关键词： 液压支架   回撤装备   TRIZ理论   有限元分析  

摘要： 针对煤矿传统液压支架回撤方式回撤效率低下、绞车牵引方式存在安全隐患、单轨吊运输存在盲区等安全问题,提出在TRIZ理论基础上设计综采液压支架高效回撤转运一体化装备。该装备牵引装置解决回撤液压支架过程中绞车拖拽断绳问题;可移动浮动钢轨自移前进,调向单元增加辅助轮,避免“啃底”风险;多单元互为支点多系统协同工作,解决回撤运输效率低、工人劳动强度大等难题。鲍店煤矿83上03工作面液压支架回撤中应用该装备,10 d内顺利完成液压支架回撤工作。对比传统液压支架回撤效率提高122%,有效提高煤矿生产效率,经济安全效益显著。

关键词： 7075铝合金   温成形   摩擦   表面形貌   变摩擦因数  

摘要： 采用自主设计的高温摩擦试验机,研究了7075铝合金在边界润滑条件下的摩擦规律,建立不同温度下的变摩擦因数模型,并分析了各温度下的摩擦形貌,通过Abaqus有限元仿真和实际冲压验证变摩擦因数模型的准确性。研究结果表明:在边界润滑条件下,试验温度从100℃升高至300℃时,摩擦因数随着试验温度的增大而升高;在100~200℃时,摩擦因数相对稳定;在200~300℃时,摩擦因数随着滑动时间的增加,先增大后减小然后趋于稳定;在300℃时,7075铝合金表面犁沟的磨损效果显著;当采用变摩擦因数模型时,铝合金的模拟成形效果更能接近实际的成形效果,有效提高了软件的模拟精度。

关键词： 直流电机   有限元分析   振动噪声  

摘要： 无刷直流电机具有起动成本低、可靠性高、调速简单等优点,但随着其在各个行业的应用范围不断增大,也对无刷直流电机提出了更低振动噪声的要求。本文以一台16000r/min、4极12槽无刷直流电机为对象,通过多物理场联立磁路计算建立电机模型,2维有限元仿真软件计算电机电磁场分布,谐响应分析软件计算电机振动,噪音仿真软件计算电机噪声。

关键词： 有限元分析   裂缝   水闸   除险加固  

摘要： 水闸闸墩裂缝问题已经严重影响水工建筑物结构稳定和安全。以某裂缝群力闸为对象,对其进行健康监测和除险加固设计,并以ANSYS Workbench有限元计算软件进行仿真分析。结果表明,裂缝宽度与其水面接触情况相关,加固措施下的闸墩和内部灌浆材料在降幅温度差幅为4℃时的最大拉应力分别为0.45和0.08MPa,钢板结构能较好满足抗拉强度。研究提出的设计思路能为裂缝水闸的运维安全提供参考依据,保障水利工程的正常维护。

关键词： 钛基复合材料   网状构型   长径比   有限元分析   损伤断裂  

摘要： 目的针对高性能钛基复合材料开发过程中所面临的强韧性倒置问题,对网状构型钛基复合材料拉伸行为进行仿真,以揭示增强体长径比对材料强度与韧性的影响机理。方法针对TiB/Ti6Al4V网状构型复合材料体系,构建增强相长径比不同的复合材料有限元模型,分别进行拉伸行为仿真,并对其应力-应变曲线、应力集中系数、应力云图和应变云图等进行预测与分析。结果随着增强相TiB长径比的增大,复合材料的断裂伸长率单调递增,弹性模量与抗拉强度则呈先下降后上升的趋势。结论增强相长径比是影响复合材料力学性能的重要参数。增强相的长径比和局部体积分数的共同作用导致复合材料模量和强度随长径比的增大先降低后升高。此外,随着TiB长径比的增大,断口更加曲折,主裂纹多次偏转扩展方向,并沿着TiBw/Ti6Al4V-Ti6Al4V“限域”界面扩展,进而消耗了大量的体系能量,这对材料韧化有积极影响。

关键词： 单模光纤   形状传感器   并行传输标架   形状传感   有限元分析  

摘要： 为了验证并行传输标架还原光纤传感器形状的可行性和准确性,设计了基于单模光纤的形状传感器,提出了利用有限元分析方法进行形状传感器建模和分布式应变信息的提取,对比分析了并行传输标架和弗莱纳标架在形状传感器不同弯曲形状和不同应变采样点数下的还原精度。结果表明:并行传输标架进行传感器形状还原时,不仅很好地还原了传感器的形状,而且弥补了在奇点位置前后弗莱纳标架方向发生突变,造成还原结果出现较大误差的不足。并行传输标架的远端位置误差低于光纤总长度的0.003 42%,相较弗莱纳标架,降低了10倍。

关键词： 三维有限元分析   隐形矫治器   尖牙力学设计  

摘要： 目的:研究隐形矫治器前牙内收过程中尖牙的最佳力学设计。方法:本研究选取1名成年患者的CBCT影像学数据构建出上颌牙列以及隐形矫治器的有限元仿真模型,并根据内收角度的差异从0°~90°分别设计出19组载荷,依照隐形矫治器的最大移动步幅将相应的力学分配设计加载到模型上,比较分析其力学结果的差异性。结果:尖牙牙体各部分在不同力学设计下冠根呈现不同的移动现象,并随着矢状向分力减小与垂直向分力的增加呈现不同平面上移动量的衰减或递增。结论:隐形矫治器前牙内收角度区间设计在40°~50°对于尖牙来说是最佳的力学分配设计,但在此基础上还需要添加额外设计来控制轴倾和转矩的表达。

关键词： 四阶旋度问题   奇异摄动   非协调有限元   Nitsche方法  

摘要： 本文对3维奇异摄动四阶旋度模型介绍并分析了一种稳健的非协调有限元方法.对于模型问题的解,本文给出了相应的先验估计,并基于此证明了所提出的有限元方法关于奇异摄动参数ε是稳健的,还证明了数值解以h^(1/2)一致收敛.此外,本文还探索了利用Nitsche方法弱处理第二边界条件的效果,并证明了,当ε

关键词： 自钝化钨合金   放电等离子体烧结   核聚变   有限元   电热耦合模型  

摘要： 本文结合实验和模拟,系统研究了放电等离子体烧结(spark plasma sintering,SPS)制备自钝化钨合金(self-passivation tungsten alloys,SPTAs)块体时的温度场、电流场对其组织均匀性的影响,建立烧结温度、时间、电流密度与块体微观组织的关系。结果表明:不同尺寸SPTAs块体在SPS固结时的温度沿径向分布不均,致使测量温度远低于样品实际温度。结合显微组织表征,发现提高样品烧结时的电流密度可缩短烧结时间,对获得细晶、均质结构样品有积极作用,但需要考虑样品因径向温度梯度引起的晶粒尺寸差异。本研究可为大尺寸SPTAs块体的SPS制备工艺设计提供参考。

关键词： 桥梁工程   钢管混凝土拱桥   制作温差   有限元   预拱度   线形  

摘要： 为探讨制作温差对拱肋预拱度取值的影响,以某主跨528 m的中承式钢管混凝土拱桥为依托背景,利用MIDAS/civil建立有限元仿真模型,分析了五个不同制作温差梯度对拱肋成拱线形的影响。计算结果表明:当拱肋制作温差与设计基准温度相差较大时,原设计预拱度可能存在设置不足的情况,建议拱肋预拱度取值应计入拱肋制作温差对成拱线形的影响。此外,依据9座钢管混凝土拱桥实例,在有限元计算结果的基础之上结合Plane函数和Levenberg-Marquardt优化算法,得到了单位环境变温与空钢管状态下拱顶挠度间的显式函数关系式。