固有模态频率和振型随时间发生了大幅度变化,而所建方法能够适应上述变化,在获得高置信度非定常广义气动力的同时,避免了重复性的非定常气动力数值计算,可将热颤振分析中的气动力计算效率提升若干量级;此外,在达到热平衡后,进气压缩面的颤振动压降为初始时刻的0.64%,使得飞行包线大幅收窄。相关方法有效缓和了热气动弹性分析效率与精度的矛盾,提升了热气动弹性问题的工程分析能力。

综合物探法在九瑞宝山—夫山地区找矿中的应用

根据九瑞地区首次发现岩浆侵入及赋矿部位主要位于志留系泥质粉砂岩与奥陶系碳酸盐岩之间的构造滑脱面上,认为圈定隐伏斑岩体可以为该地区寻找铜多金属矿提供有利依据。本次综合1∶1万磁法、大功率激电、EH4三种方法圈定了多处隐伏岩体,并与已知深部钻孔资料对比分析,总结出一套在宝山—夫山地区的地球物理找矿标志,即在EH4断面图中显示为800~1500Ω·m的中阻区、激电显示为高极化异常区、磁异常为几十nT的弱磁异常,这样的部位可以推断存在含矿花岗斑岩体.