关键词： 有限元分析   KDP晶体   ResNet   超精密飞切机床   XGBoost  

摘要： 为辅助监控超精密飞切机床对磷酸二氢钾(KDP)精加工过程中偶发的加工误差,结合机床加工过程中的振动数据和温度数据关键特征提取,建立晶体加工表面的预测模型。基于ResNet-18分析振动数据与KDP晶体表面是否合格之间的联系进行二分类预测,最终在测试集上模型准确率达到88.5%。同时,基于XGBoost模型分析温度数据与KDP晶体表面质量低频指标P-V的联系并进行预测,实验结果表明预测模型能较快预测加工元件表面质量,且整体误差在可接受范围内。对加工误差进行溯源分析,构建机床的整机模型,利用有限元分析计算长时间的加工状态下机床的瞬态温度场,仿真结果表明在机床运行8580 s后机床最高温度达26.9℃,并开展实验证明了仿真结果的准确性,证实了“KDP晶体加工后期质量变差”与“机床主轴系统随加工过程持续升温”有关的推论。

关键词： 锚机基座   有限元   强度评估  

摘要： 锚机作为船体重要的结构,当缆绳张力过大时,锚机基座容易发生强度损伤,从而影响船体的结构能力。以某沿海自卸砂船的锚机基座为例,依照船级社的相关规范要求,通过MSC PATRAN软件建立锚机基座的结构有限元模型,选取3种危险工况进行强度评估。针对高应力区域进行结构优化,优化后的锚机基座结构满足规范要求。研究结果可为相似船舶锚机基座结构强度分析提供参考。

关键词： 超磁致伸缩换能器   结构设计   有限元分析   输出特性  

摘要： 本文针对传统驱动方式热声制冷机效率低的问题,提出一种用磁致伸缩换能器驱动热声制冷机的设计方案。磁致伸缩换能器作为热声制冷机的驱动器,其输出特性对热声制冷机制冷效果至关重要。基于此对磁致伸缩换能器开展了从超磁致伸缩材料几何参数、激励线圈最佳电磁转换效率和内部磁路3个方面的优化设计研究,最后对换能器输出特性进行了仿真分析。结果表明:在4.6 kHz时位移最大,输出位移达到63μm,满足驱动热声制冷机需求。

关键词： 径向基函数神经网络   奇异值分解   K折交叉验证   插值  

摘要： 径向基函数神经网络(RBFNN)可用于插值和分类预测,本文提出基于奇异值分解(SVD)技术来改进传统的RBFNN,从而极大地简化网络结构.具体来说,本文提出的方法能够实现隐藏层神经元的自动选取和优化,删除冗余的神经元,进而节省内存和计算成本.同时,我们将使用K折交叉验证法来确定径向基函数(RBF)中的径向参数ε,以保证算法精度.更重要的是,我们基于Halko等提出的近似SVD算法[2],逐行读取样本数据并实时处理,避免将所有样本数据一次性导入内存.所有的数值实验都表明,相比于传统的RBFNN,本文提出的算法在不损失计算精度的前提下,极大地提高了计算效率,并简化了RBFNN结构.

关键词： PVD地基   真空联合堆载预压   侧向变形   模型试验   有限元分析  

摘要： 为探明不同预压模式下塑料排水板(prefabricated vertical drains,PVD)处理软土地基的侧向变形特性,以指导软土地区相关工程的设计与施工,通过室内大比例模型试验对比分析堆载预压和真空联合堆载预压下PVD地基的侧向变形特性。此外,结合有限元仿真分析,系统研究真空联合堆载预压下堆载速率(LR)、堆载大小(p_(s))和真空压力大小(|p_(v)|)对PVD地基侧向变形的影响规律。研究表明:真空联合堆载预压相较堆载预压可以匹配更快的堆载速率和更大的堆载,且达到最大堆载后的后续固结阶段,PVD地基的向外侧向变形并无明显增长,反观堆载预压工况,地基的最大向外侧向变形仍可增长达10%,局部深度位置侧向变形可增长超30%。真空联合堆载预压下PVD地基的侧向变形轮廓整体随p_(s)与LR的增加及|p_(v)|的减小而向预压区外侧移动,且地基的侧向变形速率及最大向外侧向变形(δ_(om))深度随之增加。此外,堆载施加过程中PVD地基的向外侧向变形呈阶梯型规律增加,其最大值δ_(om)近似随p_(s)增加而线性增大,随LR增加及|p_(v)|减小而非线性增长。同等荷载改变量下,|p_(v)|的改变相较于ps改变对地基侧向变形的影响更为显著。研究结果可为真空联合堆载预压处理软土地基的分析与设计提供参考。

关键词： 塔器   吊耳   有限元分析  

摘要： 随着现代制造技术水平的提高,塔器设备日趋大型化,复杂化,重型化。吊耳作为塔器关键部件之一,在吊装作业中起着举足轻重的地位。吊装过程的安全与否,源自于吊耳结构设计的合理性和强度校核的准确性。文章以丁烯塔为例,采用壳单元,梁单元以及实体单元组合单元类型,对吊装过程中轴耳,尾耳及其连接局部区域的受力进行有限元分析,旨在为塔器吊耳的计算提供一种有益参考。

关键词： 子结构法   焊球   有限元分析  

摘要： 文中针对封装结构中焊球模型与基板微通道等模型的跨尺度现象,设计了基于微通道散热技术实现的包含球形栅格阵列(Ball Grid Array,BGA)封装的系统级封装(System in Package,SiP)结构。BGA封装中的焊球尺寸小、数量多,使得封装结构在有限元建模时的跨尺度问题更为严重。文中生成焊球子结构,并通过算例对焊球子结构建模的准确性进行验证。结果表明:采用子结构方法得到的计算结果不仅与使用常规有限元建模方法得到的结果相差较小,并且还减少了计算时间,为封装结构仿真模型中跨尺度问题提供了方案。

关键词： 水轮机   径向基函数   拟插值   传递系数  

摘要： 水电机组调节系统仿真计算中水轮机模型多采用简化模型,忽略了水轮机非线性特性,难以准确反映水轮机实际运行过程。水轮机非线性模型构建的难点在于精确获取水轮机不同工况传递系数。对此,首先基于水轮机模型综合特性曲线推导了水轮机传递系数的表达式;再引入径向基函数拟插值法对水轮机模型综合特性曲面重建和网格化加密处理,比较不同核函数对水轮机模型综合特性曲线拟插值精度的影响;最后构建了水轮机传递系数曲面,分析了水轮机模型综合特性曲线拟插值误差对水轮机6个传递系数求解精度的影响。结果表明,使用径向基函数拟插值法对水轮机模型综合特性曲面进行重建,重采样平均相对误差能控制在0.005以内,水轮机在不同工况下的传递系数的精度较高。

关键词： 旧水泥路面   共振破碎技术   有限元   力学响应  

摘要： 共振破碎技术是处理旧水泥路面的有效手段,可消除沥青加铺层的反射裂缝问题,实现旧板块的原位利用,能降低工程造价缩短施工工期,因此而受到了广泛关注。掌握各共振破碎层对结构层的力学响应,可更大限度的发挥各结构层的功能,有效防止路面病害的产生。通过ABAQUS有限元软件建立含共振破碎层(松散层+嵌锁层)的沥青加铺层结构模型,分别探究不同松散层、嵌锁层和破碎层的模量和厚度对加铺结构的力学响应。研究发现:松散层的回弹模量、松散层相对厚度对加铺结构的力学响应影响显著,而嵌锁层的模量对加铺结构影响较小。应控制上部松散层的模量在300 MPa以上,嵌锁层的模量在2500 MPa以上以及松散层占共振破碎层总厚度1/3左右。此外,在加铺层结构设计时,将共振破碎层作为双层结构考虑比单层结构更加安全可靠。

关键词： 镶嵌混凝土面板堆石坝   胶凝砂砾石(CSG)   力学性能   有限元   应力应变  

摘要： 结合羊曲镶嵌混凝土面板堆石坝的结构布置及现场实际情况,进行了胶凝砂砾石(CSG)材料三轴试验,控制水泥掺量分别为10kg/m^(3)、20kg/m^(3)、30kg/m^(3)和40kg/m^(3),分析水泥掺量对胶凝砂砾石材料弹性模量的影响;通过二维及三维有限元计算,分析不同区域填筑高模量胶凝砂砾石对坝体及面板应力应变的影响,为后续胶凝砂砾石材料现场施工提供参考依据。