关键词： 滑板底盘   门槛梁   弯曲刚度   半解析法   截面惯性矩   有限元  

摘要： 针对传统刚度分析方法在滑板底盘设计开发初期难以快速分析出变截面门槛梁弯曲刚度,以及刚度分析结果未达到设计目标值时优化方向不确定的问题,提出一种数值法与解析法相结合的半解析法并指明了优化方向。通过半解析法求得变截面门槛梁的弯曲刚度值,经分析可知其能够达到设计开发目标;利用有限元软件建模验证半解析法的准确性,结果表明误差在可接受范围内,证实了半解析法的有效性和可行性;提出了在设计允许范围内减小长度或增加截面惯性矩的优化建议,用以指导设计人员提升门槛梁的弯曲刚度,进一步优化车辆性能。

关键词： 有限元分析   周期性边界条件   混杂复合材料   代表体元   SMC  

摘要： 本文针对片状模塑料(SMC)/单向纤维(UD)构成的混杂复合材料力学性能进行研究,在细观层面采用蒙特卡洛方法随机生成纤维片,提出的抑制干涉效应的建模方法能够有效改善纤维片间的重叠率,通过敏感度分析确定了细观代表体元尺寸,对细观代表体元施加周期性边界条件以获得混杂复合材料弹性参数,模型的弹性模量预测结果和试验结果吻合良好;并进一步探讨了纤维片尺寸、体积分数以及铺层方式对混杂复合材料弹性模量的影响。结果表明:纤维片长宽比不同会导致代表体元尺寸发生变化,长宽比增加,混杂复合材料弹性模量增加;纤维片体积分数增加将导致混杂复合材料弹性模量增加;对混杂复合材料进行铺层设计,可以使其既具有SMC复合材料的可成型性,又具有与准各向同性材料相当的弹性模量。

关键词： 多平台数据融合   径向基函数   残差网络   萤火虫算法   长短期记忆网络   交通流量预测   时空模型  

摘要： 针对单一模型无法分析复杂、非线性交通流数据的问题,在多平台数据融合的基础上提出了一种面向短时交通流量的组合预测算法。对于交通流数据具备的时间性和空间性特征,首先使用径向基函数(RBF)神经网络对相邻节点的空间交通流数据进行分析,然后利用ResNet对RBF神经网络效率低的缺陷加以改进,最后通过双向长短期记忆(LSTM)网络的时间序列分析能力提取交通流数据的时间特征。同时,引入了萤火虫算法对时空模型的参数进行优化。对基于公共数据集获取到的车辆、天气、高速公路等多平台信息进行了试验。相较于对比算法,所提算法的均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均绝对百分比误差(MAPE)指标均最优,预测值与实际流量值最接近。该算法的综合性能较理想,且鲁棒性较强。

关键词： 人字行星齿轮   接触疲劳   混合弹流润滑   动态载荷  

摘要： 为解决混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命计算方法中动态载荷缺失的问题,提出一种新的齿轮动态啮合力和油膜压力迭代耦合的接触疲劳寿命计算方法。首先建立耦合齿面摩擦的人字行星齿轮动力学模型和混合弹流润滑模型,通过迭代耦合方法求解齿面压力和剪切力;其次采用弹性半空间理论模拟齿轮次表面应力场,基于多轴疲劳准则计算接触疲劳寿命;最后研究动力学与混合弹流润滑耦合作用下的动态啮合特性、润滑特性及次表面应力分布,分析动态啮合力和齿面粗糙度对接触疲劳寿命的影响。研究结果表明:基于动态啮合力和油膜压力迭代耦合的应力计算方法可以有效模拟齿轮次表面的真实应力状态,准确预测混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命;齿面粗糙度和动态啮合力对接触疲劳寿命有显著影响,齿面粗糙度增大会导致次表面最大应力向齿面移动,增加微点蚀失效风险;动态啮合力升高时,共振频率处的接触疲劳寿命明显降低。

关键词： 薄壁圆柱壳   开孔参数   抗风稳定性   有限元分析   屈曲特性  

摘要： 以某脱硫塔为研究对象,将其简化为开孔薄壁圆柱壳结构,采用有限元软件ANSYS建立了未开孔与不同开孔薄壁圆柱壳结构模型。对比分析了不同开口参数下薄壁圆柱壳结构的风致屈曲特性,探讨了开孔高度、开孔角度和开孔半径对薄壁圆柱壳结构抗风稳定性的影响规律。研究结果表明:开孔角度对于结构抗风稳定性的影响最大,当开孔角度小于120°时,结构抗风极限承载力下降趋势较为明显,当开孔角度大于120°时,降幅趋于缓和;开孔高度对结构抗风稳定性的影响规律较为明显,随着开孔高度的增大,结构抗风极限承载力先减小后增大;薄壁圆柱壳结构在风荷载作用下存在两处不利开孔区域,分别为迎风线两侧α=0°~75°、h=0~0.8H和α=75°~120°、h=0~0.5H处;在不利开孔区域开孔时,随着开孔半径的增大,结构抗风极限承载力逐渐减小,基本呈线性关系,在不利开孔区域以外开孔时,随着开孔半径的增大,结构抗风极限承载力的变化不明显。

关键词： 地铁隧道   地表沉降   有限元分析   影响因素   正交试验  

摘要： 本文以贵阳地铁隧道工程为背景,采用有限元软件模拟分析了隧道施工引起的地表沉降规律。通过正交数值模拟试验,研究了隧道埋深、地层弹性模量、泊松比、黏聚力和内摩擦角等因素对地表沉降的影响。结果表明,弹性模量、隧道埋深、内摩擦角、泊松比和黏聚力对地表最大沉降量的影响显著性依次递减;隧道埋深对沉降槽宽度系数的影响最为显著,而地层参数对沉降槽宽度系数的影响较小。研究结果可为类似工程提供参考。

关键词： 桥梁预制拼装   景观艺术设计   异形桥墩   连接形式   承插式连接   有限元分析  

摘要： 预制装配技术具有施工快、交通环境影响小、工程质量好、能源消耗低等优点,近年来开始得到逐步应用和推广。与此同时,城市桥梁建设也越来越注重景观效果,这导致了桥梁结构外形的多样化、复杂化。如何让预制装配技术与景观艺术设计融合兼顾,成为了桥梁工程师们新的难题。通过深圳市侨城东路北延通道工程的2个立交桥梁设计实例,介绍了桥墩的景观艺术设计、异形桥墩承插式连接构造和异形墩柱结构受力分析,可为今后国内城市桥梁的高品质建设提供借鉴和参考。

关键词： 筛箱侧板   材料属性   有限元分析   静力学分析   模态分析   振型  

摘要： 为了避免振动筛筛箱侧板在工作过程中出现断裂现象,以ZKB2460型直线振动筛侧板为研究对象,用ANSYS Workbench有限元分析软件对不同材料属性的振动筛筛箱侧板进行静力学分析,得出筛箱侧板的最大变形量和最大等效应力值。对筛箱侧板进行模态分析,得到侧板前6阶的固有频率和振型云图。结果表明,在所选取的5种材料中变形量最小的材料为Q235A,变形量值为0.232 mm;SUS304材料的前6阶固有频率最低,Q235A材料的前6阶固有频率最高。

关键词： AG螺纹   有限元   应力   安装扭矩   中径过盈  

摘要： 采用有限元仿真手段,研究不同中径过盈量下AG6×1过盈螺纹副应力分布、危险截面以及安装扭矩,并通过实验测试了不同中径过盈量下AG6×1过盈螺纹的安装扭矩。通过有限元仿真计算可得:当AG6×1过盈螺纹中径过盈量大于0.030 mm并小于0.060 mm时,其铸造镁合金(ZM6)基体上应力大于176.0 MPa,小于278.9 MPa,位于ZM6弹塑性变形范围,即AG6×1过盈螺纹达到预紧状态;AG6×1过盈螺纹中径过盈量和施加的安装扭矩范围分别为0.030~0.060 mm和5.83~11.19 N·m;AG6×1过盈螺纹副旋合的第一个螺纹小径处承载应力最大,是最容易失效部位。实验结果显示,通过有限元计算得到的安装扭矩值与实测的安装扭矩值近乎一致。

关键词： 线性互补理论   车辆-轨道耦合   动力响应   时间有限元   轮轨耦合共振  

摘要： 为克服轮轨动力方程时变特性以及轮轨脱离情况带来的仿真效率低,稳定性差等问题,基于线性互补理论及时间有限元法,提出一种求解车轨系统方程的新方法。该方法首先将轮轨接触问题转化为一个标准的线性互补问题,并通过将二阶动力方程转化为一阶动量方程实现不连续轮轨力的求解;接着与传统的Herz-Newmark法对比,验证该方法的准确性和稳定性;最后应用该方法探究轮轨系统耦合振动特性,并给出时速350km高速铁路不同波长钢轨波磨控制限值。研究结果表明:动量方程可以消除接触力的快速变化,避免大步长条件下接触力不连续引起的稳定问题,临界稳定步长为1ms。方法具有较好的计算性能,求解过程轮轨系统为时不变体系,不用逐步更新动力矩阵,相同积分步长条件下,计算效率提高2倍左右。多轮约束作用会显著改变钢轨振动特性,使得车轨耦合模型振动模态更加丰富。0~1500Hz范围内,钢轨存在5种典型振动模态,分别对应P2共振振型、钢轨1阶局部弯曲、2阶局部弯曲、3阶局部弯曲及4阶局部弯曲振型。钢轨局部共振会造成特定频段轮轨力放大现象,波长30~100mm的钢轨波磨,波深应控制在0.05mm以下;波长100~300mm的钢轨波磨,波深应控制在0.1mm以下。本文数值算法能够实现对车轨动力系统高效、准确的仿真。