关键词： 残余应力   激光熔覆   表面织构   有限元分析   H13模具钢  

摘要： 在H13模具钢多层激光熔覆过程中,通过预置表面织构以降低激光熔覆后模具钢熔覆层的残余应力,减少其裂纹的产生。首先,对待加工表面进行预处理,预置正方形表面织构,并利用Ansys软件APDL语言模拟激光熔覆过程,对熔覆过程中的温度场和应力场进行了耦合分析研究;其次,结合正交实验模拟结果研究预置织构对激光熔覆层温度场和残余应力的影响;最后,进行实验测定。研究结果表明,对正交仿真实验结果进行均值化分析可知,最优熔覆参数为激光功率P=400 W,扫描速率v=20 mm/s,激光光斑半径R=0.8 mm,影响熔覆层残余应力的影响程度顺序依次为激光功率>激光光斑半径>扫描速率。将最优参数下有、无织构的仿真及实际加工结果进行对比,仿真结果中有织构激光熔覆后工件表面的残余应力降低了25.96%,实际熔覆后有织构工件表面的残余应力18.55%。因此通过在H13模具钢基体表面预置织构的方法,可以降低熔覆层残余应力,从而减少或消除裂纹的产生,在利用激光熔覆进行模具再制造过程中可以起到积极有效的作用。

关键词： 小箱梁桥   细粒石   泥石流   有限元分析  

摘要： 我国部分地区经常遭受泥石流影响,桥梁经常会倒塌,桥梁受到泥石流冲击的过程中其受到的冲击力有很大的不确定性。为研究小箱梁桥上部结构在泥石流冲击下的动力学影响,本文基于欧拉-拉格朗日流固耦合理论,建立了泥石流浆体、粒状泥石流、小箱梁桥梁有限元模型。以广东罗定市罗镜桥为研究对象,分析泥石流冲击下桥梁。分析结果显示:泥石流浆液中粒状石的直径对桥墩的冲击力具有显著影响。

关键词： 光谱共焦   径向基函数网络   泰勒近似   波长描述误差  

摘要： 提出一种光强-波长模型和径向基函数网络(radial basis function network,RBFN)相融合的光谱共焦信号峰值提取算法,简称RBFN-I-λ。首先通过高斯拟合法拟合离散光谱响应信号的差分信号粗略得到初始峰值波长,然后基于泰勒近似法得到理想峰值波长并计算初始峰值波长和理想峰值波长之间的波长差,最后利用RBFN-I-λ建立光谱共焦响应信号与波长描述误差之间的映射关系。实验结果表明,RBFN-I-λ算法的精度与传统抛物线法、质心法和高斯拟合法等方法相比,至少提升30%。

关键词： 沉降曲线   桩土相互作用   数值模拟   接触单元   参数分析  

摘要： 根据某工程的实际检测数据,分析桩基础在竖向受荷状态下的承载性能,通过选择合适的接触面参数,使用ANSYS有限元软件对该工程的单桩静载试验进行数值模拟分析。本文分析不同荷载下的沉降曲线、轴力、桩侧阻力以及桩土相对位移量的曲线。计算结果显示:数值模拟现场单桩静载试验是可行的,模拟沉降曲线和实测值拟合程度较好,并在此基础上分析了桩长、桩径参数对单桩承载性能的影响。

关键词： 金属盖板   陶瓷外壳   应力分布   有限元分析  

摘要： 文章研究金属盖板对陶瓷外壳结构可靠性的影响,探讨不同金属材料在高温和冲击载荷条件下对陶瓷外壳应力分布的影响。通过建立陶瓷外壳与金属盖板的仿真模型,模拟不同边界条件和加载情况下的应力应变分布。仿真结果显示,金属盖板显著改变了陶瓷外壳的应力分布,不同金属材料产生的热应力和应力集中现象存在显著差异。钛作为盖板材料在高温环境下对陶瓷外壳的保护效果最佳,不锈钢在各种条件下表现均衡,铝合金在高温下易产生较大热应力。通过优化金属盖板材料选择和界面结合工艺,可以有效减小应力集中现象,提升陶瓷外壳的可靠性和耐久性。

关键词： 引导骨再生   植骨材料   可吸收胶原膜   种植牙   三维有限元分析   上唇压力   锥体束计算机断层扫描   上前牙区  

摘要： 目的利用锥形束CT(CBCT)对上前牙区种植同期引导骨再生(GBR)后12个月内的植骨材料吸收情况进行精准测量,并通过三维有限元法进行生物力学分析。方法选取31例行上前牙区单颗种植同期GBR的患者(中切牙24例,侧切牙7例)。运用患者术后即刻、6个月、12个月的CBCT数据,每隔1 mm深度测量一次唇、腭侧骨量并分析时间、深度对植骨材料吸收量的影响。进行三维有限元建模并首次分析其受上唇压力作用后形变规律。结果唇侧植骨材料术后6个月的平均吸收量为(1.2±2.04)mm,是术后6~12个月(0.73±1.13)mm的1.64倍,术后6个月内,唇侧植骨材料吸收量在种植体颈部0、1、2 mm分别与颈部7、8、9 mm处有明显差异(P<0.05),吸收最大处为距颈部平面以下1 mm处。三维有限元分析表明,在模拟施加上唇压力后,植骨材料在种植体颈部形变量最大,随深度形变逐渐变小,其规律与CBCT数据相符。结论上前牙区种植同期GBR后,植骨材料前6个月吸收大于术后6~12个月,主要吸收在颈部1/3,三维有限元分析证明植骨材料吸收规律与上唇压力有关。

关键词： 起重机主梁   疲劳分析   结构强化   有限元分析   疲劳寿命预测  

摘要： 【目的】对某型号起重机主梁进行疲劳分析,评估其疲劳寿命,并探索有效的结构强化技术,以提高主梁的疲劳性能和使用寿命。【方法】首先,采用有限元分析和疲劳寿命预测方法对主梁进行分析;其次,应用S-N曲线和Miner线性累积损伤理论建立疲劳寿命预测模型;再次,通过加劲肋优化设计、焊接工艺改进和材料选择等方法实施结构强化;最后,使用一级二阶矩法和蒙特卡罗模拟进行结构可靠性验证。【结果】研究发现主梁下翼缘与腹板连接处存在疲劳裂纹隐患。通过结构强化,该处应力从255 MPa降至175 MPa;主梁整体疲劳寿命从20.5 a延长到29.1 a,15 a设计寿命的可靠度从0.92提升至0.9875。【结论】采用Q355B钢并结合优化设计和改进工艺,可显著提高起重机主梁的疲劳性能和可靠性。建立的疲劳寿命预测模型为类似结构的设计与优化提供了参考。未来研究方向包括多场耦合疲劳分析和全寿命周期监测与评估。

关键词： 波动功率耦合   级联型电力电子变压器   纹波抑制   电容优化  

摘要： 级联型电力电子变压器通常采用大电容来抑制子模块的电容电压波动,这严重限制了电力电子变压器功率密度的提高。针对这一问题,文中首先推导了二倍频波动电压的产生机理和波动功率的耦合原理,然后从输入阻抗的角度对波动功率不能自然流入后级的原因进行了分析,进而提出了一种实时调整隔离级输入电流的电容电压纹波抑制策略,有效地降低了电容电压波动幅值,最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,并与传统控制策略进行对比,验证了所提策略的有效性。

关键词： 主扇风机   电液快速紧固装置   机械结构   有限元分析  

摘要： 根据现代煤矿矿井反风管理需求,设计一种矿用主扇风机电液快速紧固装置机械结构,并通过有限元分析的方式,分别对该装置的静力学特性与动力学特性予以分析,最后通过实践应用的方式,验证该装置应用效果与有限元模拟分析结果进行验证。通过有限元模拟分析可以发现,该装置强度与刚度较高,符合规定要求,各结构模块运行过程中基本不会出现损伤,可将其应用到现代煤矿领域。