关键词： 栅格阵列封装焊点   有限元分析   温度冲击   疲劳寿命  

摘要： 为提高栅格阵列封装(LGA)焊点可靠性,采用ANAND本构模型描述SAC305无铅焊点的力学行为,利用有限元分析法和基于能量的Darveaux疲劳寿命预测模型,分析了LGA焊点在热冲击载荷(-55℃~125℃)下的应力应变分布、粘塑性应变能密度和疲劳寿命;利用田口试验评估了焊点高度、塑封料热膨胀系数、BT基板热膨胀系数、焊盘热膨胀系数四个因子对焊点疲劳寿命的影响,并提出最优设计方案.实验结果表明,热冲击载荷下,距离几何中心最远的LGA焊点应力值最大且呈周期性变化;影响焊点疲劳寿命的主要因子是塑封料热膨胀系数和焊点高度,优化后焊点的等效塑性应变能密度增量减小了57%,热疲劳寿命是优化前的2.32倍,提高了LGA焊点结构的热可靠性.

关键词： 混合短期负荷预测   离散小波变换   差分进化   径向基函数神经网络  

摘要： 电力负荷短期预测对于电力行业规划发展具有重要意义。随着电力市场的改革发展,电力负荷的短期预测对于工业制造型企业有效降低用能成本显得极为重要。然而,实际荷载序列数据体现出多重复杂特性,例如非线性、非平稳性和时间变化等因素影响。这里提出一种由离散小波变换(DWT)、差分进化算法(DE)和径向基函数神经网络(RBFNN)组成的三级混合集成短期负荷预测方法。DWT用于分解负荷数据以获得良好的用电特征;DE用于获得RBFNN预测所需的最佳可调参数。使用PJM公用数据集2001年负荷数据和辽宁省某地工业园区2015年整年数据对这里混合集成方法(DWT-DE-RBFNN)进行了评估。将DWT-DE-RBFNN方法与其他三种主流耦合方法(RBFNN、BPNN、SaDE-ELM)进行了比较。统计分析表明,这里所提方法在MAPE、MAD和RMSE的三种标准尺度上表现出更好的预测精度,体现了该方法的先进性。

关键词： 耳板   有限元   强度计算   安全系数  

摘要： 针对轴孔耳板水平截面强度计算公式精度低的问题,建立矩形界面模型和有限元模型,以有限元结果为评价指标,分析不同耳板强度计算方法的误差。依据工程经验选择9种载荷耳板,对比不同计算方法得出水平截面应力和平均安全系数,发现弹性曲梁公式计算结果更接近有限元分析值。

关键词： 矿用离心风机   叶轮   关键部件   有限元分析   Fluent  

摘要： 针对矿用离心风机关键部件受力特性复杂时常发生叶轮故障,影响矿井安全开采作业。以G4-73No.8D型离心风机作为分析对象,研究了离心式通风机结构组成和工作原理,采用数值模拟分析法搭建了离心风机物理模型,并在Fluent流体软件中对离心风机叶轮进行有限元仿真,结果表明,风机在不同截面上的动压是呈现出逐渐升高的趋势,沿风机气流方向流场趋于复杂化,当风机的流量较低时的压力较小,并且飞机容易进入不稳定工作区。在软件中设定增大叶轮的外径和出口宽度,对叶轮进行优化后仿真,优化后的风机叶轮在全流量作用下的全压和效率都明显提高,全压平均提高了3.8%,效率提高了1.7%,取得了满意的优化效果,研究结论对于后期提高风机性能的研究奠定基础和参考。

关键词： 非标准梁   架桥机   数值计算   局部稳定性   有限元分析   整体屈曲  

摘要： 非标准梁在吊装作业时,其吊点布局与标准梁存在显著差异,这一差异直接导致了架桥机的受力分布及潜在的最薄弱受力点的变化。为了确保架桥机在吊装过程中的安全性,需对架桥机的受力特点进行分析,并针对其最不利受力位置给出对应的局部加强方案。以螺溪洲大桥项目起吊35 m非标准梁为实际工程背景,采用Midas Civil软件进行有限元分析,对吊装过程中不同工况下架桥机的受力状态进行了数值模拟,通过分析架桥机主梁挠度与应力进而确定其最不利荷载工况。同时,天车在横梁上移动时横向无约束,这可能导致架桥机在偏载情况下发生侧向失稳,因而还需分析其在最不利工况下的整体屈曲强度与局部稳定性。结果表明:在最不利荷载作用下,架桥机主梁的最大应力为140.4 MPa,最大竖向变形为44.4 mm,相较于吊装32 m标准梁体时,其最大竖向变形增幅约12%,最大应力增幅约8%;架桥机整体安全稳定系数为12.8,局部稳定系数远小于整体安全稳定系数。为确保架桥机腹杆的局部稳定性,应对中间区段增设腹杆进行局部加强设计,防止腹杆发生局部屈曲失稳。

关键词： 基坑工程   地下工程   防汛墙   有限元分析   HSS模型  

摘要： 上海地属滨江临海,地势低平,防汛墙作为抵御洪水的第一道防线,是确保人民生命财产安全的首要屏障,关乎长远利益。如若防汛墙出现险情,将会产生严重后果。近年来,本市在河道及堤防管理范围外的施工项目越来越多,基坑开挖施工对临近防汛墙造成的安全隐患问题逐步凸显。据查,针对黄浦江市区防汛墙保护范围内的基坑开挖施工具有明确管理规定,但缺少对防汛墙保护范围外的相关规定,这导致此类安全隐患无法提前预防,亟需开展系统研究以提供管理依据和技术支撑。通过对理论分析方法的比选,最终确定使用有限元分析作为理论基础与分析方法,通过回归分析等数据分析方法总结结果规律,最终分析基坑施工对防汛墙影响规律,供堤防管理使用。

关键词： 公路桥梁   改扩建   承载力   有限元  

摘要： 针对既有桥梁拼宽改扩建设计过程中遇到的问题,本文以沪渝高速公路黄梅至黄石段改扩建工程中的既有桥梁作为工程背景,利用有限元分析软件MIDAS Civil对既有桥梁分别采用原设计规范(2004规范)及现行规范(2018规范)进行承载能力验算分析。首先根据既有桥梁的结构形式,建立有限元模型。然后依次计算既有桥梁在2004规范体系下和2018规范体系下的正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、正截面抗裂验算、斜截面抗裂验算、持久状况应力验算以及挠度验算。最终计算结果表明:既有桥梁的承载能力均能满足相应规范的要求,在桥梁改扩建工程项目中,可以适当利用既有桥梁避免拆除重建,以减少工程造价规模。本次研究对以后类似的高速公路桥梁改扩建项目提供了数据支持和参考,具有较强的现实意义。

关键词： 有限元分析   热风黏合烘箱   多孔介质模型   均匀性   内部流场   无胶棉  

摘要： 为研究和提升热风黏合烘箱内部流场和温度场的均匀性,采用有限元分析方法对烘箱内部流场进行了仿真分析与优化。使用SolidWorks建立了烘箱流体域三维模型,根据烘箱工作时条件设定仿真计算的边界条件,通过实验测量得到纤维网的流阻数值,设定流阻相同的多孔介质模型代替纤维网实际结构,利用Fluent软件对烘箱内部流体域模型进行仿真计算,通过实验验证了仿真建模及计算的正确性。仿真结果表明:现有结构的烘箱上风道内流场不匀,纤维网表面温度场均匀性较差,针对仿真结果反映出的问题对烘箱结构进行了优化;优化后的烘箱仿真结果显示烘箱内部流场均匀性提升,纤维网上表面温度的总体均匀度由86.43%提升到93.06%。对烘箱进行结构优化后不仅提升了烘箱内部整体流场和温度场的均匀性,同时有利于降低烘箱的能耗。

关键词： 不锈钢   精锻成形   裂纹   金属流动  

摘要： 针对车用304不锈钢平衡环精锻成形过程中表面裂纹问题,采用实验和有限元相结合的方法对产品精锻成形过程和结果进行了比较分析。结果表明,产品断面无过烧和明显氧化现象,且产品表面裂纹开口较小,圆角裂纹开口较大,最大裂纹深度1.52 mm。在不改变产品和模具结构的前提下,通过有限元分析得到产品表面温差、坯料与模具接触部分的结构以及金属流动方向对裂纹形成的影响。结果表明,随着制坯厚度的减小,产品表面温差逐渐减小,坯料与模具接触部分结构逐渐平缓,金属流动方向逐渐稳定。当制坯厚度为15 mm时,产品成形时表面温度差浮动较小,最大温差为10℃,产品的成形精度较好,且无裂纹缺陷。

关键词： 基坑   支护   钢管桩   围堰   有限元分析   不平衡受力   变形  

摘要： 以京台高速公路齐河至济南段改扩建工程主桥P3号墩为研究背景,该工程深基坑处于黄河岸边,具有下游回水冲刷较大、距离已有桥墩基础非常近、承受不平衡水土压力作用的特点,围堰施工难度大,极易导致临近桥梁、围堰变形过大等安全问题的发生。针对工程实例,结合不平衡受力的特点,探索了钢管桩围堰支护的作用机理。通过对工程实例进行有限元建模分析,对钢管桩围堰、支撑结构的变形、强度进行分析,并对临近既有桥梁的沉降影响做了进一步分析。将有限元计算结果与实际监测数据进行对比,验证了有限元模型的合理性。结果表明:钢管桩围堰随施工的进行变形逐渐增大,变形主要集中在水土分界处,且背水面变形大于迎水面,最大变形呈现在第5分析步(施工承台结构阶段),变形值为30.40mm,位于短边水中面;支撑结构在长边左右两侧受力不均较明显,尤其在第2分析步(安装上层支撑结构阶段),最大受力发生在第4分析步(土体开挖至基坑底部阶段),最不利截面强度验算为121.47MPa<215MPa,满足要求。临近的既有桥梁最大沉降值和最大倾斜度均满足规范要求。