几种自由边界实施方法在完全匹配层条件下的对比研究

传统的完全匹配层技术是一种能够较为有效地消除边界反射的边界条件,但是当表层为泊松比较高的自由表面时,该技术可能会产生不稳定的现象.针对传统的完全匹配层技术固有的不稳定和掠射情况下吸收效果不佳等缺陷,发展了多轴完全匹配层、卷积完全匹配层以及将两者结合的多轴卷积完全匹配层等3种边界条件.本文介绍了水平自由表面的不同处理方法以及传统、多轴、卷积和多轴卷积等4种完全匹配层条件的原理,通过二维半无限空间模型的交错网格有限差分正演模拟对比,分析了几种自由边界实施方法在这几种完全匹配层条件下的稳定性,并通过提取单道波形与解析解进行对比,定性分析了水平自由表面几种不同处理方法的准确性以及各自的适用条件.结果表明,泊松比和水平自由表面实施方法对波场模拟效果及其稳定性有重要影响.

基于随机响应面法的金鸡岭岩质边坡可靠度分析及抽样方法对比

结合有限元滑面应力法和Hermite随机响应面法建立了金鸡岭岩质边坡稳定可靠度非侵入式分析模型,在此基础上研究了均匀设计抽样、LHS抽样、改进LHS抽样和分层抽样4种抽样配点方法对随机响应面的拟合精度、边坡失效概率及安全系数统计特征的影响。结果表明:(1)金鸡岭岩质边坡未支护状态下的失效概率约为18.4%,失稳风险较大,需采取支护加固措施;(2)改进LHS抽样和LHS抽样所构造的随机响应面具有较好的拟合精度,抽样配点效果优于分层抽样和均匀设计抽样;(3)建议边坡可靠度非侵入式随机分析采用改进LHS抽样或LHS抽样进行随机响应面的抽样配点计算,并尽可能多地选取样本点以外的验算点对随机响应面拟合精度进行校验。

不同构建角度对3D打印牙预备体代型表面特征的影响

目的:评估不同构建角度对3D打印牙预备体代型表面特征的影响。方法:构建标准牙预备体参考数据将其导入object 3D打印机中得到0°、45°及90°3组牙预备体代型(n=20)并完成后处理。采用模型扫描仪分别在打印后当天(第0天)、1、3、7、14、28 d将3组牙预备体代型扫描得到测试数据。分析牙预备体代型表面粗糙度(n=5)后,用Geomagic软件最佳拟合配准方式获得其准确度(正确度和精密度)和尺寸稳定性(n=15)的均方根误差值(RMSE)。用单因数方差分析和Tukey's或Kruskal-Wallis H检验对数据进行统计分析(α=0.05)。结果:0°或45°组的面和近远中面,90°组的近远中面和颊舌面较0°或45°组的颊舌面、90°组的面更粗糙(P<0.05)。3组代型正确度的RMSE值为:0°组(37.23±2.80)μm,>45°组(32.79±4.00)μm,>90°组(24.90±3.71)μm(P<0.05),而3组精密度(范围18.46~18.73)μm或尺寸稳定性的RMSE值(最大变化值<2μm)比较均无显著差异(P>0.05)。结论:构建角度对预备体代型表面粗糙度和正确度有显著影响,但对精密度和尺寸稳定性没有影响。所有牙预备体代型的准确度以及观察期内的尺寸稳定性都在临床可接受范围内。

精密铜管性能稳定性探究

内螺纹铜管质量的不稳定性使空调生产厂家在铜管的弯管过程中,出现各种不同的缺陷,针对影响精密内螺纹铜管性能稳定性的因素,以某企业生产实践的方法进行了初步研究,研究表明,铜管生产过程中的表面质量、机械性能均匀性及尺寸精度是影响铜管性能稳定性的主要因素。文中主要从这三方面进行了分析并提出了有效控制措施。

M7340平面磨床加工辅具设计

针对M7340平面磨床磨削小型轴承(主要是7005以下产品)时磁盘中心吸力不够的问题,设计了一套加工辅具安装在磁盘中心,增加了磁盘吸力,保证了套圈平面精度及尺寸稳定性,提高了产品质量和加工效率。

新型中小口径反射镜消热刚性支撑结构设计

为解决传统柔性支撑中小口径空间反射镜组件热稳定性与结构刚度间的矛盾,提出了一种新型刚性支撑结构,并为某高分辨率空间相机研制了通光口径Φ214 mm的高精度次镜组件。采用“镜体-锥套-支撑筒-刚性基板”组合,通过延长、优化热应力在组件内部的传递路径实现了消热目的。刚性支撑次镜组件重2.6 kg、4℃均匀温升工况下面形变化均方根(RMS)仿真值为2.573 nm,装调重力工况下镜体倾角和位移分别为2.028″、0.566μm,与传统柔性支撑方案相比具有突出的优势。实测次镜的面形精度RMS为0.0181λ(λ=632.8 nm),在16℃及24℃时次镜面形变化量不超过0.0025λ;组件基频达到502.1 Hz,在快速高低温循环及大量级振动后次镜面形基本维持不变;装配容差测试中,次镜在0.02 mm不平度的作用下仅发生微弱变形。刚性支撑结构可以显著提升中小口径反射镜工作性能,在遥感器光机结构研制领域内具有广阔的应用前景。

空间光学大型镜面若干关键力学问题综述

回顾了国内外空间光学大型镜面相关领域的发展现状和趋势.结合已经开展的工作,讨论了在极端约束条件下,先进空间光机结构所要解决的材料选择、结构优化和超轻量化设计、表面应力调控和预应力加工技术等问题;指出了超大口径镜面减重、超轻量化镜面面形稳定性、离轴非球面宽动态范围精密面形调节等须进一步研究的方向.

嫦娥四号中继星伞状可展开天线关键技术研究

嫦娥四号中继星伞状可展开天线采用发射时收拢、入轨后展开的可展开结构方案,有效地解决了中继星应用中的多项技术难题.天线在轨成功展开、在轨性能稳定和承受极低温环境性能不发生破坏是保证中继通信任务成功的前提,对应了天线展开技术、在轨性能稳定性控制技术和极低温环境适应技术等三项关键技术.本文首先对天线展开技术开展研究,设计采用了缓释弹簧分布式驱动展开技术,对展开技术方案进行了介绍,开展高低温环境下天线展开可靠性验证,为天线在轨展开环境选择提供了指导;其次,开展在轨性能稳定性控制技术研究,从材料选择、结构设计和提高反射面平衡态稳定性等方面采用控制措施,进行天线在轨热分析和热变形测试及预示,结果表明在天线最大在轨热变形情况下,天线型面精度仍满足指标要求,确保了天线在轨性能满足任务要求,并验证了天线在轨热变形控制措施的有效性;第三,针对天线在轨经历极低温环境,设计了部件级试验验证结合整机仿真分析的试验验证方法,很好地解决了极低温环境的验证问题,天线经历极低温存储后,结构无损坏,性能无下降,满足天线在轨环境适应性的要求,有效地支撑了嫦娥四号中继星中继通信任务的顺利执行.