关键词： 高压气体绝缘设备   环氧盆式绝缘子   迭代计算   梯度材料   综合优化  

摘要： 盆式绝缘子是高压气体绝缘设备重要的绝缘部件,其性能优劣直接影响高压设备的稳定运行。针对盆式绝缘子,以提升整体电场分布均匀性为优化目标,基于有限元迭代计算的方法,提出盆式绝缘子电场综合优化方案,通过优化算法改变盆体结构和梯度材料介电常数,得到绝缘子最优电场分布。仿真结果表明,对比匀质盆式绝缘子,在满足机械性能情况下,综合优化后体/表层梯度盆式绝缘子凹凸面最大场强降幅分别为35.79%、30.59%和29.28%、29.51%,优化效果显著。

关键词： 光纤光栅温度传感器   转子温度监测系统   转子涡动   畸变光谱   测温误差  

摘要： 针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上(q>10)是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。

关键词： 水下采油树   油管挂   锁环   力学分析   有限元分析  

摘要： 为了有效解决水下采油树与油管悬挂器锁紧时,C型锁环与其驱动部件接触非线性和大变形非线性导致的计算收敛困难、速度慢的问题,提出了一种直接在C型环上加载径向位移替代传统驱动部件加载的方式进行有限元分析,并结合与驱动部件之间的力学关系推导获取C型环力学分析结果的方法。建立了C型锁环在径向位移加载下的理论数学模型,通过有限元分析验证了理论模型的正确性;结合实际应用模型,验证了该力学分析方法可有效提升有限元分析的收敛速度,具有较强的可行性与高效性,对类似部件力学性能分析具有重要的借鉴意义。

关键词： 电驱动商用车   减速器壳体   有限元分析   优化设计  

摘要： 随着汽车电动化的进程日益加快,电驱动城市物流商用车已成为了市场上一个重要车型。作为城市物流车的核心零部件,减速器的性能稳定变得至关重要。而减速器壳体在减速器运行中起到支撑保护功能,会受到多种重力负荷的作用。在面对电驱动状态下出现的复杂转速及扭矩工况时,往往会出现减速器壳体因应力集中受损、轴承因润滑不足烧蚀等多种问题。减速器壳体的结构设计直接影响到减速器总成的整体性能与可靠性。本文主要采用Masta、Particleworks软件,对电驱动商用车的减速器壳体进行有限元分析及结构优化设计。并搭载后桥总成进行台架试验验证。结果证明,所优化设计的减速器壳体符合相关汽车行业标准及实际应用需求。通过这一实用方法,提高了减速器壳体的强度、刚度及减速器总成轴承润滑能力。为电驱动商用车的高效、稳定运行提供了保障。也为后续电驱动后桥总成零部件开发及优化设计提供了思路。

关键词： 模态分析   结构优化   白车身   有限元分析  

摘要： 为了提高某承载式车身骨架的模态,解决其在汽车行驶过程中与外界激励频率重合产生共振和异响,改善白车身骨架的NVH性能,对某轿车白车身进行研究并对关键零部件进行了结构优化设计,并进行有限元分析验证。根据有限元分析及实车验证,这些结构优化方案对改善车身模态频率具有良好的效果,为其他车型提供设计参考。

关键词： 耐火性能   ABAQUS   钢管-型钢混凝土柱   轴压比  

摘要： 随着建筑结构的发展,钢混结构作为现代装配式建筑的主要形式之一,其耐火性能对建筑结构的整体能力影响重大。根据已有的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS构建了钢管-型钢混凝土柱的热-力耦合本构模型,分析了在ISO-834标准升温曲线下不同轴压比、偏心率、长细比和截面边长对钢管-型钢混凝土柱耐火极限的影响。模拟结果表明:构件耐火极限随着轴压比、偏心率和长细比的增加而降低;而在相同受火和荷载条件下,构件耐火极限随着截面边长的增加而增加。

关键词： 强直性脊柱炎   后路固定术   三维重建模型   Y型截骨   脊柱生物力学  

摘要： 背景:强直性脊柱炎是一种因组织骨化和纤维化导致脊柱僵硬畸形的进行性炎症,表现为患者的姿势异常和活动受限,轻微损伤即可引发胸腰椎骨折。传统医学图像观察限制了医生对强直性脊柱炎治疗的术前决策规划和术后疾病预防。目的:基于强直性脊柱炎患者后路脊柱去松质骨化截骨“Y”型截骨(简称“Y”型截骨)术前和术后的脊柱模型,探究“Y”型截骨固定治疗强直性脊柱炎的生物力学变化。方法:基于1名在内蒙古医科大学第二附属医院就诊的强直性脊柱炎患者的术前和术后CT图像,于Mimics19.0软件中重建“Y”型截骨(L3截骨)术前及术后的三维脊柱模型,包括T11-S1节段,于T11椎体顶部施加7.5 Nm力矩,模拟脊柱在前屈、后伸、左弯、右弯、左旋和右旋6个工况下的运动。仿真得到脊柱各椎体的活动度、各椎间盘的应力和钉棒系统的应力。结果与结论:①“Y”型截骨术后路固定后,脊柱各椎体活动度均下降,且上部椎体活动度损失比例较大(L1:77.95%);②术前脊柱椎间盘最大应力发生于L1-L2节段(0.55 MPa),术后脊柱椎间盘最大应力发生于T11-T12节段(0.50 MPa),且T12以下的椎间盘应力远小于术前;③钉棒系统的最大应力(166.67 MPa)发生于棒体的上中段和椎弓根钉的根部;④提示后路“Y”型截骨固定手术增强了脊柱的稳定性,减小了脊柱活动范围,固定节段的椎体减压良好且下方椎体应力遮挡现象显著,应加强棒体和椎弓根钉应力集中区域的刚度以避免应力疲劳导致的钉棒断裂。

关键词： 防洪闸   施工   结构   有限元   时程分析  

摘要： 针对某开放式防洪闸门工程中防洪闸门的抗震设计问题,提出一种对闸室上部结构进行抗震加固的优化设计方案,并采用有限元软件,建立闸室的三维模型,同时设计不同的闸室结构抗震加固方案并进行比较。结果表明,方案二的特征点A横向位移最大减少37.33%,且方案二的节点B处第一主应力下降71.63%,表明方案二显著降低了启闭机房结构的整体动力响应,并且更有效地节省了经济成本。研究方案可为同类水闸工程提供科学、有效的借鉴和参考。

关键词： 捆绑机构   热力耦合   不确定性   模型修正  

摘要： 在缺少试验数据的情况下,为得到精确的火箭捆绑机构热力耦合有限元模型,提出了一种考虑建模不确定性的模型修正与虚拟验证方法。所提出的方法充分利用前期型号已有的试验数据,对尚无试验数据的在研新型号火箭捆绑机构基于通用化摩擦热理论公式进行虚拟映射、验证及修正。首先,建立前期型号的捆绑机构有限元模型,基于已有试验数据,使用贝叶斯修正算法对有限元模型进行修正;然后,建立通用化摩擦热理论模型并标定其中的待定系数,使理论模型与有限元的计算结果一致;最后,建立在研型号的有限元模型,以标定后的理论计算值为依据,验证并修正在研型号的有限元模型。将该方法用于缺少试验数据的某新型火箭捆绑机构的数字化建模及验证问题,结果表明,修正后的有限元模型具有较高的精度及可靠性。

关键词： 回形管接头   有限元   应力值   最大接触压力   压装力  

摘要： 基于回形管接头与回形管的直线段长度对该结构装配性能的影响展开分析,以应力值、最大接触压力和压装力作为评价依据,采用有限元仿真分析的方法进行研究。随着直线段长度逐渐增加,接头和回形管的应力值逐渐减小,接头、回形管中的应力最大值比最小值分别大650%与295.2%;内衬、外衬的最大接触压力也在逐渐减小,内衬、外衬的最大接触压力的最大值比最小值分别大384.9%与290.2%;压装力逐渐减小,其中最大值比最小值大678.8%。研究表明:直线段长度的变化对结构装配性能的影响显著。