基于多层砌体结构的生态节能复合墙体破坏模式研究

通过对多层砌体结构的生态节能复合墙体破坏模式研究,结合墙体的受力行为分析,提高生态节能复合墙体结构强度和应力响应水平,提出基于弹性滞回力学分析的多层砌体结构生态节能复合墙体破坏模式定量分析模型。构建生态节能复合墙体的屈服应力响应特征量,采用承载力负荷加载方法进行多层砌体结构的生态节能复合墙体的应力负荷及屈服强度分析,采用侧向荷载检测方法对生态节能复合墙的断裂抗拉力进行统计特征分析,根据断裂预估方法实现墙体破坏模式研究。采用有限元分析软件进行墙体破坏模式模拟和力学分析,从而为指导墙体施工提供数据基础。     

板料冲压过程的数值仿真与参数优化

采用有限元动态分析技术,采用HILL屈服准则,模拟了板料拉深成形的过程,结合实验拉深进行比较,模拟结果与实验数据符合。应用0.618一维搜索优化方法,在数值模拟中对压边力进行了优化,为实验中压边力的确定提供了参考数据。     

板料拉延成形中应力状态的研究

在采用Hill关于各向异性材料的修正屈服函数,并运用板块分析方法对板料轴对称成形进行数值模拟的基础上,着重分析了拉延成形中悬空区域材料的应力状态,提出了对该区域应力状态过渡点即周向应力为零的应力分界圆进行数值求解的公式及方法,同时对影响该分界圆位置的诸因素进行了细致分析.     

低温环境下风侵对混凝土建筑的指标影响研究

低温环境下风侵对混凝土建筑具有侵蚀和软化的影响,构建风侵对混凝土建筑风侵剪力传递的关系模型,建立约束指标体系,采用本构模型与徐变模型进行混凝土建筑的风侵软化关系分析,构建混凝土风侵结构的非线性徐变结构模型,采用有限元分析方法,分析低温环境下风侵与混凝土建筑的粘性退化关系,模拟风侵对混凝土蚀化的受力过程,计算混凝土结构抗拉的强度,进行应力曲线拟合分析,实现低温环境下风侵对混凝土建筑指标影响的定量分析。     

基于FAD的铝合金车体焊接缺陷安全性评价方法研究

目的确保高速列车运行安全,采用先进的方法和理论对焊接缺陷进行评定显得非常重要。方法采用断裂力学和有限元相结合的方法,建立车体全比例有限元模型。采用热弹塑性法对焊接残余应力进行有限元数值仿真。基于标准BS 7910提供的焊接缺陷评价方法,对焊接缺陷进行安全性评定。结果对车体带焊缝的有限元模型,依据BS EN12663标准施加车体所承受的载荷,获取焊缝关注点的应力转化所得到一次应力。根据关注点信息建立所在焊缝处的接头模型进行热弹塑性仿真模拟,从而获取该关注点残余应力数值及分布转化所得到二次应力。将焊接缺陷进行裂纹当量化,从而计算得到载荷比与应力强度因子比值,结合许用FAD曲线,对高速列车铝合金车体上焊缝关注点进行安全性评价。结论该方法对车体这种大型复杂焊接结构的安全性进行评价是可行的,并对焊接缺陷是否合于使用提出质量控制的建议。     

岩土工程施工中酸碱污染地基土检测方法研究

在岩土工程施工中对酸碱污染地的基土进行承载力学分析和受力检测,为指导岩土工程施工的开凿深度、混凝土配比等提供数据参考。提出基于刚度软化传递力学分析的岩土工程施工中酸碱污染地基土检测方法。构建酸碱污染地基土的本构力学分析模型,根据等效弹性应力和屈服强度关系计算酸碱污染地基土的延性力学参量,根据基土的承载力徐变关系得到酸碱污染地基土的承载屈服分布模型,实现酸碱污染地基土检测的力学检测。     

TLJ-60A型土工离心机转臂系统力学分析与实测分析

目的评估TLJ-60A型土工离心机转臂系统能否满足强度要求,并提出改进建议。方法对转臂系统建立三维有限元数值模型,确定载荷条件和边界条件,计算关键部位的最大等效应力,给出材料使用建议。在建成后离心机运行中进行应变响应实测,并就计算结果与实测数据进行比较分析。结果数值模拟结果与实测结果吻合较好,平均差异为4.5%,最大差异为12.46%,数值模拟偏保守。结论评估结果及改进建议是正确的,支撑了设备研制的一次成功。     

汽车外星轮亚热精锻成形工艺研究

提出汽车外星轮的亚热精锻成形工艺,与传统热锻工艺比较,具有简化工艺、节约能源的优点。并采用数值模拟方法,对汽车外星轮的亚热控制精锻工艺进行了深入研究。将通过热模拟实验研究确定的流变应力模型引入到有限元数值模拟软件中,对外星轮亚热精锻成形过程进行模拟,确定了外星轮亚热精锻的最佳工艺参数,获得了较好的效果。     

运动环境下FEM-SPH耦合方法钢弹-钢板冲击响应研究

目的研究钢弹冲击钢板的动力学响应。方法采用ABAQUS/Explicit显式有限元分析软件,基于SPH-FEM耦合方法和常规FEM方法对钢弹冲击钢板进行数值模拟,对比两种方法得到的结果。结果用这两种方法模拟得到的钢板Mises应力分布、钢弹速度随时间变化规律及剩余速度基本一致。结论 SPH-FEM耦合方法用于模拟钢板冲击失效过程是可行的。     

张弦网壳结构索张拉模拟计算及试验研究

施工张拉控制是张弦网壳结构的关键技术之一,提出采用控制索原长的反分析方法追踪结构施工整个过程。首先,通过控制索在预应力状态下的张拉力求出零状态和索原长,并同时获得预应力态下所有单元的内力。在此基础上,通过控制每一级张拉索的原长,进行非线性有限元迭代计算,可求出索在分级分批施工时的控制力,并用VC＋＋6.0编制相应的计算程序。这一方法有效地避免了通用有限元需要反复试算,计算繁琐的缺点。最后,以张弦网壳结构模型为试验对象,按分级分批张拉的方式模拟结构的现场施工,并跟踪施工过程中杆件单元的应力状态。结果表明,数值模拟计算与试验值吻合较好,计算结果可靠,该方法能精确模拟结构的施工成形过程,且在整个过程中,每根索只需张拉一次,简化了施工工艺。     

高超声速导弹随机振动响应分析

目的 研究某高超声速导弹飞行过程中的振动状态,获得导弹在给定压力载荷下的振动响应特性。方法结合有限元分析、随机振动理论,利用三维软件构建导弹有限元模型,并在Ansys Workbench平台对其进行模态分析及谐响应分析。基于模态分析结果,对导弹进行随机振动响应试验,探究导弹在频域及力学上的振动响应特征。结果 计算得出导弹前六阶固有频率和振型,获得导弹上一检测点在给定振动激励载荷下的加速度响应曲线,并得到导弹整体结构的应力分布云图。结论 导弹模型强度符合要求,导弹在振动激励载荷下的加速度响应峰值均出现在380～400Hz,应力极值出现在导弹尾部区域,在此区域内,导弹更易产生结构性损伤。在飞行器地面环境模拟试验中,应着重考虑此频域及位置的振动条件。     

用于环境适应性分析的航电产品应力仿真技术

热和振动是引起航空电子产品环境适应性问题的2个主要应力,因而在设计过程中应当开展产品的热和振动应力分析.介绍了用于环境适应性分析的航空电子产品数字样机及其建模方法;讨论了基于计算流体力学(CFD)技术的航空电子产品热应力仿真分析方法,以及基于有限元(FEM)技术的振动应力仿真分析方法,并给出了分析案例.     

飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真方法研究

目的实现颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真,预测操纵面脉冲激励结构响应。方法提出一种飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真方法。该方法以飞机结构动力学有限元模型为基础,建立颤振试飞气动力模型和操纵面脉冲激励力模型。结果以上述模型为基础建立的飞机颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真模型,实现了颤振试飞操纵面脉冲激励响应仿真。首先建立了带副翼单机翼模型操纵面脉冲激励响应仿真模型,并实现了激励响应仿真分析,得到了结构响应幅值。结论开展了全机模型操纵面脉冲激励响应仿真分析,并将仿真结果与飞行试验结果进行对比,两者结果基本一致,验证了该方法的有效性。     

航天器结构声振耦合问题的有限元-边界元方法数值仿真研究

针对高超声速、结构轻量化带来的航天器复杂结构声振耦合动力学环境难以精准预示问题,提出一种基于有限元-边界元(FEM-BEM)方法的声振耦合问题数值仿真方法。分析国内外求解声振耦合问题的主要数值仿真方法,从影响航天器性能设计的低中频声振耦合动力学特性入手,采用有限元-边界元方法,以航天器典型结构截锥壳为研究对象,开展混响噪声作用下的声振耦合研究。建立了声振耦合模型,获得了主体结构、主要支撑结构及设备的声振耦合响应。提出的数值仿真方法和仿真分析过程,为航天器声振耦合分析提供了理论基础和仿真手段。     

某电子设备随机振动故障分析

目的 探究某批次电子设备随机振动环境筛选试验中故障发生原因.方法 首先对电子设备环境试验初步分析,确定设备螺钉点布置合理,结构本身无明显缺陷,但试验夹具可能导致振动载荷放大.通过Abaqus有限元软件仿真分析电子设备失效情况,同时开展试验确定振动夹具的固有频率,并绘制电子设备实际所受随机振动功率谱密度曲线,以该功率谱密度曲线为输入,开展有限元仿真,验证失效模式,并在此基础上完成故障复现试验,制定相应的改进措施.结果 有限元仿真得到电子设备3Sigma应力为22 MPa,在结构强度容许范围内.通过试验确定振动夹具固有频率与电子设备前两阶模态频率重频,发生共振,导致激励被放大,电子设备存在过考核,从而发生破坏.以设备实际所受功率谱密度曲线为输入条件,仿真得到3Sigma应力为52 MPa,超过焊接强度极限,导致焊点失效破坏.为进一步验证失效原因,使用原振动夹具完成故障复现试验,并改进试验夹具开展对比试验.结论 随机振动试验夹具的设计,应避免夹具固有频率与电子设备重频,从而导致设备破坏,合理选择设计夹具能有效避免电子设备遭受过考核.     

绿色低碳会计思维在环境污染控制中的优化作用研究

在环境污染治理项目中,通过会计公允价值的优化建模分析,结合环境污染治理项目的会计核算的描述性统计量分析,实现绿色低碳的会计核算,提高环境污染治理水平,提出基于二元逐步回归分析的环境污染治理项目会计核算模型,分析环境污染治理的会计相关性变量,采用拟线性统计分析方法进行会计公允价值定量分析,结合环境污染治理的支付水平和质量效益水平进行均衡博弈控制,实现绿色低碳会计成本核算。实证数据分析结果表明,回归分析的可靠性较好,促进了环保治理成本优化分配。     

加筋板在复杂载荷下的振动疲劳寿命分析

目的研究航空工程结构部件——加筋板在准静态载荷和随机动载荷联合加载下的振动疲劳寿命预估问题。方法针对某铣制铝合金缺口加筋板,建立有限元模型,并采用时域法进行静动联合加载下的疲劳寿命分析。首先将准静态载荷分解为静力与正弦激励,以静力结果作为平均应力修正S-N曲线,再采用随机响应分析计算动载荷单独作用下结构危险点的应力PSD函数,通过逆傅里叶变换法,提取随机加载过程中的时域信号后,应用Von Mises等效准则,将其与正弦激励时域样本进行叠加,得到疲劳分析应力谱,再结合Miner线性累积理论和雨流循环计数法,计算得加筋板结构静动联合加载下的疲劳寿命。结果通过有限元仿真分析计算,得到加筋板在静动载荷共同作用下的疲劳寿命,对比试验寿命,误差基本在两倍界以内。结论由仿真与试验的结果对比说明,该方法可以有效预估试验件在静动载荷联合加载下的疲劳寿命,并能进一步推广到类似载荷下的疲劳寿命预估问题。     

有限元仿真在振动结构疲劳分析中的应用

为了对某机载产品进行结构疲劳分析,采用有限元分析软件ANSYS对产品结构进行了模态分析和随机振动分析,结合模态试验修正了有限元模型。由随机振动分析得到应力响应功率谱,最后利用频域方法计算结构的疲劳损伤。仿真结果基本吻合强化试验结果,并给出了产品结构设计改进方案。     

某型飞机外翼5—8肋损伤原因分析及修复探讨

目的 分析某型飞机外翼5—8肋油箱区结构不同程度损伤的原因,制定修复方案。方法采用受载分析、有限元仿真计算、静力试验数据分析等强度计算方法分析损伤产生的原因,采用扫描电子显微镜和光学显微镜对磨痕形貌进行观测等失效分析,对损伤结构件开展失效模式分析,根据损伤原因及失效模式制定科学简便的修复方案,同时对损伤长桁采取的修补措施进行强度校核。结果 通过对外翼油箱充压破坏理论分析、有限元仿真计算、静力试验数据反推,并结合飞机实际损伤情况,得出油箱破坏理论分析危险薄弱部位与真实破坏情况一致的结论。有限元仿真计算最危险结构部位与实际结构首先发生破坏部位吻合,可作为深入制定修复方案及推测实际加载压力的依据。通过静力试验数据反推、结构实际损伤及有限元仿真计算结论得出,外翼5—8肋结构出现损伤时油箱施加压力约0.5 MPa,针对损伤制定了更换外翼油箱内部第5—8肋损伤结构和贴补加强损伤长桁的修理方案,经结构强度校核,满足设计要求。结论 分析认为外翼5—8肋油箱区结构损伤原因为油箱压力超过设计值导致结构过载断裂,采用贴补加强修理损伤长桁和更换第5—8肋损伤结构的修复方案能够满足强度设计要求,可指导同类飞机类似结构损伤故障的原因分析和修理,提醒同类飞机维修人员在飞机维护时应关注外翼油箱压力超压问题。