关键词： 收口自锁螺母   高保真建模   有限元分析   螺栓松动试验   螺栓松动特性  

摘要： 收口自锁螺母的抗振防松性能明显优于普通螺母,被广泛应用于航空发动机连接结构中。但收口自锁螺母的形状复杂,难以对其准确建模,缺少其仿真相关的研究。首先推导了自锁螺母收口区螺纹表达式,并结合标准螺栓模型生成方法,建立了自锁螺母的高保真模型;然后,仿真分析了自锁螺母收口区厚度、收口量、收口区长度等结构参数和初始预紧力、激励载荷幅值、接触面摩擦系数等载荷参数对自锁螺栓母连接结构松动特性的影响规律;最后,开展收口自锁螺母松动特性试验。结果表明,结构参数的增加均使残余预紧力增大,且分别能增大12.2%,11.4%和7.7%;初始预紧力和接触面摩擦系数会使残余预紧力增大,且分别能增大37.1%和6.9%,而激励载荷幅值的增加会降低残余预紧力;当初始预紧力和激励载荷幅值改变时,对应的仿真平均误差分别为3.79%和3.55%。以上结果证明了本该高保真建模方法的准确性,为收口自锁螺母的仿真研究和自锁机理探索奠定了基础,同时也能对螺母的结构优化和工程应用提供指导。

关键词： 半灌浆套筒   预制构件   有限元分析   装配式建筑   本构关系  

摘要： 半灌浆套筒头钢筋连接在多层装配式商业办公楼建筑中得到广泛应用,通过单调拉伸试验和反复循环加载试验获取应力-应变曲线,进而分析本构关系曲线模型,包括弹性变形阶段、屈服变形阶段、塑性非线性变形阶段和塑性破坏阶段。试验中主要采用HRB400钢筋,本构关系模型对于精确描述材料性能至关重要,这些成果为多层装配式商业办公楼的设计和施工提供了重要依据。

关键词： 有限元   莲藕机械化   采摘系统   研发  

摘要： 人工挖藕劳动强度较大且生产效率低下,而莲藕采收机械化发展水平低,存在很大问题,至今国内外莲藕采挖机械化技术发展严重滞后,其适用装备尚属空白。基于此,通过流体有限元分析对藕田的工况进行分析,研发出适合我国国情的自主知识产权莲藕机械化采收系统。

关键词： 全绝缘光单元复合光缆   机械拉伸   电流温升:有限元仿真  

摘要： 为获取IOPPC新型复合光缆(Insulated Optical Phase Conductor)在架设时所受机械拉伸和运行后电流温升的特性,进行了力学和电热学有限元仿真分析。首先,建立了光缆的多层绞合几何模型,采用扫略六面体进行了高精度网格划分,并对其施加了拉力载荷;然后,建立了考虑传导、对流和辐射的稳态电热模型,对其施加了额定载流量。有限元计算结果表明,在95%额定拉断力下,光单元最大应变为1.09%,没有超出光纤应变窗口,拉伸过程中没有出现单丝断裂;855A额定载流量下,光缆整体温度分布均匀,约为82.3℃,没有局部温度过热点。上述研究可为输电线路新型光缆的设计、研发和运维提供参考。

关键词： 电火花加工   有限元模型   温度场   应力场   表面粗糙度  

摘要： 该文通过有限元分析法,探究汽车花键轴冷挤压模具的电火花加工过程。在确定假设条件的基础上,使用ABAQUS软件的“热传递”模块构建有限元模型,将整个模型划分成若干个边长为10μm的正方形网格。模型材料选择为高温硬质合金,初始脉冲热能量为3.2×10^(10) W/m^(2),每1μs施加一次电脉冲。整个加工过程共计12μs,前10μs施加电脉冲,后2μs为停止施加电脉冲后的状态,观察整个加工过程中模型的温度场与应力场。结果表明,随着时间增加,温度场范围变大,在达到放电通道边界后模型温度断崖式下降,温度场分布有明显规律;随着时间增加,应力场范围变大,并且在第12μs时出现间断性最大应力点,应力场分布无明显规律。工件表面平均粗糙度为1.8μm,加工精度较高。

关键词： 克令吊   圆转方   应力集中   有限元  

摘要： 克令吊是海洋工程结构物中普遍使用的重要设备,随着海洋工程的发展,克令吊与船体之间过渡结构越来越多采用圆转方结构。根据工程经验,吊机筒体设计时由于未考虑下方圆转方过渡结构的几何信息无法准确模拟圆转方结构对于吊机筒体的影响,导致克令吊筒体在界面处产生严重的应力集中现象。针对这一问题,通过有限元方法模拟克令吊筒体与不同几何参数圆转方结构相接时的受力状态并计算得到应力集中系数,分析不同几何参数对于克令吊筒体应力集中系数的影响。结果表明,圆转方结构的面内角、面外角、高度及边长等均会影响圆筒应力集中系数,其中面外角对于应力集中系数的影响最为显著。

关键词： 垃圾车车厢   有限元分析   车厢优化  

摘要： 随着社会的进步,对城市环境卫生保护的要求越来越高,垃圾车成为城市环卫工作的刚需。车厢作为垃圾车中的关键结构之一,在垃圾的运载过程中发挥着至关重要的作用。以当前压缩式垃圾车的车厢为研究对象,分析研究车厢存在的问题,然后通过三维软件建模,在有限元软件中对车厢进行两种工况下的静力学分析,在此基础上展开对厢体结构的优化,从而消除边板受力,减少裂缝现象的发生,以及避免刮板发生局部断裂或者变形过大的问题。通过对优化后的结构进行验证,结果显示优化后的结构满足设计要求,可以提高车厢的使用寿命。

关键词： 数据驱动   分布式   光伏电网   并网谐波电流   抑制方法   谐波扰动补偿器   径向基函数神经网络   电流畸变  

摘要： 分布式光伏电网并网控制效果较差,严重影响光伏电网运行安全。为此,提出一种分布式光伏电网并网谐波电流抑制方法。构建分布式光伏电网并网逆变器数学模型,利用该模型获取配电网存在谐波时的电压与电流数据,并建立数据集。数据集划分为测试集和训练集后,输入到数据驱动算法中的径向基函数(RBF)神经网络内。通过RBF神经网络迭代,构建基于数据驱动算法的谐波源模型。利用该模型获得光伏电网并网谐波源。将光伏电网并网谐波源作为输入,使用谐波扰动补偿器和矢量比例积分跟踪控制器实现分布式光伏电网并网谐波电流抑制。试验结果表明,该方法可迅速、准确地跟踪电网并网时出现的谐波。该方法可有效抑制谐波电流畸变。

关键词： 桥梁工程   车桥耦合   数值模拟   车轮接触模型   路面粗糙度   钢桥面   实桥试验  

摘要： 当前公路车桥耦合振动系统普遍采用单点力轮胎模型,忽略了车轮的空间荷载效应对车桥耦合的影响,较难真实地模拟车辆对桥梁的动力响应。为解决这一问题,提出了一种考虑车轮接触面效应的车桥耦合理论与建模方法。首先,根据车辆轮胎实际的接触面积,建立由均匀分布的弹簧-阻尼单元组成的多点力车轮模型,代替传统的单点力轮胎模型,构建考虑车轮接触面效应的车桥耦合运动平衡方程;然后,基于新的建模方法,运用LS-DYNA分别建立了简支T梁和板桥的车桥仿真模型,与现有研究结果进行对比,研究车轮的空间荷载效应;最后,结合钢桥面的实桥动力试验和仿真结果,验证了多点车轮力接触模型的准确性和可行性。结果表明:对于T梁桥和板桥,车轮的空间荷载效应会在一定程度上削弱车桥的动力响应,且随着桥梁刚度的减小及路面状况的变差而越发明显。其中,板桥在E级路面下的多点力模型所对应的最大动态响应比相应的单点力模型结果低4.94%。对于结构局部刚度更小的钢桥面桥梁,未考虑车轮接触的单点模型的计算结果会明显高估桥梁的动态响应,在面板处测点最大动态响应计算值比实测值高8.83%。相比之下,考虑车轮接触面效应的仿真结果与实测值更为接近,不同疲劳细节处所对应的误差都在2%以内,U肋处的误差仅为0.33%。因此,考虑车轮接触面效应车桥耦合系统能更真实地反映桥梁尤其是钢桥面结构的车桥动力性能。

关键词： 钻头   井窖   叶片   有限元分析   振动  

摘要： 【目的】设计一款符合烟苗井窖式移栽技术农艺要求的成穴钻头,提高成穴质量,促进幼苗生长发育。【方法】采用理论分析与试验相结合的方法,试制了一款上部采用瓦片式叶片挤密成形、下部采用螺旋叶片切削成形的钻头。先进行结构参数设计,然后对钻头三维建模,最后通过有限元分析软件和田间试验对钻头工况和成穴质量进行了分析。【结果】1)钻头最大应力发生在瓦片式叶片与转轴连接处的上半部分,为128 MPa,小于许用应力146 MPa;钻头的最大形变发生在瓦片式叶片的上部边缘处,为0.272mm,满足设计要求。2)钻头成穴时排土量为290g、井窖宽度为9.5cm、井窖深度为20.2cm、回土深度为3.5 cm、井窖内壁紧实度为15.2 N·cm^(2)。3)钻头在工作时的振动加速度约为10.88 m/s^(2)。【结论】用该钻头制作的井窖尺寸符合农艺要求,井窖内壁粗糙、稳定性好,有利于烟苗前期的生长发育;农用机械可保持良好的操作舒适性,符合人机工程学原理。