关键词： 镍基高温合金   有限元   残余应力   工艺参数   切削加工工艺  

摘要： 镍基高温合金加工残余应力分布状态对产品质量有显著影响,为实现对残余应力的控制,采用仿真与实验结合的方法,研究了工艺参数、刀具参数以及力-热耦合对镍基高温合金残余应力分布的影响。研究结果表明:切削深度的改变会同时影响径向和切向的残余应力;每齿进给量的改变主要影响进给方向残余应力;当转速提高时,温度场作用变强,材料出现软化效应,铣削合力降低,热应力影响逐渐增强。采用参数组合配比的方法得到了最优的配比方案。发动机叶片零件加工实例表明,提出的基于参数优化配比的方法可有效控制镍基高温合金的加工残余应力。

关键词： 冷弯   有限元模拟   变形   成型力  

摘要： 为了提高U型钢的抗扭性能和承载能力,改善外弯角的曲率厚度分布均匀性,并减少尖点在圆角部位的出现,本文使用软件模拟板带连续冷弯成形过程,以揭示U型钢的应力和应变的分布规律。首先,在传统设计方法的基础上进行了成型工艺参数和轧辊的设计,确定了成型道次和每次弯曲的角度;然后,利用有限元软件***,构建了冷弯成型仿真模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在冷弯过程中,等效应力及等效应变分布呈现弯角处大,立板处次之,而底板处最小的特点,各道次间应力及应变的大小变化较均匀,成型力分布也比较合理。

关键词： 土壤耕作   数值建模   有限元   离散元   流体动力学  

摘要： 准确模拟土壤—耕作工具之间的相互作用可以实现部分替代田间试验环节,不仅能提高效率降低成本,还能优化耕作工具。从经典力学的分析和数值模型分析(有限元分析、离散元分析、流体动力学分析和耦合算法分析)两个方面对土壤—耕作工具相互作用建模分析的研究现状进行综述。提出目前土壤—耕作工具相互作用的建模中对土壤的模拟不够贴近实际、单一建模方法对土壤的模拟有局限性和多软件耦合算法中通过优化边界穿越等问题。通过对多耦合软件中不同模型边界进行优化,提高模拟土壤与耕作工具相互作用的准确性,使模拟结果更贴近实际。

关键词： 筑岛   钢板桩   围堰   有限元  

摘要： 新建袁河特大桥全长868m,主跨采用(84+152+84)m悬灌梁跨越袁河。13#、14#为悬灌梁主墩,主墩承台顶部标高位于水面以下3m,承台底部嵌入河床卵石层,13#距离小里程侧岸边平均距离为25m,14#墩大里程侧距离岸边平均为4.8m。采用筑岛形成主墩承台工作平面,筑岛内用拉森钢板桩形成主墩基坑支护。施工中针对硬质岩层采用引孔工艺保证钢板桩嵌固深度及垂直度,围堰内加设三道内支撑,运用有限元分析软件Midas civil对不同工况进行模拟计算,钢板桩围堰各构件在不同工况下受力及变形情况均符合规范要求,现已完成主墩承台施工。文中结合此工程特点,重点介绍了筑岛钢板桩围堰在施工中的控制要点及模拟计算的重点参数,可为类似施工提供借鉴。

关键词： 基金项目   接触载荷   文章题目   有限元分析   广州市  

摘要： 2023年第1期,总第250期文章题目《接触载荷作用下聚乙烯燃气管道的有限元分析》P23页,文中基金项目应为:广州市市场监督管理局科技项目,项目号:2020kj18。

关键词： 积雪模拟   遗传粒子滤波   数据同化   集合卡尔曼滤波  

摘要： 为有效解决粒子滤波中粒子退化和贫化问题，将遗传算法耦合到粒子滤波中用于对粒子进行重采样，发展了基于遗传粒子滤波的积雪数据同化方案。以Noah-MP模型默认组合方案为模型算子搭建了积雪数据同化系统，分别在真实和合成同化试验情景下比较了集合卡尔曼滤波和粒子滤波的同化性能、不同重采样方法对粒子滤波同化性能的影响，探讨了遗传粒子滤波作为积雪数据同化方法的可行性。在理想试验情景中，遗传粒子滤波的整体同化性能次于系统重采样粒子滤波，但明显好于多项式重采样粒子滤波，并且遗传粒子滤波能够在积雪融化较快的阶段，更有效地利用观测信息对模型进行校正，在积雪消融期表现出了较好的同化性能。在真实试验情景中，遗传粒子滤波的同化性能明显好于采用其他重采样算法粒子滤波的同化性能。此外，两种同化情景的试验结果均表明粒子滤波的同化性能明显好于集合卡尔曼滤波。将遗传粒子滤波作为积雪数据同化方案是可行、有效的。

关键词： 有限元分析   支架式教学   骨科教学   智能骨科   协作学习   辅助诊断   生物相容性  

摘要： 骨科是外科学的主要分支之一,涉及人体骨骼、关节、肌肉、韧带等多个系统的结构和功能,内容多且复杂,学习难度大。传统骨科临床教学存在针对性、互动性和实践性不强的问题,导致学生对骨科的兴趣性不高,对骨科的理论知识和操作技能掌握不足。此外,传统教学技术的真实性、多样性和智能性不足,也限制了骨科教学的效果。为了解决这些问题,本研究设计了“基于有限元分析技术的支架式教学”的模式,试图提高目前骨科临床教学的质量。该模式的核心是利用有限元分析技术,根据不同的骨折类型和患者情况,生成逼真的三维骨折模型和相应的手术方案,作为教学的支架,引导学生进行主动探索和深入思考。该模式从提出背景、实施方法、骨科教学的优势以及以髋臼后壁横行骨折的实例教学应用4个方面进行了详细阐述。此教学模式有望突破目前骨科临床教学的困境,解决学生兴趣性不强、学习难度大的问题,以期培养高质量的骨科医生和骨科临床带教老师。

关键词： 脊柱内镜   腰椎后路减压   生物力学   有限元分析   腰椎管狭窄症  

摘要： 背景:单通道分体内镜技术单侧入路双侧减压手术作为后侧入路脊柱内镜下治疗椎管狭窄症的前沿技术,远期疗效有待进一步观察,对术中切除范围的研究少有报道,且目前鲜有生物力学以及有限元分析的相关研究报道。目的:通过建立三维有限元模型评估单通道分体内镜下双侧腰椎管减压对腰椎活动度和椎间盘内压力的影响,为临床手术提供建议,为进一步临床研究提供理论基础。方法:通过9名健康志愿者CT图像重建完整的L3-L5椎体模型,作为术前模型M1,对L4-L5进行模拟手术切除,分别切除双侧关节突关节1/4,1/3,1/2,获得模型M2、M3、M4。在前屈、后伸、左右弯曲、左右旋转6个不同方向比较4个模型的关节活动度和纤维环应力(Von Mises)最大值。结果与结论:①此研究建立的L3-L5有限元模型具有较好的仿真性和可靠性,在6个活动状态下关节活动度处于以往实体研究的区间范围内;②与M1模型比较,M2、M3、M4模型L4-L5腰椎活动度在前倾、左右弯曲、左右旋转载荷下随着切除范围增大而增大,差异有显著性意义(P<0.05);在后伸载荷下,M1与M2的腰椎活动度比较差异无显著性意义(P>0.05),但M1与M3、M4比较差异有显著性意义(P<0.05);③L3-L4腰椎活动度随着双侧关节突关节切除范围增大无明显变化,差异无显著性意义(P>0.05);④M1与M2的L4-L5腰椎Von Mises最大值比较,差异有显著性意义(P<0.05),M1与M3、M4比较,差异有显著性意义(P<0.01),L4-L5腰椎VonMises最大值随着双侧关节突关节切除范围增大而增大,切除1/3以上尤为明显;⑤L3-L4腰椎Von Mises最大值在前倾、左右弯曲、左右旋转载荷下,随着切除范围增大而增大,差异有显著性意义(P<0.05);⑥结果表明:L4-L5节段腰椎活动度及椎间盘内压力随着切除范围的增大而增大;L3-L4节段椎间盘内压力随着切除范围的增大而增大,但腰椎活动度未见明显影响。由此可见,随着关节突关节切除范围增加,可能影响手术节段稳定性,相邻节段虽近期稳定性影响不大,但可能加速椎间盘退变。

关键词： 燃机透平叶片   流体网络   耦合  

摘要： 流体网络分析方法在燃机透平叶片冷却方案设计中具有重要意义,透平入口温度的不断提高对流体网络方法的计算速度和精度提出了挑战。本文在传统流体网络方法的基础上考虑叶片内外冷却的耦合作用,发展了内外冷却耦合的流体网络分析方法,并搭建了预测平台。本文选用典型航空高温涡轮叶片进行精度验证,结果表明,相比于传统流体网络方法,本方法的预测误差由6.54%降低到4.91%。本方法有助于提高设计精度,为下一代高性能燃机设计提供支撑。

关键词： 桥梁工程   R-ECC连接板   受弯性能   有限元分析  

摘要： 为研究高延性橡胶粉水泥基复合材料(R-ECC)在木-混组合连续梁负弯矩区中的适用性,对木-混组合梁R-ECC连接板和混凝土(RC)连接板的受弯性能进行了有限元对比分析,设计了10组不同参数的R-ECC连接板,探究了连接板厚度、无粘结层区长度、配筋率及配筋方式等主要影响参数对木-混凝土组合连续梁负弯矩区R-ECC连接板受弯性能的影响,并与已有的试验结果进行对比分析。研究结果表明:同设计参数的R-ECC连接板的抗弯承载力有限元结果与试验结果较吻合,且优于RC连接板;连接板厚度和配筋率对木-混组合梁抗弯承载力影响较大,而无粘结区长度和配筋方式对其影响不大。