基于计算几何方法的电动汽车充电站规划

综合分析了影响电动汽车充电站规划的若干因素,建立了电动汽车充电站规划的最大收益模型。根据电动汽车充电特性和出行特征,计算电动汽车充电功率需求期望值,从而得出规划区充电站的容量需求。根据电动汽车的分布特点,通过调节加权伏罗诺伊图的权重,使得服务区域划分更合理,同时保持各充电站负载率的均衡。利用粒子群优化算法的全局寻优能力,结合加权伏罗诺伊图,对充电站进行选址定容和服务区域划分的优化规划。算例分别针对不同电动汽车数量和不同分布方式的情况进行计算,结果验证了所述模型和方法的有效性和可行性。

带圆弧简单多边形的面积公式获取算法

从房地产管理部门对房屋面积进行精确测量的同时需要获得房屋面积丈量公式,并且在房产证明上要给出面积计算公式的实际需求出发,提出一种基于扫描线方法的带圆弧简单多边形面积算法该算法解决了现有房屋面积计算方法中存在的计算精度不高、难以获得房屋面积丈量公式、计算方法不利于客户理解等问题;同时也解决了现有算法不能方便地对含有圆弧等形状的多边形进行精确的面积计算问题文中算法已成功地应用于浙江省海宁市房产局的智能化房屋面积核算分摊CAD系统。

网络通信系统的信息脆性结构的研究

从研究系统脆性的角度出发,把系统的环境中所有作用于系统上的并有可能激发系统的脆性,造成系统突然崩溃的因素和事件称之为系统的脆性环境。基于系统的脆性环境建立了网络通信系统脆性结构模型,结合信息脆性熵对网络通信系统进行信息脆性风险过程分析。分析结果表明此方法是可行的;论证了系统信息脆性结构分析方法的有效性和稳定性,最后将这套分析方法应用到一个具体网络通信系统,对其主脆性因子建立了分析模型,并取得了比较满意的结果。

Voronoi区域面积的计算方法

1 引言在计算几何中,Voronoi图理论成功地解决了找最近点,求最大空圆,求n个点的凸包,求最小树等问题。此外,Voronoi图还在生态研究、城市规划以及优化配置等许多领域有重要应用。为简化书写,本文在下面的叙述中,将“Voronoi”简记为“V-”,如“V-图”指的是'Voronoi图”,“V-区域”指的是“Voronoi区域”,等等。

加权Voronoi区域面积的计算方法

加权Voronoi图是Voronoi图定义的扩展.加权Voronoi区域的面积是加权Voronoi图的一个重要的物理属性.给出了加权Voronoi区域面积的计算方法,即对给定的母点坐标和权重,先求出各Voronoi区域边界上相邻两顶点间的Voronoi边的属性数据,并将每个闭合边界上的属性数据存放在一个循环链表中,最后根据各个循环链表中的数据,计算出各加权Voronoi区域的面积.

基于随机有限元法的平面多裂纹结构可靠性研究

在考虑材料参数、裂纹长度、外载分散性的前提下,文章首先用一般六节点单元和六节点奇异等参单元建立了平面裂纹的有限元模型,用Taylor展开随机有限元方法分析了平面裂纹应力强度因子分散性。在考虑多裂纹结构的断裂韧性和应力强度因子服从对数正态分布的基础上,结合可靠性分析中的应力强度干涉模型和二阶窄边界理论,建立了多裂纹结构的裂纹失稳扩展可靠性模型。当结构处于平面应变状态时,极限应力强度因子可以直接采用材料断裂韧性,当结构的厚度不能满足平面应变状态要求时,必须将材料平面应变断裂韧性转换为能适用的极限应力强度因子;对于各裂纹的应力强度因子及其分散性,可以通过随机有限元方法计算得到。

空间多姿态下自动钻铆托架变形分析与调平方法

飞机壁板自动钻铆系统中托架具有自重大、跨距长、变形量大等特点,其变形误差随工作姿态的不同而改变,从而导致壁板钻铆超差。文章在对自动钻铆托架结构设计基础上,建立了托架横梁弯曲变形模型,根据钻铆点位与横梁变形曲线的空间关系构建了壁板钻铆点位变形量数学模型;针对传统调平补偿方法无法精确满足托架变形量动态变化的问题,采用迭代优化方法建立了托架多姿态变形补偿调平算法;并采用有限元仿真方法分析了托架处于各角度时钻铆点位的变形量及外法线向量;将理论算法数据与仿真数据进行了对比分析,验证了文中提出的托架变形分析与调平算法的正确性和有效性。

X52长输管线在悬空状态下的安全研究

以轮库输油复线某段X52原油管道为工程背景,管道意外悬空后,将管线悬空段简化为大挠度梁,且考虑管梁的几何非线性,将埋地段看成有限长梁,考虑了土壤纵向抗力的物理非线性,利用Winkler弹性地基理论、管-土互作用双线性模型等力学理论建立悬空管道系统的大变形分析模型。通过X52管线钢拉伸试验、管道悬空模拟试验研究及有限元仿真建模,验证了有限元仿真方法的可靠性,分析计算了X52管道基于应力失效准则的安全悬空长度和基于应变失效准则的极限悬空长度,通过极值应力、应变随不同悬空长度的变化规律研究,解释了取应变作为管道失效判据的合理性。

微织构特征对径向滑动轴承动特性的影响

在滑动轴承轴瓦(或轴颈)表面加工微织构以提升其工作性能是近年来的热点研究内容,尤其是微织构特征对滑动轴承静特性影响的研究更为多见。滑动轴承动特性对于高速旋转机械系统动力学研究是十分重要的影响因素,因此有关微织构特征对滑动轴承动特性影响的研究也是很有必要的。基于采用轴承出口的质量守恒边界条件和动网格技术,建立了基于N-S方程的微织构滑动轴承动特性分析有限元模型,较为详细地分析了微织构形状、尺寸和分布参数对滑动轴承动特性的影响规律,并通过国外的理论分析结果和试验数据对文中建立的计算模型进行了验证。研究结果表明,与其他微织构特征相比,微织构面积率和周向分布位置对滑动轴承动特性系数的影响更为显著;相较于轴承的刚度系数,微织构特征对轴承阻尼系数的影响较轴承刚度系数更为明显。

优势区图的计算机绘制系统

介绍了新开发的优势图计算机绘制系统，提出了绘制优势区图的一种新算法——主元素活度项法，说明了绘制含一种金属的三元系及含两种金属的四元系的优势区图绘制的算法原理，解决了四元系中双金属化合物的归属问题．算法简易，效率高，符合热力学原理．系统采用Ｃ＋＋语言，基于Ｗｉｎｄｏｗｓ３．Ｘ／Ｗｉｎ９５平台编制了优势图绘制系统的应用程序．该系统具有使用简单，维护方便，界面友好，输入少量的信息即可得到完整的优势区图．

铆钉填充锪窝孔边角裂纹应力强度因子分析

采用工程有限元软件ANSYS建立含铆钉填充锪窝孔板有限元模型,计算了不含铆钉填充的锪窝孔边单侧扇形角裂纹、含铆钉填充净配合锪窝孔边单侧扇形角裂纹和含铆钉填充锪窝孔在不同干涉量下孔边单侧扇形角裂纹前缘的应力强度因子的值,分析了铆钉与锪窝孔干涉配合量对孔边裂纹前缘应力强度因子的影响规律,给出了铆钉与锪窝孔干涉配合时的最佳配合量及有效干涉量范围,为铆钉设计提供了参考数据和指导性建议,对于铆接结构设计具有重要的工程实用价值。

小尺度封闭空间无网格Galerkin声场数值计算方法

文章将无网格法引入小尺度封闭空间声场的计算。首先推导了适用于任意形状小尺度封闭空间的无网格Galerkin声场数值计算模型。在模型中,利用Galerkin型加权残量法推导了计算节点声压的系统方程,根据移动最小二乘近似法构造了无网格形函数,并给出了积分运算方案;然后对一个矩形封闭空间的声传递函数及混响时间进行了计算,通过与理论计算结果、SYSNOISE计算结果及其文献实验结果对比,证明了模型的正确性;最后对一个实际机舱进行了建模计算,并与测量结果进行了比较,证明了模型对较复杂结构的正确性及适用性。

基于材料各向异性的整体梁裂纹转折分析

考虑铝合金材料S-T-L方向材料性能的差异,运用Abaqus/Explicit及其子程序VUMAT进行整体翼梁稳定裂纹扩展路径的准静态模拟,研究了整体翼梁结构在进行剩余强度试验时准静态裂纹扩展特性,并与试验结果进行对比。分析结果显示,考虑材料各向异性损伤失效的材料模型可以很好的描述准静态裂纹扩展,并且可以较好的模拟整体梁裂纹在腹板45°转折和筋条附近90°转折。

基于CFD模型的搅拌摩擦焊接搅拌头受力分析

搅拌头作为搅拌摩擦焊接的核心部件,其工作状态与使用寿命,对焊接过程起着决定性作用,而其受力与应力值,将直接影响搅拌头的磨损和疲劳分析。建立了AA6061-T6搅拌摩擦焊接计算流体力学模型,对搅拌头附近压力场进行分析,计算搅拌头横向受力,包括轴肩表面阻力,搅拌针上压力和搅拌针底部阻力。基于得到的搅拌针上载荷分布,进一步计算出多种转速工况下搅拌针根部危险截面疲劳应力变化规律。

铣削力预测方法和影响因素综述

为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工件材料、冷却作用、刀具材料和刀具磨损对铣削力的影响进行了分析。

基于扫过面积法的齿轮泵卸荷面积计算

以小侧隙、矩形卸荷槽下的困油膨胀过程为例,依据扫过面积法的生成原理,通过啮合点和卸荷槽线与齿廓交点的动态计算,给出了卸荷面积计算的参数化精确模型。对计算结果进行虚拟验证,并分析了泵基本设计参数对卸荷面积的影响。结果表明:计算结果与虚拟测量值非常吻合,案例误差控制在3.86%左右,基于扫过面积法的卸荷面积计算方法正确;模数越大、齿数和变位系数越小,卸荷面积越大等,扫过面积法适用于任意侧隙值下的卸荷面积计算,且精确高效。

飞翼无人机嗡鸣气动弹性响应分析

提出一种嗡鸣响应分析的CFD/CSD耦合方法,并采用气动结构松耦合技术研究了无尾飞翼无人机的方向舵嗡鸣响应及其引起的副翼、升降舵及襟翼的振动时域响应特性。首先建立较为详细的无尾飞翼无人机结构模型和气动模型,基于雷诺平均的N-S方程建立流体控制方程和结构动力学方程的耦合求解技术;气动与结构耦合交界面精确匹配,并选取三维插值技术进行耦合界面结构变形位移与气动力载荷数据的传递;基于LU-SGS子迭代的时间推进技术和HLLEW的空间离散方法进行气动载荷的计算,湍流模型采用SST湍流模型;其中气动动网格变形技术采用非结构动网格,动网格更新技术采用弹簧近似光滑和局部网格重构组合方法。首先进行飞翼无人机气动弹性响应特性分析,验证松耦合技术的合理性并为方向舵偏转引起的嗡鸣响应分析提供参考;其次在方向舵嗡鸣响应分析时在方向舵转轴端部设置方向舵偏转运动的约束,基于提出的气动结构松耦合方法计算无尾飞翼无人机方向舵偏转引起的方向舵嗡鸣和全机的方向舵、副翼、升降舵及襟翼振动的时域响应;并研究了旋转角频率和飞行高度参数变化对飞翼无人机全机振动响应的影响。研究结果表明旋转角频率对方向舵的偏转响应和副翼、升降舵及襟翼的振动响应频率影响较大;而飞行高度对嗡鸣气弹响应频率并没有影响;且方向舵是振动位移和结构变形的危险区域,研究方法及内容可为飞翼无人机工程振动分析提供参考。

一种考虑纤维束交叉起伏时缠绕复合材料刚度的计算方法

纤维缠绕过程会在局部区域形成纤维束的起伏、交织,文章针对起伏区域纤维束的非正交性交织的特点,提出一种缠绕复合材料刚度的计算方法。通过算例,给出了起伏区域内有效刚度矩阵、缠绕复合材料壳体等效刚度的计算步骤。采用该计算方法,讨论了不同缠绕角及不同缠绕顺序对缠绕复合材料刚度的影响。结果表明,考虑纤维束的起伏、交织之后,缠绕复合材料壳体的刚度发生改变,特别是耦合刚度的变化更明显;缠绕角和缠绕顺序对拉伸刚度A和弯曲刚度D的影响不大,但对耦合刚度B的影响明显。