基于nCode Design-Life的某车架疲劳可靠性分析

针对某型半挂牵引车车架局部出现裂纹或者断裂现象,通过有限元理论和疲劳分析理论相结合进行了车架的有限元分析和疲劳可靠性分析。首先对该车架进行了建模和有限元静态特性分析,然后定义了特定的时间载荷序列数据和材料参数,选用了S-N疲劳设计和静态疲劳分析方法,利用疲劳分析软件nCode Design-Life对该车架进行疲劳可靠性分析,得出该车架的疲劳结果云图和各节点的疲劳寿命,并从相关云图中确定出车架容易破坏的位置和其寿命之后再进行样车实验验证。

基于nCode Design-Life的电动客车车架疲劳寿命分析

针对某型电动客车车架疲劳及寿命问题,本文以有限元理论和疲劳分析理论相结合的方法,对电动客车车架进行静强度分析和疲劳寿命校核,建立有限元模型并进行受力分析,定义特定的载荷谱和材料疲劳数据;同时利用S-N静态疲劳设计方法,选用疲劳分析软件nCode Design-Life对该车架进行疲劳可靠性分析。分析结果表明,该车架的疲劳寿命为1.558×106次,许用行驶里程为650 000km,与公交客运车行驶里程参考值约为400 000km相比,结果满足要求。该研究实现了电动车减重节能,增加了续驶里程,为车架优化设计及寿命模型的建立提供了理论依据。

基于nCode Design-Life的重型起重设备疲劳寿命预测研究

为研究重型起重设备的疲劳损伤和寿命,以门式起重机为算例建立有限元模型,通过有限元静力学分析,最大等效应力位于跨中受拉区,得出门式起重机强度和刚度满足要求。采用nCode Design-Life疲劳仿真软件利用S-N疲劳设计方法对有限元静力学特性和疲劳损伤进行分析,得到门式起重机疲劳寿命分布云图和疲劳损伤云图,其最小寿命满足工程要求。为了研究载荷变化对起重机寿命的影响,通过改变载荷缩放因子来改变时间载荷序列的大小,对比分析载荷变化后的寿命情况,得出随机载荷减小门式起重机寿命大大增加,过载对门式起重机的疲劳寿命有显著的影响。

基于nCode design-life的某钢结构吊车梁疲劳可靠性

近年来对吊车梁的调查显示,由于吊车梁的受力复杂,钢吊车梁在往复载荷作用下会提前出现不同程度的疲劳裂缝,危害生产安全与降低经济效益,疲劳寿命的研究可以有效的预防和减小破坏等问题的概率并可对于寿命进行延长.本文采用S-N方法,运用ANSYS有限元软件与nCode Design-life疲劳软件相结合的方式,通过对目标吊车梁的实际受力状态进行模拟并对其进行疲劳可靠性分析,找出最易破坏的节点及最不利位置.取吊车梁一端为基准,设置电葫芦在吊车三个不同位置的工况进行分析,得出三组此破坏点的循环数据,其最小循环值则为吊车梁往复载荷后的最易损坏处.

基于nCode Design-Life的某液压缸疲劳可靠性分析

针对某型径向柱塞马达液压缸工作过程中出现的裂纹现象,在Workbench和n Code Design-Life软件中对液压缸进行有限元分析和疲劳可靠性分析。得出该液压缸的疲劳寿命和疲劳损伤云图,确定液压缸的易破坏位置为轴根部,试验验证结果与软件分析相一致。

2023设计:技术洪流中的文化追寻

2023年,中国经济提质增效持续推进,人工智能设计相关的工具技术广泛应用,设计在产业领域的作用机制、思维方法、价值影响等进一步向系统化、数据化的方向拓展和深化。关于“人机关系”的忧虑反思,也促使设计中“人”之主体的不可替代性成为人们思辨和探寻的焦点。事实上,在技术工具迭代更新的同时,中国设计在文化向度上也在不断深化,呈现出对传统文化设计更新等“场域”式地综合观照与实践。同时,在社会民生领域,设计作为日常生活善与美的优化路径,表现出精微、质实且深刻的意义。整体上,2023年中国设计在技术工具迭代演进的大趋势中实现了从产业运筹到文化精神追寻与建构的新发展。

佳芦河流域设计年径流和设计洪水的广义可加模型

受气象要素变化和人类活动的影响,径流序列的一致性常遭到破坏,需要直接针对非一致性水文序列进行研究。本文以黄土高原区佳芦河流域的年径流量和年最大洪峰流量为研究对象,基于广义可加模型(GAMLSS),优选气温、降水和库坝控制下的流域有效产流面积作为协变量进行模拟分析,并采用平均设计寿命水平法(ADLL)与等效可靠性法(ER)估算非平稳序列的设计年径流及洪峰流量。结果表明:两个水文序列均具有非一致性,所构建的多协变量年径流模型的低分位数曲线和高分位数曲线的拟合效果较好,洪峰流量模型整体模拟效果均较好;GAMLSS模型及相应的ADLL和ER方法在特定重现期或概率区间能提供更高精度的洪峰流量及年径流量设计值,且较好地体现了水文序列变化趋势对设计值的影响。

蛋白质结构稳定性检测的实验课程设计

随着生物技术的突破和发展,多肽蛋白类药物的出现使得人类疾病的诊断和治疗发生了翻天覆地的变化。为了顺应多肽蛋白类药物的飞速发展,加强生命科学等专业本科生对此类药物制剂相关知识的普及已势在必行。此实验课程设计利用稳定性热检测法分析蛋白质结构的稳定性,为生命科学等专业本科生设计一堂深入了解蛋白质结构与功能关系的课程,以促进本科生拓宽学术视野,提升完成相关科学研究和适应医药产业发展新形势的能力。

医学生“生命关怀与死亡教育”课程的设计与实施

目的:基于医学生的需求设计并开展了“生命关怀与死亡教育”课程,初步评价其效果,以期为国内其他医学院校开展生死教育课程提供参考。方法:以“围死亡期”为时间框架,课程主线贯穿理论内容及实践主题活动,通过“行走的课堂”体验式实践教学方式带领医学生直面生死真实场景,提高照护理念和产生照护行动。结果:课程内容包括“生命与关怀”和“死亡与告别”两大理论授课主题及“生命之旅”“照护力量”“自我关怀”“死亡之思”“告别之日”五大实践授课主题。课程初步实践效果好,多方相关利益人群给予课程高度评价。结论:该课程设计合理,实施方案明确、清晰,在一定程度上满足了医学生对生死教育的学习需求,能够促进医学生对生死问题在思想上的自知和照护行动上的自觉,可推广性强,能够为各医学院校开展生死教育课程提供参考。

从街道场所到城市区域:美国城市宜居性的研究与实践

“宜居性”是20世纪60年代以来美国人本主义城市设计中的重要议题。区别于现代主义带有浓重乌托邦色彩的宏大城市构想,宜居性理论重点关注微小叙事和日常生活。文章通过详细梳理20世纪60年代以来美国宜居性理论研究和实践的发展历程发现:1996年以前的宜居性研究聚焦于街道—场所尺度,包含两条研究脉络,即从安全的街道到复合型林荫大道和从交往的场所到公共领域的重塑;1996年以后,新城市主义理论的发展推动了“街道—社区—城市—区域”多尺度融合的宜居性研究和实践。在此基础上,对我国的宜居城市建设提出3点启示:以人为本,优化步行和公交系统;关注日常生活,鼓励公共参与;注重多尺度空间要素的一致性和完整性。

小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对工程上加速寿命试验仍然存在时间长、试样多的问题,提出一种小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法只需在两个加速应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。文中首先利用工程上常用的线性加速模型(如阿伦尼斯模型、逆幂律模型和指数模型等)建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与两个加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限评估方法。然后分别对指数分布、两参数Weibull分布和对数正态分布的定数截尾加速寿命试验情况进行了详细讨论,给出了相应的正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与需要在多个加速应力水平下进行寿命试验的传统方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

长寿命水工混凝土结构材料研究进展综述

混凝土是我国水利水电工程建设的关键基础材料。然而,作为一种典型的多孔介质材料,其在水工环境下易发生离子侵蚀、产物腐蚀、基体开裂等问题,导致钢筋锈蚀、结构承载力下降,难以满足西部高原、南部沿海等地区水利水电工程长寿命设计与高质量建设的发展需求。本文首先总结了严酷环境下传统水工混凝土结构材料损伤劣化机理和面临的问题与挑战。进一步地,详细介绍了水工混凝土结构材料长寿命设计方法与性能提升材料。最后,本文展望了人工智能在水工混凝土结构材料长寿命设计与应用方面的发展前景,为国家重大水利水电工程的安全运维与长效服役提供新方法和新思路。

八十年代家居装饰设计与民众生活方式变迁--以《家具与生活》杂志为对象的考察

通过考察八十年代《家具与生活》杂志,可发现在民众生活方式变迁下家居装饰设计呈现几点时代特征:首先,板式组合家具成为实用、经济的理想产品;其次,小面积居室促成空间优化设计的趋向;再次,“自己设计”和“自己做”投射出个性化的生活态度。更重要的是,家居装饰设计被赋予前所未有的精神价值,成为精神文明建设的重要途径之一,引导人们实践朴素、务实、积极、健康的生活方式。八十年代家居装饰设计与民众生活方式变迁联系紧密,透过这些联系审视设计行为的社会属性,将更深刻地理解“设计作为文化现象”的研究意义。

民间美术与现代艺术设计关联性的研究

民间美术源自普通民众的日常生活和审美需求,是他们自发创作的艺术形式。这种艺术与生活紧密相连,将实际生活的实用性与精神的审美性融为一体,是农业经济自给自足模式下孕育出的一种独特的民间艺术。它不仅是中国人民情感、思想和心理的寄托,更是国家情感的浓缩,具有鲜明的连续性和深厚的文化内涵。对于当代艺术设计而言,民间美术所带来的启迪是多维度且深远的。在民族文化的深厚土壤中,当代艺术设计作品才能找到其创作的根基,实现材料与精神的高度融合。在运用民间美术元素时,当代设计需要将其精华与现代审美和时代精神相结合,创作出真正反映民族精神的艺术作品。本文将从民间美术的基础特征和本质特征出发,探讨其与当代艺术设计的关联,并分析其在当代艺术创作中能够提供的启示。

乡村公共空间环境设计与村民生活质量提升研究

随着城市化进程的不断推进,乡村地区的公共空间环境逐渐失去了往日的活力与魅力,村民的生活质量也随之下降。许多乡村的公共空间存在设计不合理、环境杂乱等问题,严重影响了村民的生活体验和幸福指数。因此,对乡村公共空间环境的改善和提升已成为乡村振兴战略的重要组成部分。该文将对乡村公共空间环境设计与村民生活质量提升进行深入研究,探索可行的设计策略和实施方案,旨在为乡村发展和建设注入新的活力和动力。

多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对目前多应力加速寿命试验需要的组合应力水平多、时间长、费用高的问题,提出一种多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。文中首先针对工程上最常用的双应力情况,分别建立了无耦合和有耦合的双应力小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在三个(无耦合)或四个(有耦合)组合应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。然后针对一般的m种应力情况,建立了基于多应力线性加速模型的小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在m+1个组合应力水平下进行加速寿命试验,即可求得产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与传统多应力加速寿命试验方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

恒应力加速试验优化设计的工程实现

对加速寿命试验进行优化设计,以提高试验结果的准确性,同时节省试验成本。对加速寿命试验统计分析进行了深入研究,以恒应力加速寿命试验设计优化为例,通过分析方案要素和约束条件等建立了其优化目标函数,为采用智能算法优化恒应力加速寿命试验设计提供了理论基础。首先,确定研究对象为Weibull寿命分布产品恒应力加速试验的优化设计,根据试验目的选取优化目标函数,对优化目标函数进行推导;然后,针对基于解析优化的加速寿命试验设计方法存在的不足,从工程应用角度出发寻求新的优化方法,提出基于模拟退火算法的试验优化设计方法,并给出相应的应用验证实例;最后,通过实例验证,证明了所提出的方法能够在保证优化结果准确的基础上,解决加速寿命试验优化设计的工程应用问题。

基于LCA方法的教育家具可持续设计策略研究

目的对家具领域的可持续设计方法进行梳理,并通过具体案例研究教育家具的可持续设计,提出设计策略,探讨该方法的可行性。方法采用ReCiPe 2016方法对一宿舍家具套装设计案例进行产品生命周期评价(LCA)评估,得出产品的环境热点问题,提出对应的设计策略,并通过环境、质量、经济、可实现性四个维度的专家评审对得出的设计策略进行可行性分析。结果评估结果表明钢材和实木多层板的制造及消耗是宿舍家具套装的环境热点。据此提出减少、优化钢材、木材用量;延长使用寿命;采取模块化或可替换部件的设计;建立回收与再制造系统;选用更环保板材;选用更环保的运输方式这六点设计策略,并对策略进行可行性评估。结论使用产品生命周期评价(LCA)这一量化方法,能够帮助设计者利用全生命周期视角,发现产品的环境热点问题、提出改进策略、对比各改进方案的优劣。本文通过具体案例对教育家具可持续设计进行研究,具有一定的实际意义,同时也可为教育家具行业提供可持续设计参考。

基于多目标函数优化的恒应力加速试验设计

对恒应力加速寿命试验进行了优化设计。首先,选取正常应力下可靠性指标估计的准确程度作为评价加速试验方案优劣的准则,推导出正常应力下对数寿命的极大似然估计(MLE)渐近方差的估计值作为单一优化目标函数;然后,在单一优化目标函数的基础上,考虑到试验代价的因素,推导出恒应力加速寿命试验优化设计的多目标函数;最后,将智能优化算法应用到单一目标优化函数和多目标优化函数的求解,通过实例验证解决了加速试验多目标函数优化的求解问题。

基于路径概率的桥梁全寿命成本计算方法及例证

为解决传统桥梁全寿命设计方法在工程实践中遇到的设计概念模糊、计算方法不明确及与相关规范脱节的不足,以提高公共安全与交通舒适度,降低建造和运营综合成本,提出了基于路径概率并与可靠度结合的混凝土桥梁全寿命成本计算方法。首先,在深入研究桥梁全寿命设计的基础上,依据调研所得桥梁管养投入实际数据,拟合了不同服役地区不同桥梁等级的检测成本计算公式,以及不同公路等级不同养修成本的养修成本取值区间,以此构建了桥梁全寿命成本计算基准。其次,以钢筋在氯离子侵蚀和碳化耦合作用下的锈胀开裂模型为基础,采用路径概率方法构建了桥梁全寿命养修概率模型。然后,通过蒙特卡洛法进行求解,并将养修方案、养修成本通过可靠度指标联系起来,结合规范中关于正常使用极限状态指标的相关规定,提出基于可靠度的全寿命成本计算方法。最后,采用所提方法计算了不同桥梁设计方案在设计使用寿命期内的养修概率,综合建造成本、检测成本和养修成本估算全寿命成本及其对应的可靠度。结果表明:不同可靠度指标的取值对设计方案的全寿命成本有显著影响,随着可靠度指标的提高不同设计方案的经济性均出现先上升后下降的趋势。因此,设计过程目标可靠度的取值不宜过大,可通过一个较低的可靠度指标,适当放宽耐久性设计准入,以允许桥梁在使用过程出现一定的耐久性问题,并通过后续养修进行矫正,这样对于全寿命成本而言,更具有经济性。