多工况下的直齿轮接触疲劳寿命仿真研究

基于直齿轮静力学分析的应力特征和瞬态动力学的应力时间子步历程,结合弹流润滑理论下的齿面摩擦因数,使用Workbench建立直齿轮接触疲劳寿命模型。通过弹性力学赫兹接触理论对静力学有限元仿真结果进行校核,确定应力历程输入中的放缩系数,估计材料的S-N曲线,并在Palmgren-Miner线性损伤理论框架下,利用nCode计算直齿轮接触疲劳寿命,得到寿命云图和危险节点位置。结果表明:齿轮接触疲劳的危险节点多出现在齿面沿齿宽方向线接触的两端位置,输入转速、负载转矩与接触疲劳寿命呈负相关,摩擦因数与接触疲劳寿命呈正相关,负载转矩对接触疲劳寿命的影响幅度最大。

利用加卸载响应比探查强震成核过程——以2020年新疆伽师6.4级地震为例

加卸载响应比(LURR)是基于非均匀脆性介质损伤演化提出的一种中短期地震预测方法,以往的研究中多以地震活动为响应量计算LURR,地球物理观测资料应用较少.本文基于地下流体、地壳形变、电磁、岩石地温等观测资料,运用加卸载响应比(LURR)方法研究2020年新疆伽师6.4级地震的孕育过程.震中300 km范围内的20个观测台站中,11个台站数据计算得到的LURR时间序列呈现明显规律性特征.震前数月-数天都出现相对异常高值,并在回落后发生地震,演化过程与使用震中200 km范围内小震活动计算的LURR时间序列一致.不同观测资料所得LURR异常阈值分别为:地下水位1.02、岩石地温1.0002、倾斜仪1.005、水温1.02、氢气1.02、地电阻率1.01、地磁1.02、小震活动1.5.从异常台站的空间分布上看,存在向震中迁移的过程,即随着主震发生时间的临近,检测到异常的台站位置与震中之间的距离越小,且在震中附近呈现加速过程.LURR异常的时空演化可能与岩石介质的亚失稳有关,反映了大震前震源区介质的成核弱化和加速破裂过程.上述演化过程可以通过原始观测曲线中记录的异常数量、空间分布及其随时间的演化加以证实.

基于MPC-MRAC的用于子母式AUV投放的子AUV控制算法

针对水下搜救、水下集群作业等场合对负载能力、响应速度和多体协同的特殊要求,提出一种子母式自主水下航行器(AUV)概念。针对子母式AUV中的子AUV平台进行投放过程设计与分析,并对不同运动模式下的子AUV进行受力分析和建模。根据子AUV运动特性设计一套基于模型预测控制-模型参考自适应控制算法(MPC-MRAC)的子AUV控制算法,并进行仿真。结果显示:该算法具有较快的响应速度和控制稳定性,适用于子AUV投放后的自主运动控制;其响应速度比反演滑模控制算法快42.48%,比比例积分微分(PID)控制算法快87.05%;控制精度比反演滑模控制算法高77.54%,比PID控制算法高76.19%。针对该系统设计制作样机并开展湖上试验,结果表明,子AUV控制算法具有良好的可行性和可靠性,可顺利实现子AUV投放后运行的安全可靠。子AUV在出舱后经过短时间姿态变化,成功与母AUV分离并顺利进行定深任务,最终达到近似等距分布的效果。研究成果可为用于子母式AUV投放的子AUV提供控制算法基础。

双泵分腔调控电液负载模拟系统复合滑模控制

针对阀控电液负载模拟系统中存在的能耗高、非线性摩擦和舵机运动干扰等问题,提出双泵控制电液负载模拟系统的方案,并且采用滑模控制以保证系统的鲁棒性。建立双泵分腔调控电液负载模拟系统的数学模型;在此基础上,针对单泵控系统动态特性差的问题,设计力-总压力复合控制策略,使其具有和阀控系统相似的动态特性;对于传统的滑模控制造成系统抖振而引起系统的跟踪效果不好的问题,提出一种基于模糊趋近律的等效滑模控制器,并对其稳定性进行了理论分析。最后,经过联合仿真,验证了所设计的控制策略和控制器具有可行性和有效性。结果表明:所提出的复合滑模控制电液负载模拟系统具有良好的跟踪效果,且能够显著地降低系统能耗。

副簧下置式二级刚度板簧的相关计算

为解决副簧下置式二级刚度抛物线变截面少片簧,在副簧接触后的板簧总成挠度和刚度计算的问题,以2+1下置副簧为例,根据材料力学简支梁变形原理,分析板簧各片相应的挠度情况,建立变形一致方程。根据虚功原理,建立并求解端部载荷和挠度的积分方程,总结挠度、刚度和端部载荷的计算方法。通过试验验证可知,计算值与试验值最大偏差在5%以内,计算理论正确,可以为此类板簧正向设计提供参考。

大型NEN型立式换热器计算要点分析

目前大型NEN型立式换热器广泛应用于各生产装置,文章结合此类换热器计算方面的发展情况,阐述了几个计算要点:首先计算载荷问题,应考虑重力、压降等换热器标准中易忽略的载荷;其次总结了几种处理此类设备的Ansys有限元模型,包括实体模型、多点约束(MPC)法模型、管板简化为当量实心板等简化模型;最后论述了各种模型的应用场合。基于目前JB/T 4732标准中针对壳体与管板连接处分析评定保守的问题,除了考虑ASME中简化弹塑性方法和一次结构法外,建议采用塑性极限载荷法,分析时还可结合子模型结构以提高效率。最后以1台NEN型反应器为例,对计算结果进行了总结。

非饱和黏性土的三剪次加载面模型研究

基于非饱和土三剪强度准则和次加载面模型,构建了适用正常固结非饱和黏性土的Bishop和Fredlund应力变量法三剪次加载面模型,将2个模型计算结果与非饱和黏土的单调静三轴试验及循环动三轴试验结果做了对比,结果表明,Fredlund应力变量法本构模型要更接近试验结果。在静三轴试验的土体变形后期,Fredlund和Bishop应力变量法的模型计算结果与试验数据的应力偏差分别为2%和10%;在动三轴试验的土体振动后期,Fredlund和Bishop应力变量法与试验结果的应变偏差分别为4.2%和7.5%。另外,对所提模型的真三轴分析结果可知,静真三轴试验的中间主应力影响系数和基质吸力的增大均会使得土体的抗剪强度增加,随着基质吸力增大,不同模拟结果依次的应力偏差均为11%左右;随着中间主应力影响系数增大,不同模拟结果之间的应力偏差大致为4%。动真三轴试验的最小主应力或中间主应力越大,非饱和黏性土的棘轮效应和抗剪强度也越大,不同中间主应力模拟结果之间的应变偏差为3.3%,不同最小主应力模拟结果之间的应变偏差为8.5%。

基于子模型法的复合材料机翼蒙皮稳定性分析

某型无人机机翼采用蜂窝夹层结构,本文利用有限元方法对其进行稳定性分析。为降低计算量和局部屈曲模态的影响,在整体模型中提取主翼盒作为子模型,并在主翼盒边界上施加从整体模型中提取的位移约束,得到了机翼蒙皮的临界屈曲载荷因子,与全机静力试验结果对比,试验时该处发生屈曲,分析得到的临界屈曲载荷与试验得到的临界屈曲载荷误差为6%。有限元分析结果表明,加厚蜂窝夹层厚度可以提高机翼蒙皮的屈曲载荷因子。本文可为机翼蒙皮的稳定性分析提供方法。

用修正剑桥模型研究超固结土的变形特性

在原有的塑性体积应变状态量外,对修正剑桥模型的屈服函数引入描述超固结黏土变形和强度特性的状态量,以进一步改进修正的剑桥模型以应用于超固结土的变形特性研究。并给出该状态量的演化规则。通过对各种不同超固结比的三轴压缩和伸长剪切试验结果的验证表明,本文改进的三维修正剑桥模型能合理地反映不同超固结比黏土在三轴压缩和伸长条件下的变形及强度特性,同时,本文预测结果和中井子负荷面模型的预测结果基本一致。

不同负荷运动后的恢复训练对肥胖雄性小鼠生殖功能的影响

肥胖是男性生殖功能低下的危险因素,运动是改善肥胖所致男性生殖功能低下的重要手段,但不同负荷运动及其运动后的恢复训练对肥胖男性生殖功能低下的影响却值得探究。方法:80只雄性C57BL/6J小鼠随机被分为标准饲料对照组(NC)、肥胖对照组(OC)、肥胖中等负荷运动组(OME)、肥胖大负荷运动组(OHE)、标准饲料恢复组(NR)、肥胖恢复组(OR)、肥胖中等负荷运动恢复训练组(OMER)、肥胖大负荷运动恢复训练组(OHER)。OME组和OMER组进行8周,2 h/d,6 d/周的游泳运动。OHE组和OHER组每天进行2次OME组或OMER组的游泳运动。OMER组和OHER组8周运动干预结束后,再进行恢复性游泳训练,1 h/天,6 d/周,4周后结束。末次运动24 h后测量体长、体重、腹腔脂肪重量、生殖腺重量(睾丸、附睾、精囊腺),测定血清黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)、睾酮(T)浓度,显微镜下测定精子浓度和精子活力。结果:肥胖会造成雄性小鼠生殖功能的下降。中等负荷运动和大负荷运动均能显著降低小鼠肥胖程度,且大负荷运动减肥效果更好,但只有中等负荷运动能显著逆转肥胖所致雄性小鼠生殖腺系数、血清性激素水平和精液质量参数的下降。恢复性训练能进一步恢复中等负荷运动后肥胖雄性小鼠的生殖功能,但不能改善大负荷运动后肥胖雄性小鼠生殖功能的低下。结论:中等负荷运动及中等负荷运动后再进行恢复性训练均能显著改善肥胖所致雄性小鼠生殖功能的低下,而大负荷运动和大负荷运动后再进行恢复性训练均不能有效改善肥胖所致雄性小鼠生殖功能的低下。

基于Wieghardt地基桩基稳定性分析

基于Wieghardt地基模型,考虑剪力对桩受力的影响,采用梁的弯曲微分方程,利用梁单元间的位移、转角、弯矩和剪力协调条件,桩的整体平衡条件,建立了不计桩侧摩阻力时两端铰支完全埋入土桩的微分方程,并给出了基桩屈曲临界荷载。利用本文解答分析了地基基床系数对基桩屈曲荷载的影响。结果表明,考虑桩侧有明显土体约束计算的桩屈曲荷载明显大于没有考虑侧向约束桩的屈曲荷载,说明桩侧约束对桩的稳定性具有重要影响;并且基桩屈曲临界荷载随地基基床系数a,b增大而减小;对于细长桩,纯弯曲状态时的屈曲荷载小于考虑剪切变形时的屈曲荷载,实际计算中应采用纯弯曲变形时的屈曲荷载。

基于副载波的负载调制技术实现引信感应装定信息反馈的方法

针对现有感应式装定引信电路在装定信息反馈过程中能量利用率低的问题 ,通过分析副载波的频谱特性和引信装定的传输信道电路特性 ,提出一种基于副载波的负载调制技术实现装定信息反馈的方法 ,并经过电路设计 。

钻柱转换接头断裂失效分析

对钻柱转换接头的断口形貌、金相组织、化学成分和力学性能进行了全面的试验分析,并对其受力状态进行了分析计算。推断出转换接头的断裂原因:在使用过程中存在选型不合理,在弯曲、拉压、扭转、冲击、振动等交变载荷的复合作用下,在危险截面产生疲劳裂纹,从而导致转换接头疲劳断裂。

基于D-P准则的理想弹塑性材料本构关系积分的渐近解析解——子增量法

对基于D-P准则的弹塑性有限元增量计算的有效算法(增量法)进行了改进。当应变增量较大时,采用子增量法,构造了弹塑性本构关系积分的渐近解析解。证明了在径向加载的情况下,增量法就是精确解:根据对增量法的误差分析,提出了子增量法步数的计算方法。

新型厌氧反应器处理高浓度有机废水小试研究

采用新型厌氧反应器处理模拟高浓度有机废水,在中温条件下进行了为期150 d的试验,研究了新型厌氧反应器的启动过程以及对模拟高浓度有机废水的处理效果。结果表明,进水COD达到6 g.L-1,水力停留时间为11.1 h时,新型厌氧反应器的COD容积负荷达到12.96 kg.m-.3d-1,COD去除率为81%。

尿液蛋白质组学评估机体病理性变化的意义

背景:在体育科研中,尿蛋白是评价运动负荷的一项重要指标。尿液蛋白质组学技术突破了以往的技术限制,所分析的差异蛋白图谱对于揭示机体对运动应激的适应机制和筛选表征运动水平的尿蛋白生物标志物具有重要作用。目的:应用功能内稳态概念概述正常尿液蛋白质组学研究历程及其在体育科研中评估机体病理性变化的最新研究进展,以期为运动负荷评定寻找无创方法提供参考。方法:以"urinary proteome,exercise,biomarkers,function-specific homeostasis;尿液,蛋白质组学,运动,生物标志物,功能内稳态"为关键词,在CNKI、万方、PubMed数据库及SCI数据库中检索1988年1月至2020年7月的相关文献并进行归纳分析。结果与结论:国内外在运动性蛋白尿方面进行诸多研究,主要集中在运用尿蛋白评定运动负荷大小、运动强度和身体机能。研究发现,运动后尿总蛋白、白蛋白、β2-微球蛋白显著增加,且具有明显的强度依赖。尿液蛋白质组学图谱的差异性表达可用于监测运动性疲劳、预防肌损伤、运动选材及机体病理性变化。

基于台架试验方法某轿车前副车架的强度分析

应用有限元分析法对某轿车前副车架台架试验强度进行了模拟,得到了前副车架的受力云图和位移变形云图。通过分析,可以预测模拟制动工况的受力安全情况,可以找到副车架的薄弱部位,得到了一种在不需要实体试验而改进设计的方法。

基于DDS通信模型的数据管理问题研究

DDS实时发布-订阅模型无中心,多备份特点给通信数据的管理带来了完整性和一致性的问题。不同于P2P分布式存储,DDS应用具有硬实时、数据量较少的特点,其数据处理的核心问题是在不明显影响实时性的情况下,保证分布式系统中数据的完整性和一致性。文中基于DDS使用的通信模型,研究分析了在此种通信模型下引发的持久化数据管理问题,并给出了相应的解决方案。

整体次加筋壁板屈曲载荷近似计算方法

为了在初步设计阶段能够快速计算整体次加筋板的失稳载荷,在一些合理假设的基础上,提出了一种简单的近似计算方法.以无缺陷的四边简支的矩形次加筋板为研究对象,针对该结构的3种失稳形式,利用传统加筋板理论分别计算相应的屈曲载荷,并以3种失稳形式中最小的临界屈曲载荷作为整体次加筋板的近似屈曲载荷.应用ABAQUS软件的屈曲线性摄动步方法分别计算了两组有限元模型:一组用来验证3种失效形式理论公式计算的准确度;另一组是整体次加筋板有限元模型,用以验证所提出的次加筋板屈曲载荷计算方法的适用性.以上研究均考虑了纵向压缩载荷和压剪组合载荷两种工况.计算结果表明,理论近似计算方法能够准确地计算次加筋板的失稳载荷,有一定的工程应用价值.

一种新的考虑伪损伤保留的道路载荷模拟试验加速方法

试车场实测载荷谱含有大量的低幅值载荷,为删除小载荷进而加速试验,传统的载荷谱编制方法一般是基于应力应变的损伤编辑,而工程实际中应力应变信号往往很难获得。考虑到这种情况,提出了一种新的基于伪损伤保留的小载荷删除准则。针对某轿车前副车架的疲劳试验,应用该方法对其原始载荷谱进行编辑处理,生成伪损伤保留比例为90%的加速谱,从时域、幅值域和频率域三方面对原始谱和加速谱进行对比分析,结果表明该方法在保留载荷的损伤特性,保证载荷谱的统计特征、雨流矩阵特征和频率特征一致性的基础上实现了加速,加速谱可代替原始谱进行耐久性试验。最后建立台架试验,试验结果表明加速试验在有效节约试验时间的同时实现了与采用原始载荷谱试验的结果一致性,并验证了提出的耐久性试验载荷谱编制方法的合理性。