混合神经网络用于滚珠丝杠热误差预测

为了减小数控机床热致定位误差影响,提高机床加工精度,这里建立了径向基神经网络(RBFNN)和时间序列(ARIMA)混合模型的变权值热误差预测方法。综合两个单一模型对数控机床热误差进行预测,利用逆向辨识优化算法分别获取两个单一模型的优化权值,得到变权值混合模型,使得热误差预测精度得到提高。将这里混合模型与RBFNN模型和ARIMA模型分别进行对比分析,结果表明混合模型(RBFNN-ARIMA)的预测精度明显优于单一RBFNN和单一ARIMA模型,证明了此算法的有效性。

95℃热氧老化对玻璃钢管性能的影响

对油田注水玻璃纤维增强塑料管(GFRP)进行95℃热氧老化实验,研究其老化后的外观颜色、红外官能团变化和力学性能。结果表明,老化后酸酐固化GFRP外观颜色从白色变化为淡黄色,芳胺固化GFRP外观颜色从淡黄色变为深棕色;截面的扫描电子显微照片(SEM)可观察到孔洞缺陷;两种材料的失重率都随老化时间延长而增加;C—OH键被氧化成C O键,苯环之间的甲基或亚甲基中的C—H键被氧化,Si—OH键消失代表游离的羧酸与Si—OH之间发生成键反应生成Si—O—Si键;SG材料的环向拉伸强度从256.10 MPa减小到241.47 MPa,FA材料的环向拉伸强度从206.8 MPa减小到174.99 MPa。

轴对称热冲击SIF过渡过程分析的热权函数法

热权函数法利用温度与热权函数的乘积的积分来直接计算热冲击过程中裂纹尖端的应力强度因子过渡过程。热权函数与时间τ无关。由于免除了对每一时刻τ所需作的有限元或边界元分析 ,计算过程大大简化 ,计算效率得到极大提高。本文将热权函数与有限元法直接耦合 ,给出了基于刚度阵导数法的轴对称问题的热权函数计算格式。实例计算表明 。

热冲击应力强度因子过渡过程分析的热权函数法

热权函数法利用温度与热权函数的乘积的积分来直接计算热冲击过程中裂纹尖端的应力强度因子过渡过程。热权函数与时间τ无关。由于免除了对每一时刻τ所需作的有限元或边界元分析，计算过程大大简化，计算效率得到极大的提高。本文将热权函数与有限元法直接耦合，给出了基于刚度阵导数法和Gauss-Chebyshev积分的热权函数计算格式。实例计算表明，本文给出的热权函数计算格式具有满意的计算精度。

求解平面和轴对称热冲击问题的热权函数有限元法

根据三维通用权函数法的普遍表达式 ,给出了轴对称问题和平面问题热权函数法的基本公式 .并利用刚度阵导数法 ,将热权函数法与有限元法直接耦合 ,给出了二维问题的热权函数有限元法计算格式 .实例计算表明 ,该文给出的计算方法具有极高的计算效率和满意的工程应用精度 .

基于热权函数法的平面Ⅰ、Ⅱ型复合应力强度因子计算

采用热权函数法对热冲击下复合型裂纹的应力强度因子进行求解,将热权函数法与有限元法直接耦合,给出了热权函数法计算复合型裂纹应力强度因子的有限元格式,利用虚拟裂纹扩展技术用于热权函数的计算。对典型例题进行了计算,通过与其他方法计算得到的结果进行比较,证明热权函数法具有较高的计算效率,并且又具有满意的工程应用精度。

用权函数法计算转子热应力

介绍了一种采用仿真模型中的权函数来计算转子等厚壁部件的热应力的方法。采用该计算方法 ,可以在保证应力计算精度接近二维算法的前提下 ,大大提高应力计算的速度。同时该方法解决了不同时间段的运行过程对热应力峰值影响的叠加问题 ,并使得手动计算热应力更为简单易行。

毛竹预处理黑液木质素和酶解木质素的结构与热学性质

【目的】研究毛竹低用碱量硫酸盐法处理的黑液木质素和残留在浆料中木质素结构特征和热学性质,为竹材工业木质素利用提供理论参考。【方法】采用12%有效碱的硫酸盐法处理毛竹竹屑,通过酸化和酶解得到硫酸盐木质素(KL)和酶解木质素(EHL)。利用有机溶剂对2种木质素进行纯化后,采用凝胶渗透色谱分析仪(GPC)测定木质素分子质量大小,运用核磁共振定量碳谱(^(13)C谱)、二维碳氢相关谱(2D-HSQC)和定量磷谱(^(31)P谱)对木质素结构的键型连接、内部连接键含量和官能团含量进行定量分析,应用热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)分别对木质素的热稳定性和玻璃化转变温度进行分析比较。【结果】GPC测定结果表明,KL的重均分子质量为5 414 g·mol^(-1),低于EHL的重均分子质量(7 673 g·mol^(-1))。利用定量^(31)P谱,结合定量^(13)C谱和2DHSQC谱分析可知,EHL中的脂肪族羟基含量(4.87/100 C_9)高于KL中的脂肪族羟基含量(3.13/100 C_9),而总酚羟基含量(1.58/100 C_9)低于KL中的总酚羟基含量(3.09/100 C_9);EHL内部木质素单元连接键含量高于KL内部木质素单元连接键含量,EHL的β—O—4芳基醚键、β—β、β—5和β—1含量分别为30.85/100C_9、7.43/100C_9、2.40/100C_9和0.19/100C_9,而KL这些连接键含量仅为11.75/100C_9、2.35/100C_9、0.71/100C_9和0.09/100C_9。热学性质分析表明,在加热条件下KL和EHL的木质素玻璃化转变温度分别为135℃和162℃,最大失重率温度分别为339℃和361℃。【结论】竹屑经低用碱量硫酸盐法预处理后,溶解在黑液中的木质素分子质量大小、内部连接键含量均低于残留在浆料中木质素的含量;而黑液木质素具有更多的酚羟基和羧基,脂肪族羟基含量较少。黑液木质素可能比残留在浆料中的木质素更有优势用来制备热塑性材料,因为其具有更低热稳定性和低玻璃化转变温度的特性。

发动机隔热罩冲压成形的仿真与优化

借助Dynaform软件建立了发动机隔热罩冲压成形仿真模型。为了解决隔热罩的过度减薄和起皱等问题,使用正交设计进行了工艺参数优化。在优化过程中,工艺参数为优化变量,最大减薄率和起皱率为评价指标。通过最大减薄率、起皱率构建目标函数。结果表明,采用最大减薄率和起皱率的组合构建加权目标函数可获得隔热罩较优的工艺参数,提高发动机隔热罩的成形质量。

晶体材料导热性质的经验方程与预测方法

依据现有相关的功能晶体材料导热系数实验数据，寻求了晶体材料导热系数与平均原子密度和平均原子量之间关联的经验方程，并对Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体和碳化物晶体材料给出了经验方程中的常数，从而为这些晶体材料导热性质的预测提供了一种可靠的方法。

求解热冲击下复合型应力强度因子的热权函数法

对热冲击下复合型裂纹的应力强度因子进行研究,给出复合型应力强度因子计算的热权函数法格式。利用刚度阵导数法将热权函数法与有限元法直接耦合,推导热权函数法计算复合型应力强度因子的有限元格式。结合虚拟裂纹扩展技术完成热权函数的计算,热权函数与时间无关,从而免除对每一时刻所需作的有限元或边界元分析,大大简化了计算过程。对典型例题进行计算,通过与直接热弹性力学法计算得到的结果进行比较,证明热权函数法具有较高的计算效率,并且又具有满意的工程应用精度。

热权函数法求解热冲击下复合型裂纹应力强度因子

采用热权函数法对热冲击下复合型裂纹的应力强度因子进行求解,给出了热权函数法计算复合型裂纹应力强度因子的有限元格式。对典型例题进行计算,证明热权函数法具有较高的计算效率与满意的工程精度。

热权函数法在MSC.Marc中的实现方法研究

根据热权函数法的有限元计算格式,结合MSC.Marc软件的计算环境和用户子程序接口,本文对热权函数法在MSC.Marc软件中的实现方法进行了研究。通过实例分析,验证了结果的可靠性。本文研究结果为热应力强度因子在MSC.Marc环境下的高效率计算提供了有效的方法。

基于灰色聚类评估法的城市热环境空间分析

随着城镇化水平不断提高和全球气候变暖,城市热环境越来越受到关注。热环境是无法精确预知与预测的灰色系统。文章以城市热环境为切入点,对影响热环境的各驱动因子进行灰色优势分析,结果表明:在地理位置、日照、海拔、大气状况一定的条件下,城镇化水平对热环境起着决定性的影响,城镇空间扩展面与热环境过载区域基本吻合,除此之外绿地指数、地表层湿度、工业用地率的灰色优势度也较高,而地区生产总值强度,工农业总产值强度,人口密度的灰色优势度较低。在灰色优势度分析基础上对灰色聚类方法进行优化,利用优化的灰色聚类方法对研究区进行热环境评估分级,其与遥感反演地温平均重合率83%,更能反映热环境的形成原因。由于灰色聚类评估还存在主观因素影响如白化权函数的确定等以及遥感数据的不确定性,模型中的定量精确度有待进一步研究。

基于ANSYS的平面Ⅰ/Ⅱ复合型热权函数计算技术研究

对热权函数法计算热载荷作用下平面复合型SIF的过程中权函数U/a的有限元计算方法进行了分析研究。计算权函数U/a的关键是计算U0/a应用虚拟节点力法结合ANSYS有限元分析结果数据提取的方法,设计了ANSYS环境下计算U0/a的具体方法。最后通过实例说明了所设计的计算方法的可行性和正确性。

基于ABAQUS平面裂纹热权函数的计算

热权函数法适用于热载荷作用下裂纹尖端应力强度因子过渡过程的计算,文章对平面裂纹体热权函数法中权函数U/a的计算进行了分析研究。用虚拟结点力法与ABAQUS有限元分析相结合,并组装得到整体刚度矩阵,对相关数据提取运算实现了权函数U/a中dU0/da的计算,通过等效结点力加载并有限元分析最后得到平面裂纹体的权函数场的分布。

热对流作用下筒壁涂层的边裂行为

边裂(边缘开裂)是涂层热致损伤的主要模式之一.边缘裂纹穿透涂层后,常导致界面脱粘从而驱使涂层与基体剥离,最终丧失对基体的保护作用.本文以热应力强度因子表征边缘裂纹的扩展驱动力,研究筒壁涂层在热对流作用下的边裂行为.首先,利用拉普拉斯变换法,得到了瞬态温度场及热应力场的封闭解.其次,运用Fett等的三参数法确定了筒壁涂层边缘裂纹的权函数.最后,基于叠加原理和权函数方法计算了边缘裂纹的热应力强度因子.探讨了无量纲时间、边缘裂纹深度、基体/涂层厚度比、热对流强度等参数对热应力强度因子的影响规律.结果表明:热应力强度因子的峰值既非发生在热载荷初始时刻,也非发生在热稳态时刻,而出现在时间历程的中间时刻;增大热对流强度不仅可提高热应力强度因子的峰值,而且使峰值提前出现;其他条件相同时,热应力强度因子随着边缘裂纹长度的增大而降低;增大涂层厚度或减小基体厚度可增强涂层抵抗瞬态热载荷的能力.

低相对分子质量聚异丁烯热降解制备遥爪聚异丁烯

高温时将LMPIB[低Mn(数均相对分子质量)聚异丁烯]热降解,用黏数测定产物的Mn,用碘量法测定产物的双键含量,用红外光谱(FT-IR)法和核磁共振碳谱(13C-NMR)法分析产物的分子结构,并研究了反应条件对产物双键官能度的影响。结果表明:当温度≥285℃时,LMPIB降解并生成了不饱和β-末端双键,提高了LMPIB的双键官能度;经315℃反应1.00 h后,产物的双键官能度达到1.57,n(末端α-双键)∶n(末端β-双键)=1∶3,并得到含α-、β-末端双键的遥爪齐聚物与含β-末端双键的齐聚物的混合物,n(遥爪齐聚物)∶n(单官能度齐聚物)≈1∶2。

基于超光谱热红外数据的一氧化碳反演通道选择

一氧化碳(CO)在热红外波段吸收强度弱且吸收区内具有较多的干扰信号,利用热红外数据反演高精度CO廓线的难度大。超光谱红外探测仪的开发和应用,为提升CO廓线的反演精度提供了可能。然而,随着超光谱热红外数据分辨率的上升、通道之间的间隔变窄,这在给数据引入特有可反演信息的同时产生大量冗余信息。为了保证反演精度和效率,有必要对通道进行选择来获取包含最大可反演信息的通道同时剔除冗余信息。提出了一种同时考虑通道灵敏度和权函数特性的峰采样通道选择方法,用于从超光谱红外数据中反演CO廓线。该方法首先通过分析通道对不同气体的灵敏度情况,去除受其他气体干扰较大的通道获得初选通道。然后,分析初选通道的权函数特性后发现,位于CO亮温变化谱线中峰顶和峰底的通道分别包含了不同大气层的CO反演信息,将这些通道选取为最终通道选择结果。以阿拉善沙漠地区、京津地区、长江三角洲及珠江三角洲的冬夏晴空大气为主要研究对象,比较峰采样法与最优灵敏度剖面法(OSP)所得的通道选择结果及相应的CO廓线反演精度。结果表明,该方法选择的通道比OSP方法选择的通道能覆盖更宽的光谱范围且包含更多的CO反演信息。而且,峰采样通道选择方法的应用可以有效提高本文所研究区域和季节的CO廓线反演精度,其中在阿拉善地区冬季大气条件下改善效果最为明显,反演结果的均方根误差(RMSE)由3.23×10^(-8)g/g降至3.07×10^(-8)g/g,平均反演精度提高了10.56%。

Singular perturbation analysis of dynamic fields in a thermoelastic solid with a small surface-breaking crack

An asymptotic analysis is presented for a dynamic problem of a semi-infinite isotropic thermoelastic solid with a small surface breaking crack. The exterior surface of the solid is subjected to a series of short thermal pulses. The crack surface is traction free and an ideal thermal contact is assumed across the crack. The stress intensity factor is asymptotically evaluated as a function of the crack depth and time. The effect of a boundary layer associated with the diffusive term is identified. The theoretical model is supplied with numerical simulations.