关键词： 三维涡流场   三相变压器   A,Ф-A方法   POD降阶方法  

摘要： 为解决三维涡流场时域求解时间长和存储空间需求较多的问题,首先基于A,Ф-A的三维涡流场时域有限元法结合POD(Proper Orthogonal Decomposition,POD)降阶算法实现了三维涡流场的高效计算。其次,以国际TEAM第21基准问题的模型B为例,通过对比分析实测数据与自编程序和COMSOL的计算结果,验证了A,Ф-A的三维涡流场时域有限元求解方法的有效性。然后,通过POD不同阶数的降阶算例验证了POD降阶方法的有效性。最后,利用所提的基于A,Ф-A三维涡流场时域有限元法计算了一台三相变压器进行额定运行工况下的涡流场,并将计算结果与COMSOL仿真结果进行了对比。同时,还分析了三相变压器在负荷减少过程中的相电流和磁场变化,并分析了降阶模型阶数对计算时间和精度的影响,结果表明:15阶降阶模型耗时约为全阶耗时1/10,并且在方程降阶后各时间步的加速比最大,可达到70~165倍,在计算涡流损耗时相对误差不超过4.59%,计算精度相对较高。

关键词： 鲜枸杞   真空预冷   压缩   力学特性   物理参数  

摘要： 真空预冷技术能够有效地消除枸杞采摘后的田间热和呼吸热,然而真空预冷压力引起的鲜枸杞损伤机理尚不明确。为深入探究真空压力对鲜枸杞的力学特性影响,该文对不同真空预冷终压下鲜枸杞的力学规律进行研究和模拟。设置了不同真空预冷终压条件(500~800、800~1100、1100~1400 Pa),利用质构仪对鲜枸杞进行纵向和横向压缩,对应力-应变曲线进行线性拟合,求得鲜枸杞在压缩破裂时的破裂力、弹性模量、破裂能、以及刚度,对4组样品横向压缩进行有限元模拟,建立有限元模型。结果表明,真空预冷终压对鲜枸杞的力学性质具有显著影响。对比空白对照组的纵向压缩和横向压缩,其他3组不同预冷终压条件下的鲜枸杞弹性模量均有下降,其中横向压缩时800~1100 Pa组下降最小,纵向压缩时1100~1400 Pa组下降最小。经过有限元模拟发现受力位置及赤道面的应力应变最大,并沿赤道面向外扩散。4组模拟试验模拟值与试验值的误差均<20%。该研究将为预冷保鲜技术和设备升级提供理论指导。

关键词： 环形弹性杆   扭转失稳   有限元   仿生机器鱼  

摘要： 建立了环形弹性杆的有限元模型,研究其在连续扭转作用下的力学响应,分析环形弹性杆在不同约束条件下的多稳态特性。静力学模拟发现,承受扭矩的环形弹性杆在特定约束下发生突弹跳变,但失稳后的环形弹性杆恢复为其初始形状,因而存在循环失稳的独特现象;动力学分析表明,环形弹性杆抗扭的变形模态和突跳翻转的时机不但依赖于其几何及材料性质,而且和扭转速度相关。据此,提出了一种单自由度功能-结构一体式机构,可通过环形弹性杆的扭转产生复杂的波浪形运动并被应用于仿生机器鱼的运动驱动中。与传统的机构相比,环形弹性杆机构结构简单,易于控制,在软体机器人设计中具有良好的应用前景。

关键词： 螺栓柔度   VDI 2230标准   有限元分析技术  

摘要： 基于VDI 2230标准及有限元分析技术,对同心夹紧螺栓连接结构的柔度进行了深入分析计算。通过构建Ⅳ级螺栓模型结构,并考虑螺栓与被夹紧件的局部变形,得到与VDI 2230标准相符的有限元螺栓连接柔度计算结果。研究进一步证实,利用有限元技术建立刚体模型并控制变量,是计算复杂多螺栓连接结构柔度的有效方法。

关键词： 双螺杆挤出机   筒体   热变形   热流固耦合   有限元  

摘要： 本文以SHJ-135型双螺杆挤出机筒体为研究对象,采用有限元方法,建立筒体的三维模型,研究当筒体内部流道充入导热油介质时的流道所受的压力场分布和筒体的热变形,发现在靠近出口的整个法兰面,筒体的最大总变形量最大,最大变形量为1.74 mm,在法兰面固定的一端,筒体的最大总变形量最小,其中沿着轴向(X方向)是最易发生变形的方向,而且轴向(X方向)变形对筒体的总变形结果影响最大,周向变形(Y方向)对筒体的总变形结果影响最小。其分析结果对于研究双螺杆挤出机筒体的总体变形具有一定的参考意义,为后续新产品的开发、结构的优化提供了设计思路和依据。。

关键词： 装配式钢结构   阶梯型节点   拟静力试验   抗震性能   有限元分析  

摘要： 针对外伸悬臂式拼接全螺栓连接节点梁翼缘很难同时保证上下表面平齐与足够抗震性能的问题,提出一种新型阶梯型全螺栓连接梁柱节点。对两个不同端板连接面形式的悬臂型节点试件进行低周往复加载试验,通过对试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性及耗能能力等进行分析,考察该类型节点的抗震性能,并分析厚端板与U型卡扣连接形式对抗震性能的影响。结果表明:不同连接面形式对节点的弹性段性能影响较小,对节点最终破坏形式影响较大;厚端板阶梯型节点具有良好的承载性能和变形性能,U型卡扣节点抗震性能较差。并以厚端板试件为例进行有限元模型的建立与校核,通过有限元软件改变参数探究端板厚度对新型节点抗震性能的影响,发现随着端板厚度的降低,节点初始刚度、承载能力及耗能能力均随之降低。

关键词： 滚动轴承   轮毂轴承单元   密封   优化设计   摩擦力矩   有限元分析   试验  

摘要： 针对轮毂轴承单元密封结构产生的摩擦力矩占比过大的问题,提出了将密封材料由氟橡胶改进为丁腈橡胶,密封结构减少一个接触唇的改进措施,并通过优化得到最优密封中间唇参数为唇倾斜角65°、唇厚0.6 mm、唇长3.8 mm、过盈量0.35 mm。将密封改进后的轮毂轴承单元进行了密封圈应力、漏脂试验、泥浆试验的仿真分析并通过试验进行验证,结果表明,优化后的轴承应力均满足材料许用应力要求,未出现漏脂现象,油脂含水量增加小于3%,启动、动态摩擦力矩分别降低了24.3%,22.1%,证明了优化后密封结构的可靠性。

关键词： 有限元   脚手架   立杆间距   稳定性  

摘要： 架空输电线路工程架线作业时,为不影响沿线设施,需要搭设临时满堂架线脚手架,架线脚手架往往选用毛竹搭设。采用ANSYS结构有限元软件,建立高压输电线路架线毛竹脚手架模型,立杆间距0.3~2.1 m,共分7组工况进行承载稳定性分析。结果表明,仅承受导地线荷载的架线脚手架,随立杆间距的增大,架体稳定性越差,其中沿线路方向的稳定性是影响架线脚手架整体稳定性的关键,为脚手架技术工作人员提供一定参考。

关键词： 独立支撑体系   有限元分析   盘扣架   横向调整  

摘要： 研究以湖南健康城项目结构支撑设计为例,通过对传统梁底独立支撑体系优缺点进行分析并优化创新,研制了出一种梁底可调节盘扣架支撑的体系。该体系相比以往独立支撑,不仅可实现重复利用,而且具有操作简单、缩短工期、降低成本等优点,且可横向调整,适用于不同梁截面大小、不同情况的支撑。同时利用midas Gen有限元软件对可行性进行验证、总结,以为实现工程提供指导。

关键词： 耦合   产能预测   半解析模型   建模与求解  

摘要： 针对产能预测半解析模型及其流动耦合原理缺乏系统性研究的问题,为了系统地总结产能预测半解析模型及其流动耦合方法的基本原理和发展现状,开展了文献调研、原理分析和归纳总结等方面工作。研究结果表明:1)产能预测模型包括解析模型、数值模拟模型以及半解析模型。其中,半解析模型综合了解析模型的严格数学推导和数值模拟模型的复杂情形处理能力,展现出高精度与快速计算的优势。2)解析方法虽通过严格的数学推导求解偏微分方程,但处理油藏及井筒复杂性有限;而数值方法虽可描述复杂油藏情况,其计算精度和速度却受到离散化程度的限制。3)多场耦合是半解析模型的核心优势,不同耦合问题需建立合适的模型来求解耦合方程组。这些耦合模型根据应用场景的不同而具有不同的设计和应用需求。该研究成果有助于油田现场技术人员选择合适的产能预测模型并有效地处理复杂的耦合问题,对未来油藏管理和优化制度提供了重要的理论支持和实际指导。