关键词： 海洋岩土工程   桩土相互作用   有限元分析   黏土   p-y模型   循环荷载  

摘要： 海上风电在其服役期间会遭受循环风、浪等荷载的作用，其桩基的稳定性是设计中的一个关键问题。p-y曲线法计算简单快捷，是目前水平受荷桩分析中最常用的方法。本文建立了桩土相互作用切片模型，系统性地开展了有限元分析，计算得到了不同刚度桩满流区p-y曲线。通过计算结果发现相同桩长下，桩径会对静力p-y曲线的强度和刚度产生影响，桩径越大，p-y曲线表现出的刚度越大，桩侧极限土阻力也越大。在相同的循环幅值作用下，累积位移随着桩径的增大而增加，且通过极限土阻力和桩径对桩侧土阻力以及累积位移进行归一化处理后能得到一条统一的p-y曲线。根据该发现，本文在边界面理论的框架下，引入了全新的映射法则和塑性模量表达式，构建了适用于黏土地层的循环p-y模型。最后采用离心机试验对该模型进行了验证，结果表明该模型能够有效模拟循环荷载作用下桩基的响应。本文研究为海上风电桩基p-y模型的构建提供了新的思路及方法。

关键词： 接触特性   屋脊状质构   有限元分析   基体变形   分布函数修正  

摘要： 为了改善船舶轴系中结合面及滑动轴承的接触特性，提出了一种基于有限元方法和统计学方法的有序屋脊状质构结合面的接触模型，能准确地表征有序屋脊状质构表面的接触特性。该模型基于有限元法，构建了单个质构单元的接触模型。在此基础上，对质构高度分布函数进行修正来解决基体变形的相互影响的问题。通过MATLAB仿真实验，分析了不同法向变形情况下，结合面的接触压力、真实接触面积等接触特性。结果表明软硬基体变形、质构单元的高度分布是影响结合面接触特性的重要因素，可为结合面接触特性的预测和微观表面设计提供了更准确、有效的方案。

关键词： 参数化   直齿轮   CAD/CAE   接触应力   有限元   NX二次开发  

摘要： 针对传统齿轮接触性能CAD/CAE集成中的模型转换精度损失和重复建模的问题，提出了基于NX平台的参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析方法；首先，在CAD建模中，结合直齿轮几何参数与渐开线齿廓、过渡曲线的数学模型，实现直齿轮的参数化设计和自动装配；其次，在CAE仿真中，以三齿齿轮装配CAD几何模型作为输入，构造齿轮接触应力有限元计算过程，重点探讨了直齿轮网格划分、材料属性定义、接触属性定义以及载荷施加等前处理实施过程；然后，描述了基于NX二次开发的直齿轮CAD/CAE集成系统开发流程；最后，齿轮接触应力仿真结果与理论计算进行比较，具有良好的一致性，验证了所开发程序的准确性与有效性。研究为齿轮CAD/CAE集成设计与分析提供了一个高效便捷的仿真途径。

关键词： 径向基函数神经网络   故障诊断   水电站   监控系统   智能告警  

摘要： 本研究旨在通过径向基函数神经网络(RBFNN)降低水电站计算机监控系统故障误判数，实现智能告警。方法上，采集了设备状态、日志和配置数据，构建了基于RBFNN的故障诊断模型，其中输入层包含3个节点，输出层包含4个节点以分类不同监控部分的故障。通过试验确定隐含层最优节点数后，模型被训练用于故障诊断，并将故障分为7级进行告警。结果显示，该方法不仅能准确指示故障级别和内容，而且通过不同颜色区分告警信息，提高了故障识别的直观性。实验仅在六级和七级故障中出现一次误判，验证了该方法的有效性。

关键词： 型钢混凝土   桁架转换层   预应力张拉水平   轴压比   有限元分析  

摘要： 为探究不同轴压比与预应力张拉水平组合因素对预应力CFRP筋-型钢混凝土斜腹式桁架转换层框架极限荷载的影响，在滞回曲线的计算结果与已有拟静力试验结果较好符合的基础上，应用Abaqus有限元软件对其框架三维实体有限元模型进行拟静力分析，结果表明：在同一轴压比条件下，当预应力张拉水平从0～50%时，其极限荷载普遍提高约26.3%～36.6%，其中轴压比为0.5时，框架极限承载力增长幅度最大，但在轴压比为0.2、0.35且预应力张拉水平从30%增加到50%时，框架极限承载力不升反降。采用的建模分析方法能有效反映结构的滞回结果，可方便地用于实际工程的设计判断。

关键词： 盒段结构   FRANC 3D   疲劳及裂纹扩展   寿命预测  

摘要： 针对飞机机翼盒段结构的疲劳裂纹扩展行为开展了试验研究，通过ABAQUS与FRANC 3D联合仿真建立盒段结构的三维有限元模型，进行寿命预测，并深入分析不同初始裂纹尺寸对疲劳寿命的影响。结果表明：盒段结构在服役过程中因应力集中导致裂纹萌生在根部孔周围。盒段结构寿命预测结果和试验结果的相对误差小于5%，且随着初始裂纹尺寸的增大，裂纹扩展速率越快，结构件剩余寿命越小，验证了联合仿真方法对盒段结构裂纹扩展行为和寿命预测的可行性。

关键词： 柠条   有限元法   切割试验   参数标定   失效参数  

摘要： 为了准确建立柠条茎杆的有限元模型，本研究通过试验测定及仿真模拟相结合的方法建立了用于柠条剪切的有限元模型。首先，对柠条茎杆的几何形状进行测定，运用弹性材料力学理论建立柠条茎杆力学模型；其次，借助万能试验机对柠条茎杆轴向和径向进行力学试验，获得力学参数，并通过数据的分析计算获得柠条茎杆力学模型的弹性参数；最后，基于LS-DYNA材料库143＿mat＿wood材料模型的基本理论和材料参数，确定柠条茎杆的失效模式、软化性质、侵彻损伤等模型参数。在此基础上，应用LS-DYNA软件仿真模拟柠条茎杆剪切过程，仿真与实际试验最大切割力的误差为4.6%，因此标定后的柠条茎杆模型可用于模拟剪切仿真试验。

关键词： 辊弯成形   金属板材成形   有限元分析   智能制造  

摘要： 辊弯成形是一种节材、节能、高效的金属板材成形工艺，在建筑行业、汽车制造、轨道交通等诸多领域得到了广泛应用。目前辊弯成形技术以传统等截面形状的产品生产与研究为主，但工业4.0的到来对辊弯成形的未来发展提出了新的要求与趋势，为提高辊弯成形适用范围，满足更高的产品要求，变截面柔性辊弯成形、热辊弯成形等技术得到发展与研究；更加高效、精密、灵活的辊弯成形设备也随着前沿技术的深入研究应运而生。对辊弯成形技术的理论研究、工艺研究、前沿技术、装备发展以及智能制造方面进行国内外研究与发展现状综述，并提出了辊弯成形近年来在各应用领域的前沿进展，指出未来辊弯成形关键问题与突破点。

关键词： 蒙特卡罗   动态权窗   全局减方差   核热耦合  

摘要： 核反应堆多物理耦合模拟中蒙特卡罗程序精度显著影响耦合计算置信度，为了在兼容耦合流程的同时提高蒙卡计算精度，本文在蒙特卡罗程序RMC内开发了一种动态全局权窗减方差方法，该方法依据蒙卡临界计算中每个活跃代的中子通量分布与统计误差分布对全局网格权窗参数进行动态更新并使用，无需修改原始耦合流程。使用Hoogenboom-Martin全堆基准题与板状燃料组件堆芯基准题的临界计算开展了减方差效果验证，结果表明，动态权窗方法可有效降低堆芯全局统计误差；使用板状燃料组件开展了RMC-COMSOL核热耦合模拟验证，使用动态权窗后各迭代步间功率分布差异明显减小，有效提高了核热耦合模拟收敛性。

关键词： 道路工程   无线充电系统   有限元分析   耦合线圈   抗偏性能   互操作性  

摘要： 城市道路电动汽车无线充电系统因其便捷、高效等特点受到广泛研究。为解决不同类型原副边线圈匹配时、原副边线圈出现偏移偏转时的高效率能量传输问题，提出了一种改进型DD线圈结构，采用半圆形线圈代替矩形线圈，并在半圆型DD线圈的基础上增加一个正交的Q线圈。基于改进型DD线圈的基本结构，设计了嵌入式磁芯结构，从耦合机构结构轻量化角度对改进型DD线圈进行了优化设计。采用COMSOL有限元仿真软件与MATLAB进行联合仿真，对比分析了单极型DD型线圈、改进型DD线圈及DDQ线圈的互操作与抗偏性能，建立了采用改进型DD线圈的系统模型，对副边线圈旋转偏移过程中的系统能量传输特性进行了分析。结果表明：相较于传统单极型DD线圈，改进型DD线圈互感值提升了70%以上；相较于DDQ线圈，尤其当副边线圈为圆形时，改进型DD线圈互感值提升了4%以上，同时材料用量减少了2%；采用改进型DD线圈的电动汽车无线充电系统最大输出功率可达3.46kW，效率为94.73%，在副边线圈0～45°旋转偏移的过程中，系统输出功率波动率仅为0.12%，效率波动率仅为0.01%，系统能量传输稳定性高。