以培养工程能力和创新思维为导向——谈《理论力学》教学改革

本文介绍了一种理论力学的新型教学方法,主要包括:增加课堂演示实验、深化计算软件的应用和增加设计报告性大作业等。通过这些举措,可提高学生运用所学知识解决工程实际问题的能力(工程能力),激发他们的创新思维。

石油院校研究生《弹塑性力学》教学改革与实践

近年来我们在研究生《弹塑性力学》课程的教学实践中,不断革新传统教学观念、适应现代先进教育环境,从师生角色的科学定位、教学内容的合理组建、探索科学的课堂模式、人文精神的渗透交融、建立科学的课程考核模式等方面进行诸多实践与探索,在加强研究生力学基础、培育研究生力学素养、提高研究生创新能力等方面取得了良好效果。

木龙河斜拉跨越结构的静态力学分析

利用有限元法对木龙河斜拉跨越结构进行了力学分析.结果表明:安装时索具有一定的预应变可以提高结构的强度和刚度,但预应变太大反而降低结构的刚度和强度,预应变存在一个最优值,且最优值与结构的形式和载荷有关;在工作载荷或充水载荷作用下,结构的强度刚刚满足要求;在极限载荷作用下,结构的强度不满足要求;结构中最大应力出现在左塔架顶端连接索处、右塔架顶端连接索处和管桥架中间上缘杆.

聚丙烯加捻绳与编织绳拉伸力学性能对比研究

以聚丙烯加捻绳、编织绳为实验试件,通过电子万能试验机、VIC-3D非接触全场应变测试系统及数码相机得到拉伸过程的载荷位移曲线、力学参数及破断形貌,结合数值模拟对不同结构绳进行力学性能对比研究。结果表明,试验结果与数值模拟结果基本吻合;加捻绳变形、应力均匀分布,编织绳交叉编织处变形明显,应力交错分布;绳在轴向拉伸过程中轴向应力与剪应力叠加使整体结构等效应力减小;绳股外层在轴向拉伸作用下,处于单向应力状态,断口整齐;内层在轴向应力与剪应力叠加作用下,处于二向应力状态,断口毛糙。

高速铣削颤振系统稳定性及分岔的Chebyshev多项式数值分析(英文)

采用Chebyshev多项式法和Floquet理论相结合来预测铣床运行中的颤振和分岔。得到了稳定性极限形图,可以准确地预示机床的稳定性。通过系统的特征值分析得到此系统发生了倍周期分岔和Hopf分岔。系统由稳定的平衡点通过倍周期分岔收敛到稳定的极限环运动,由Hopf分岔转化到概周期运动。庞加莱截面的数值结果也证实了概周期运动的发生。

粉状混合炸药爆轰合成纳米氧化铝实验研究

以硝酸铝粉和黑索金粉为原料,按1∶2的质量比均匀混合配制出爆热值为5 376J/g的混合炸药,将混合炸药在爆炸罐内进行了爆轰合成氧化铝的实验。通过高分辨率透射电镜和X射线衍射仪证实爆轰中产生了氧化铝粉末,氧化铝颗粒呈完整的球形,颗粒尺寸均小于100nm,平均颗粒尺寸约50nm,氧化铝晶型为α型和γ型2种。该实验进一步证明改变混合炸药的爆轰参数可以控制氧化铝的尺度和晶型。

爆轰合成纳米氧化铝颗粒的生成时间估算

利用胶体理论中的快速聚沉动力学模拟尺寸为20nm的γ氧化铝球形颗粒在爆轰化学反应区的生成过程,估算出其生长时间为0.11μs,该时间值在爆轰化学反应区的时间长度(约1.0μs)内。理论计算证明该尺度的纳米氧化铝颗粒是在爆轰反应区内形成的,这与实验证明的结果一致。根据爆轰反应机理可知爆轰化学反应区的长度可以通过改变炸药的爆轰参数来改变,因此通过人为改变混合炸药的爆轰参数可以控制纳米氧化铝在反应区的生长时间,进而可以控制其最终的生长尺寸。

摩擦角与摩擦自锁的一般性解释

从分析物体接触相互作用出发,讨论了摩擦角的概念,并按照摩擦平衡问题推导出摩擦自锁的条件,使学生更容易对这两个概念建立一般性的理解,达到灵活运用理论力学知识的目的。

斜拉跨越结构的优化分析

考虑斜拉索直径、塔架高度和斜拉索与塔架连接间距三方面因素,利用有限元法对斜拉跨越的结构形式进行优化分析。结果表明,斜拉索的尺寸变化对结构的强度影响不大,而对结构的变形影响很大,其中斜拉索的直径以从管架桥中间到两边逐渐减小的分布形式最好。塔架高度变化对结构的变形影响不大,而对结构的强度影响很大,塔架高度为46m时结构的强度更好。斜拉索与塔架的连接间距变化对结构的变形影响很小,而对结构强度影响很大,当间距为7.5×10-2 m时结构的强度更好。

自升式平台升降装置设计与强度分析

针对我国自升式平台升降装置长期依赖进口的现状,自主设计研发了400 ft及以上作业水深的自升式平台电动齿轮齿条传动升降装置,并对其关键部件爬升齿轮进行了重点设计及强度分析。通过DNV及相关规范与有限元结果对比的方法对升降装置关键部位在风暴自存工况下进行强度校核,并分析其结构强度。根据方案设计生产升降装置样机,并对试验样机并进行载荷试验和疲劳试验。试验结果表明,该装置符合设计和使用要求,从而为自升式平台升降装置设计提供指导与参考。

热熔焊接工艺参数对聚乙烯管道力学性能的影响

聚乙烯(PE)管道在天然气运输中应用广泛,热熔焊接是连接PE管道的主要方式之一,焊接工艺参数影响热熔接头以及管道整体的性能。文章以焊接温度、加热时间和焊接压力等工艺参数作为主要影响因素,设计正交试验,制备不同的热熔接头拉伸试样,对比分析其抗拉性能。通过数值模拟得到带卷边热熔接头拉伸试样的本构模型。结果表明:焊接温度、加热时间和焊接压力使PE管道的抗拉性能先增高后降低,焊接温度和加热时间对热熔接头的抗拉性能影响显著。PE管道热熔接头的抗拉性能比基材好。载荷-位移曲线与实验曲线较吻合。基于有限元分析和Kwon聚合物本构模型可得到PE管道热熔焊接接头准确的本构关系。

基于虚拟激励法的结构随机振动声辐射分析

论文基于有限元法、边界元法和虚拟激励法,对随机激励下结构振动声辐射问题进行研究.提出了一种计算随机激励下结构振动声辐射问题的新方法,其中,有限元法用于计算结构谐振响应,边界元法用于计算结构振动声辐射,虚拟激励法结合有限元和边界元计算随机激励下结构振动声辐射问题.数值算例表明,论文方法在计算精度上与传统方法等价,且更具高效性.

特殊炸药的爆轰参数计算

针对BKW(Becker-Kistiakowsky-Wilson)状态方程,编写了爆炸参数计算程序。该程序除了可以计算常规含C、H、O、N元素炸药的爆轰参数,还能计算含有其它金属元素炸药的爆轰参数。通过对含Fe、Mn元素的乳化炸药以及含Al元素的水胶炸药的爆轰参数计算表明,该计算程序得到的计算结果与实验结果基本一致,相对误差不超过1%。采用该程序计算爆轰参数时,只需输入炸药的化学式、常温常压密度和生成焓即可。

油气管道判废方法研究进展

中国早期建成的油气管道存在老化严重、故障频繁、运营成本高等问题,为了提高其安全性和经济性,必须对老龄化管道进行判废考量。通过调研国内外油气管道判废的研究现状,提出了科学的管道判废方法应该由评价模式、指标体系、评价方法及废弃准则4部分组成;可从适用性、完整性、风险性/可靠性、经济性及合法性几方面量化油气管道的判废程度,建立管道判废评价模式及其对应的关键指标;根据常规判废评价方法的特点,分析了现有4种常用判废方法的优势和不足,推荐了不同判废评价模式可以采用的评价方法,以期为建立科学、系统、合理的判废方法提供依据。

实验条件对聚乙烯冲压曲线的影响

高密度聚乙烯(HDPE)材料被广泛应用于天然气管道、排水管道、污水管道等领域。冲压实验技术在材料的力学性能测试中得到广泛应用。由于冲压实验过程复杂,很难采用理论分析的方法得到较准确的解析解。采用实验和有限元模拟相结合的方法研究冲压变形过程,分析实验过程中冲压速度、压头直径、压头倒角以及试样厚度的变化对实验结果的影响。结果表明:同一冲压速度下,峰值载荷和断裂位移随着压头直径的增加而增大。同一压头直径下,峰值载荷随冲压速度的增大而增大。随着试样厚度的增加,HDPE的冲压曲线峰值载荷逐渐增大。而压头倒角半径的改变不会对HDPE的力-位移曲线产生较大的影响。建立的冲压有限元模型可准确地模拟HDPE平板冲压变形过程。