关键词： 轴向磁通电机   磁齿轮   磁场调制   有限元分析   聚磁式转子结构  

摘要： 在系统介绍轴向磁齿轮复合电机基本工作原理的基础上,提出了一种具有聚磁式转子的轴向磁齿轮复合电机。采用有限元分析方法对复合电机的电磁性能进行了三维数值仿真分析,验证了电机结构的合理性,并详细分析了聚磁式转子结构参数对电机输出转矩与轴向磁拉力的影响,得出转子参数对转子两侧圆周和轴向磁拉力的影响相似,为后续的试验研究提供了理论参考。

关键词： 地铁基坑   有限元分析   桩基建筑群   地表沉降  

摘要： 基坑开挖过程会造成基坑临近建筑物的沉降变形。本文以天津某地铁车站基坑工程为背景,结合工程实测结果,采用有限元方法对临近基坑桩基建筑群的变形情况进行分析,同时考虑土体强度、地基连接形式两方面对建筑物沉降的影响。结果表明:在垂直开挖基坑方向的坑外地表沉降分布呈“V”字形,沉降影响区域约为基坑围护墙后4倍的基坑开挖深度范围,邻近建筑群主要位于0.8倍~3倍基坑开挖深度范围,在开挖过程中的变形主要以竖向沉降为主,其最大沉降量为8.2 mm。土体强弱与主楼裙楼连接形式的改变显著影响临近桩基建筑群的变形,提高软弱土不排水抗剪强度以及采用主楼裙楼分开的连接形式能有效减少临近桩基建筑群的变形。

关键词： 流固耦合   非牛顿流体   幂律模型   半隐式   有限元  

摘要： 针对非牛顿流固耦合问题,提出了任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)框架下的半隐式分区有限元-间断有限元耦合算法。其数学模型主要包括非牛顿流体和固体结构的控制方程,以及流体-固体交界面上的边界条件。固体结构由弹性材料组成,非牛顿流体由幂律型本构模型描述。用分裂格式对非牛顿流体控制方程进行解耦,得到若干子方程;通过有限元、间断有限元方法求解对应恰当类型的子方程。用中心差分及标准有限元方法分别对固体结构弹性动力学方程进行时间和空间离散;用修正的Laplace移动网格方法处理固体结构的形变及流体区域网格的变化过程。最后用数值算法研究了带有圆弧顶端梯形结构体的非牛顿流固耦合问题,并详细分析了结构体高度、入口速度及流体特性等因素对流固耦合问题的影响及机理。

关键词： 特种车辆   转向架   有限元   静强度  

摘要： 针某110t特种铁水运输车转向架构架开展了有限元仿真分析,确定了构架应力集中点。设计并制造了整转向架静强度试验台,该试验平台可以满足标准TB/T3549.1—2019规定载荷加载要求。基于整转向架试验台开展了静强度试验,评估了其静强度和疲劳强度。结果表明,转向架构架薄弱位置位于横侧梁焊接位置和横梁折弯位置。超常载荷工况下,构架试验测试应力为144.69MPa。模拟运营工况下,构架最大应力为132.81MPa。各工况下转向架构架测点均满足静强度要求。通过Goodman图评估了其疲劳强度,结果表明各测点试验测试结果均在Goodman图包络线以内,满足疲劳强度要求。

关键词： 跟骨   三维重建   有限元分析   载距突   生物力学  

摘要： 目的构建跟骨三维有限元模型, 并通过有限元分析法研究其生物力学分布情况。方法取南京医科大学康达学院2021—2022年第二学期人体解剖教研室解剖教学后非影响骨质正常质量的大体标本4例, 行Micro CT扫描获取数据, 再使用Mimics、Geomagic Wrap软件重建跟骨三维模型, 将所得数据导入有限元分析软件进行材料赋值及网格划分得到三维有限元模型, 对跟骨模型设定边界约束并施加载荷执行有限元分析计算, 并提取有限元模型的应力与位移。结果跟骨三维模型外观仿真度高, 形态结构完整、无缺损, 与实体跟骨大小一致, 恢复了原有的骨性形态结构;网格划分后所得正常跟骨模型几何外观生动逼真, 且无缺损处, 重建外观形态结构与三维重建外观形态相同, 大小相同, 主要结构清晰可见, 跟骨各个部件网格和节点分布均匀。正常跟骨的网格和节点数量相当。正常跟骨三维有限元模型最大应力均位于皮质骨上, 最大应力位置相同, 都位于跟骨前部最下方, 最大位移值均小于0.10 mm。结论构建了高精度跟骨三维有限元模型, 具有良好的力学有效性。

关键词： 滑坡   稳定性分析   双排桩   有限元分析   加固效果  

摘要： 阜南县洪河桥镇盛郢村葛寨段洪河岸坡发生塌方,严重威胁周围人民群众生命财产安全。为消除安全隐患,通过现场调查获取滑坡现状及原因,提出针对性的加固措施。研究表明,塌方范围内及后缘裂缝上、下贯通致使岸坡整体下座形成高低不一陡坎,边坡稳定性差,处于失稳状态。经过双排抗滑桩加固后的边坡整体边坡、塑性区以及稳定性安全系数显著提升。治理措施为类似滑坡工程提供参考。

关键词： FSAE   传动系统   碳纤维复合材料   有限元分析  

摘要： 大学生方程式汽车大赛(FSAE)是一项由高等院校汽车或机械相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。参赛大学生组织团队每年独立自主设计、制造、调试一台方程式赛车。文章探讨了基于大学生方程式汽车大赛背景下的半轴优化设计,特别是针对钛合金空心半轴和碳纤维半轴的设计方案。分析了新型材料在半轴应用中的优势与挑战,并结合赛事需求,提出了相应的优化策略。钛合金空心半轴的应用,减轻了赛车的重量,提升了其性能。碳纤维半轴的应用,进一步提升了赛车的轻量化水平,还提高了半轴的抗疲劳性,使赛车在激烈的比赛中更加稳定可靠。这些技术的应用推动了赛车技术的不断发展,为培养具有创新精神和实践能力的人才做出了积极贡献。

关键词： 膝骨关节炎   单髁置换   骨质疏松   生物力学   有限元分析  

摘要： 背景:骨质疏松症是膝骨关节炎患者的常见合并症,不同骨密度对单髁置换的预后有何种影响是目前研究的热点。目的:通过有限元法研究不同骨密度对内侧固定平台单髁置换后关节内各结构应力大小及分布的影响,评估骨质疏松与并发症的相关性。方法:利用CT、MRI获取1名志愿者的下肢影像数据,通过Geomagic Studio、Ansys workbench、Mimics等软件构建正常骨质的膝关节有限元模型(T值≥-1.0),通过改变材料参数建立骨质减少(-2.5

关键词： 叶脉形仿生织构   推力圆柱滚子轴承   摩擦性能   有限元分析   试验验证  

摘要： 为了研究叶脉形仿生织构对推力圆柱滚子轴承摩擦磨损性能的影响,利用ANSYSWorkbench建立推力圆柱滚子轴承的有限元模型,对试验工况下未织构化和织构化推力圆柱滚子轴承的真实物理状态进行了瞬态动力学分析,并试验验证。利用激光表面织构化技术制备了叶脉形仿生织构试样,并使用MMW-1A立式万能摩擦磨损试验机进行了试验。仿真与试验结果表明:与未织构化轴承相比较,叶脉形仿生织构化轴承摩擦系数的上升拐点明显延长,轴圈、保持架和座圈的磨损率分别降低96.92%、96.74%和98.92%,显著提高了轴承的耐磨性能,与仿真结果一致。这为叶脉形仿生织构设计的理论研究奠定了基础。

关键词： 模架   压力机   动态特性   有限元分析  

摘要： 模架是粉末精密成形压机的核心部件,模架动态特性是决定压机工作性能的重要因素,在压制过程中模架的异常振动将对压制成形质量及设备造成直接损害。本文将有限元分析方法引入精密成形压机的设计优化过程,采用结构有限元分析软件***,应用其动力学分析功能———模态分析功能,结合前后处理软件***,对模架设计方案进行模态分析,比较其动态特性与设计合理性,在分析结果的基础上实现了结构优化设计。