关键词： 压路机车   有限元分析   疲劳寿命  

摘要： 通过有限元分析方法对压路机车进行结构力学特性分析,并预测其疲劳寿命。研究构建压路机车架三维模型,并采用Hypermesh软件进行网格划分,确保网格质量以模拟实际工况下的结构响应。利用有限元分析工具对车架进行静力学分析,评估其在工作状态下的应力分布,并通过应力云图识别出最大应力位置。研究采用盲孔法测量焊缝残余应力,并与模拟结果进行比较,以验证仿真模型的准确性。基于材料S—N曲线和载荷谱,预测车架的疲劳寿命,并通过样机测试验证预测结果的可靠性。结果表明,车架设计满足工程要求,具有足够的静强度和疲劳寿命。

关键词： 不锈钢端板攻丝   连接节点   不锈钢螺栓   单向受拉   有限元分析  

摘要： 下文对新型不锈钢端板攻丝连接与传统高强度螺栓连接抗拉受力性能进行试验对比,并对不锈钢端板攻丝连接进行有限元分析,研究其破坏形态、受力机理和极限承载能力。分析结果表明:随着攻丝端板板厚的增加,连接件破坏形态由攻丝端板破坏转向螺栓第一排螺纹处拉断破坏,揭示了新型不锈钢端板攻丝连接形式的破坏机理,且攻丝连接件极限承载力达到了传统连接理论值,表明连接件的可靠。

关键词： 逆变器   IGBT模块   结温   热物性   焊料层空洞   Cauer热网络模型  

摘要： 在严苛工况下,应用于光伏发电和风电系统逆变器中的IGBT模块极易老化,进而在焊料层中形成空洞,而芯片材料的热物性也会因高温而发生变化,两者结合将大幅影响耦合模型的预测精度。基于此,在热耦合效应下,对焊料层空洞和芯片热效应对芯片结温的影响进行分析,建立同时考虑IGBT芯片焊料层空洞损伤和芯片材料热效应的改进双支耦合Cauer模型。通过有限元方法研究不同空洞率对IGBT模块热特性的影响,并给出含有空洞时焊料层热阻的计算方法。在此基础上,进一步考虑IGBT模块芯片热参数对温度的依赖关系,建立芯片热阻-温度的函数模型。最终,通过实验验证所提改进模型的准确性和有效性,提高了IGBT模块的结温预测精度,增强了光伏发电和风电系统中逆变器的可靠性。

关键词： 航空轴承钢   滚动接触疲劳   寿命预测   有限元分析  

摘要： 主轴轴承是航空发动机中重要的安全部件,由综合性能优良的轴承钢制备,材料须具备高表面硬度、高断裂韧度、耐高温、抗疲劳、抗腐蚀等特点。然而,严苛的运行条件使轴承钢因滚动接触疲劳(RCF)而失效,严重影响飞行安全,因此,准确预测轴承钢的RCF寿命是保证航空发动机可靠性的关键。本文综述了航空发动机轴承钢RCF和寿命预测方面的重要研究成果和进展,并且展望了该领域未来的研究方向。文章首先介绍了轴承滚动体和滚道间赫兹接触导致的特殊应力场,其中剪切应力分量在次表面达到峰值,这解释了轴承钢次表面RCF复杂机理的原因,提出在理想条件下次表面起源的RCF是轴承钢的重要失效模式,同时,随着接触应力的增加,材料的响应方式从弹性向塑性演进;此外,由于航空发动机轴承实际服役环境恶劣,表面起源的RCF也会发生,因此存在两者之间的竞争。接着,总结对比了三种对RCF寿命的理论预测思路,即概率模型、机理模型和数值模型,并分析了这三种模型各自的优缺点:概率模型发展成熟,工业界应用广泛,但本质是一类统计学模型,缺少RCF机理,科学性较低;决定性模型通过对物理过程的描述预测RCF寿命,科学性高但模型过于简化,精确性不高;数值模型兼顾了工程实际和科学性,是针对RCF寿命预测问题的有力手段,但精确性有待进一步提升。最后,基于当前的研究现状,建议在未来从解决RCF过程中关键科学问题、通过嵌入RCF机理优化寿命预测模型和发展人工智能在RCF寿命预测的应用这三个方面进行研究。

关键词： 预应力管桩   软弱夹土层   CEL方法   数值模拟   有限元   三维数值模型  

摘要： 预应力管桩具有单桩承载力强、适应性强等优势,在越来越多的工程被广泛应用。本研究以河南某产业园实际工程为例,基于有限元软件ABAQUS构建了土体(欧拉体)–桩基(实体)三维数值模型(CEL法),考虑实际工程沉桩过程中预应力管桩不同的桩距及数量,对比分析软弱夹土层应力与桩基沉桩时间的响应规律。研究表明:桩间软弱土层的最大应力呈现出随着桩距的增大而逐渐减少的规律;随着桩的数量增加,在一定程度上增加了桩间软弱土层的最大应力。本研究可为软弱夹土层场地下预应力管桩的施工关键技术提供理论依据。

关键词： 有限元   船舶舱口盖   配重优化  

摘要： 本文围绕海上强风浪防御技术的研究与应用,探讨舱口盖的优化设计与结构分析。建立舱口盖的有限元模型,设置合理的边界条件和载荷。采用有限元分析对配重方案优化,提升舱口盖的抗应力能力和变形控制效果。优化方案确保在极端极端海洋环境条件下的稳定性。优化后的舱口盖在各类复杂载荷下表现优异性能,为极端海洋环境防御提供技术支持和科学依据。本文优化方法提升舱口盖的抗灾能力,为极端海洋环境防御提供科学支持。

关键词： midas Gen   污泥浓缩池   结构设计   有限元   内力分析  

摘要： 针对计算软件假设条件与实际结构会有出入的问题,以污水处理厂中常见的圆形污泥浓缩池为研究对象,采用midas Gen中的梁、板单元,对其顶面梁及板、池壁、中心部位局部异形锥壳状底板等关键构件建立1∶1有限元模型,以理正与midas Gen计算结果进行内力对比分析,探讨了这两种方式计算结果的实用性,并对污泥浓缩池的结构设计工作提出优化建议。

关键词： 风光储耦合系统   优化调度   优化运行   风光消纳   多项式混沌展开  

摘要： 针对风光消纳面临的小样本不确定性问题,基于数据驱动混沌多项式展开法,提出小样本下风光储耦合系统的新能源消纳概率评估方法。首先,考虑风光储耦合系统的运行约束,提出以弃电率最小为目标的弃电率评估模型;随后,计及风光出力历史数据缺乏、难以采用传统不确定性优化方法处理问题,提出基于数据驱动混沌多项式展开法的弃电率概率评估算法。利用风光出力的多阶矩构建任意混沌多项式,基于多维高斯积分求解展开项系数;最后,根据展开系数解析计算弃电率的高阶矩信息,并根据最大熵法求解概率分布。仿真结果表明,所提方法相比于蒙特卡洛模拟法计算效率显著提升。

关键词： 变轨转向架   锁紧机构   花键   平键   过盈量   有限元分析  

摘要： 变轨机车转向架的锁紧机构要求结构简单、可靠,因此文章提出了一种利用轮对自身重力自行解锁的锁紧机构,分别设计了花键和平键两种锁紧方式。通过对键进行理论静强度校核、对锁紧机构进行有限元分析,确定了锁紧方式和材料,以两者中方案较优的平键式锁紧机构为研究对象,分析了平键与轴箱体间不同过盈量和平键倒角大小对其强度的影响。结果表明,平键式锁紧机构的等效应力小于花键式,而且平键式锁紧机构加工、拆卸相对方便,维护成本也较低;当平键式锁紧机构采用C级钢时,其等效应力最小,并且最大等效应力随着过盈量的增加呈现先平再减后增的趋势,最大等效应力位置与过盈量有关;选择合适的平键倒角大小,能够有效缓解应力集中,减小等效应力。该锁紧机构结构简单可靠,“解锁-锁紧”过程简便,可为变轨转向架的设计提供参考。

关键词： 有限元仿真   环境振动   电子厂房  

摘要： 为研究电子厂房防微振结构设计方法,在对该厂区进行场地环境振动实测后,采用了有限元软件建模计算并分析了半导体厂房结构的微振动水平。结果发现:厂房二层各区域的振动预测均满足微振要求VC-B和VC-C标准;各测点的振动峰值主要集中在2 Hz、12.5 Hz、25 Hz三个频段附近。分析预测结果可为类似的项目提供经验并指导结构设计。