机床丝杠进给系统有限元热分析的热边界条件修正方法

符合实际的热边界条件是机床有限元热分析获得准确结果的关键。以龙门加工中心X向丝杠进给系统为例,提出了一种基于实验数据的热边界条件修正方法。该方法利用Workbench多目标优化模块,以热边界条件为变量,以实验测量得到的丝杠上各点的温度值为目标,对计算得到的热边界条件进行修正。然后,在ANSYS经典环境中,以移动热源的形式施加修正后的边界条件,得出丝杠进给系统的瞬态温度场。最后,从有限元分析结果与实验结果的对比可以看出,该方法具有较高的准确性和实用价值。

利用不完备实测模态修正杆系结构约束边界条件

该文针对杆系结构约束边界条件模型修正问题进行了研究。通过边界单元刚度矩阵的建立,将现有的子结构校正因子修正方法发展到边界条件的修正中。通过一种迭代的修正过程,仅用有限的低阶实测频率就可以实现对边界条件的修正。另外,该文提出了一种分步式整体修正方法,利用低阶不完备实测模态,实现对边界和上部结构的整体修正,有效地避免了修正方程组的病态问题。论文首先通过对悬臂梁有限元模型进行数值研究,验证了边界条件修正方法和分步式整体修正方法的正确性。最后通过悬臂梁物理模型试验,验证了方法的可行性。

Helmholtz方程外边值问题的基于修正的DtN边界条件的有限元方法

本文对于无界区域上的Helmholtz方程研究基于修正的Dirichlet-to-Neumann边界条件(MDtN)的有限元方法,得到了依赖于网格尺寸,MDtN边界条件的位置和MDtN中的级数截断项数的H^1-误差估计和L^2-误差估计.最后通过数值结果验证了误差分析的正确性以及所提方法的有效性.

泡沫玻璃钢夹层结构板的弯曲强度分析

结合船用泡沫玻璃钢夹层结构的适用理论、有限元分析方法,对基于刚性固定边界条件的泡沫玻璃钢夹层板的弯曲强度计算公式进行推导,给出泡沫玻璃钢夹层板弯曲强度的边界条件修正系数。

锂离子电池简化电化学模型:浓度分布估计

为了降低锂电池电化学模型的计算复杂度,提出基于修正边界条件的简化电化学模型,用于估计锂电池内部的电解液浓度分布.采用Pade逼近技术分析简化电化学模型解析解,可得到降阶的分子-分母型传递函数模型.分别采用19.38A和193.80A的脉冲充放电工况进行仿真对比,结果显示所提出简化模型的最大相对误差分别约为0.867%和8.670%.时域和频域模拟仿真结果表明:相比于传统电化学模型,该简化模型对电池内部电解液相的浓度分布估计具有理想的精度,同时计算复杂度得到显著优化,具备实时应用的能力.

均匀剪切流中粒子无规行走的分子动力学模拟研究

应用分子动力学模拟方法模拟了均匀剪切流,计算出不同均匀剪切流无规行走位移曲线,计算无规行走拟合曲线斜率。计算结果表明,在相同时间条件下,速度梯度越大,x轴方向无规行走曲线斜率增大,y轴z轴两个方向的无规行走曲线斜率越小。而同一剪切率下的y轴无规行走曲线与z轴无规行走曲线斜率的差别不大。在x轴方向分子无规行走位移的方均值与时间t的三次方成正比;在y轴、z轴方向分子无规行走的方均值与时间t成正比,分子扩散系数随着速度梯度增加而呈线性减小。

考虑稀薄效应的微槽道流动线性稳定性

微槽道是微机电系统(MEMS)的重要组成部件,小尺度特征引起的稀薄效应是影响其流动稳定性不可忽视的重要因素,发展适用于稀薄流的稳定性分析方法,揭示稀薄效应对微槽道流动稳定性的影响规律,对于微机电系统功能的实现和性能的改善具有重要意义。基于Boltzmann Bhatnagar-Gross-Krook(Boltzmann-BGK)方程,结合Maxwell边界条件,通过求解特征值问题的方法对恒温情况下的平板Couette和平板Poiseuille流动的稳定性进行了参数影响分析。另外,现有针对Rayleigh-Bénard流动的研究集中于单原子气体,采用Navier-Stokes方程结合滑移修正边界条件的方法,分析了单、双原子气体对Rayleigh-Bénard流动稳定性的影响,并考虑了不同的分子模型。结果表明,对于平板Cou⁃ette和平板Poiseuille流动,稀薄效应以及增大适应系数均起稳定作用;增大马赫数对Poiseuille流动起不稳定作用,而对Couette流动稳定性的影响规律与扰动波的形式(驻波或行波)相关,当扰动波形式相同,增大马赫数起不稳定作用,当扰动波形式不同,存在马赫数越大流动越稳定的情况。对于Rayleigh-Bénard流动,相较于变硬球和变软球模型的单或双原子气体,硬球双原子气体具有最大的不稳定参数范围;当波数较大时,稀薄效应起稳定作用,当波数较小时,存在稀薄程度越大增长率越大的情况。