关键词： Fisher-Kolmogorov方程   二次B样条有限元法   稳定性   收敛性  

摘要： 首先,用二次B样条有限元法求解Fisher-Kolmogorov(FK)方程,证明半离散格式与全离散格式解的稳定性与收敛性;其次,用Crank-Nicolson方法离散时间变量,得到近似解的收敛阶为O((Δt)^(2)+h^(3));最后,用数值算例验证了理论分析结果及B样条有限元法的有效性.

关键词： 6061-T6铝合金   铣削参数   切削性能   切削力   温度  

摘要： 铣削加工作为五金行业中常见的加工技术,其切削参数的合理选择不仅能提高刀具的加工效率,还会显著影响生产成本和产品质量。基于此,本研究利用有限元仿真与实验方法探讨6061-T6铝合金铣削过程中不同参数对切削性能的影响。通过建立6061-T6铝合金的有限元模型,分析铣削深度、铣削宽度和主轴转速对切削力和温度的影响。研究表明,切削深度对切削力影响最大,而铣削宽度对温度影响最显著。仿真结果与实验数据的偏差保持在30%以内,表明仿真数据具有较高的可信度。这证明仿真模型能有效反映实际铣削过程,为6061-T6铝合金的铣削加工提供理论依据和实践指导,有助于工业应用中铣削参数的优化和控制。

关键词： 深冷挤压切削   有限元模拟   等效应变   应变率   成形能力   微观组织  

摘要： 目的为提升大变形技术的加工效率和质量,消除变形热带来的影响,提出一种基于传统切削的深冷挤压切削(Cryogenic Temperature Extrusion Machining,CT-EM)工艺,并通过数值模拟与实验验证了该方法的可靠性。方法利用DEFORM软件中的点追踪与流动网格法对不同切削压缩比(1.4、1.6、1.8)条件下的等效应变、应变率及切屑成形过程进行了有限元模拟,开展了切削实验,并对切屑的形貌及微观组织进行了分析。结果挤压切削分为初始切入、切屑成形以及稳定成形3个阶段,第二变形区的网格畸变最严重;等效应变随着压缩比的增大而增大,其值在1.2~1.6之间,与计算值较吻合;等效应变率产生于第一变形区宽度为200~250μm的区域,且CT-EM具有更高的等效应变率;CT-EM制备的切屑带材表面粗糙度低、裂纹少、成形能力更优,切屑内的微观组织被强烈细化(<200 nm),达到了超细晶结构,且产生了大量的位错缠结区。结论深冷处理可提升7系铝合金切削加工时的成形能力,晶粒细化是较大的等效应变与应变率共同作用的结果,模拟数据对实验结果有较好的支撑。

关键词： 儿童骨折   骨折固定   骨骺   股骨骨折   克氏针   有限元分析  

摘要： 目的研究不同构型克氏针治疗儿童SH-Ⅱ型骨骺损伤的稳定性差异以及对骺板的损伤情况。方法利用1名8岁患儿健侧股骨CT数据,将图像数据导入Mimics 21.0中建立粗略股骨、骨骺模型,再导入Geomagic 2013中构建得到曲面化模型。将上述模型在SolidWorks 2018中与3种克氏针构型(分散克氏针、双交叉克氏针、单交叉克氏针)完成装配后导入ANSYS Workbench 2019中,通过对装配体的不同力学加载模拟现实中的多种运动模式,分析骨折块的最大位移以及克氏针、骺板、骨折块von Mises应力分布及最大应力。结果分散克氏针、双交叉克氏针、单交叉克氏针组的最大位移分别发生外展(2.39 mm)、内收(2.12 mm)、外展(2.21 mm)运动时,骺板最大应力分别发生在外展(1.22 MPa)、前屈(0.20 MPa)、后伸(0.29 MPa)运动时。结论双交叉克氏构型针的稳定性优于分散布针及单交叉克氏针,并且对骨骺损伤最小。

关键词： ABAQUS有限元模拟   水库   坝体   黏土心墙   复合土工膜  

摘要： 坝体防渗加固是当前地方性水利工程面临的主要问题之一。以山东临沂河西水库为分析对象,利用ABAQUS有限元模拟分别对黏土心墙和复合土工膜心墙在应用后的各项参数进行了对比分析。经对比,发现复合土工膜心墙在抗变形、防渗效果、降低浸润线高度等关键参数中均表现较好,其中防渗效果更是出现了一个数量级的差距。

关键词： 宽厚板   三点反弯   压力矫直   F-δ模型   矫直行程   有限元分析  

摘要： 为了解决宽厚板矫直的平直度问题,基于“三点反弯”矫直原理,对宽厚板压力矫直过程进行了深入研究;运用弹塑性变形理论,建立了宽厚板加载点截面处“弹性变形→弹塑性变形→塑性变形→弹性回弹”4阶段集中载荷-挠度(F-δ)模型,并确定了宽厚板被矫直时的反弯挠度和矫直行程;根据4阶段集中载荷-挠度(F-δ)模型计算得到的矫直行程,利用ANSYS有限元法,对不同尺寸规格的宽厚板进行了压力矫直有限元仿真试验,仿真结果表明,采用4阶段集中载荷-挠度(F-δ)模型,加载点截面处的残余挠度控制在3%以内,沿弯曲方向的平直度控制在5mm/m以内,验证了4阶段集中载荷-挠度(F-δ)模型在宽厚板压力矫直中的可行性。

关键词： 边坡   稳定性   有限元仿真   反演  

摘要： 针对某水库右岸边坡出现滑坡失稳情况,结合现场查勘及边坡监测资料,考虑锚索加固作用,采用有限元方法模拟边坡滑坡过程,反演滑坡体抗剪力学参数,探索滑坡发生原因,并分析削坡后边坡稳定性。结果表明,当滑坡体安全系数设置为0.95,经反演试算,滑坡体底滑面抗剪力学参数内摩擦角为16.9°,有效凝聚力为13.5 kPa,采用反演后得到的参数对处置后的边坡进行稳定性复核,各工况下均满足要求。研究成果可为类似边坡工程的设计加固提供借鉴。

关键词： 变压器   轨道运输车   路基振动   有限元分析   小波包   Teager   散布熵  

摘要： 变压器等电气设备的吊装、转运环节是疏于监控的薄弱环节,极易发生由机械冲击引起的二次损伤。对变压器轨道运输车行进过程中受路基振动引起的冲击响应开展研究。首先,建立了轨道运输车⁃变压器耦合分析模型,利用有限元分析得出轨道运输车⁃变压器耦合分析模型在路基振动作用下的核心响应区域。然后,提出了一种基于小波包散布熵的非周期瞬态响应特征提取方法。该方法通过小波包最优子带树结构对整个频带进行良好的稀疏性分割,将包含多种信息的一维数据分解到不同维度,实现信号的有效分解,通过Teager能量算子(Teager Energy Operator,TEO)增强子带信号的冲击特性,利用散布熵选取包含冲击响应特征的子带信号。最后,通过路基振动仿真信号验证了所提方法能够准确从耦合路径干扰中提取出非周期性瞬态冲击响应成分。

关键词： 海底管道   剩余强度   校核方法   有限元  

摘要： 为计算腐蚀海底管道的剩余强度,分析海底管道的在位强度计算方法,提出一种海底管道校核方法。将腐蚀管道的强度校核分为整体强度和局部强度分析,通过ECE5模拟预测海底管道均匀腐蚀深度和局部腐蚀深度,利用原设计规范(DNV OS F101或DNV1981)计算海底管道的整体强度,采用DNV-RP-F101计算海底管道腐蚀点的局部强度,采用有限元方法对腐蚀点的局部强度进行模拟计算,为腐蚀管道的安全性评估提供依据。

关键词： 储运发箱   空投   着陆缓冲   气囊   有限元   LS-DYNA   缓冲试验平台  

摘要： 目的研究排气型气囊作用下某储运发箱空投着陆缓冲性能。方法建立储运发箱-气囊空投系统的LS-DYNA有限元模型,计算空投系统着陆缓冲过程的动力学响应。根据空投安全阈值,对火箭弹过载、火箭弹轴向力、各部件结构应力等进行分析。通过搭建缓冲试验平台,对仿真模型准确性进行验证。结果受冲击较大的火箭弹过载略大于30g,框架某隔板处应力超出许用应力,应注意防护。测试结果与仿真结果一致性较好,误差在±10%以内。结论本文建立的仿真模型精度较高,能满足工程需要。本文研究方法和结果对于储运发箱结构设计、着陆缓冲方案设计有一定参考意义。