关键词： 三维有限元分析   牙体缺损   冠类修复体   修复材料   粘接系统   垫底系统  

摘要： 根管治疗后的牙齿脆性强、强度弱,在长期发挥咀嚼功能的过程中可能会造成牙体劈裂,磨牙最为明显,因此需要制作“冠类”修复体进行保护。随着修复材料及粘接技术的迭代更新,牙体缺损的修复方式日趋多样化、微创化。牙齿是行使咀嚼功能的受力器官,很多学者利用三维有限元分析法对牙体缺损的不同修复方式模拟受力分析,以期从材料力学角度对这些修复方式进行对比,为临床使用提供依据。本文就三维有限元分析法在牙体缺损修复所涉及的修复体种类、修复材料、粘接及垫底等方面的研究进行系统阐述。

关键词： 移动工厂   现浇梁   一体化施工   筑桥机   有限元分析  

摘要： 移动模板支架现浇梁施工因其环境适应性强、经济性好等优点得到广泛应用;但同样存在施工条件较差、自动化程度不高等缺点。针对此问题,依托某城市高架桥工程开展基于移动工厂的一体化筑桥机研究,并制定集封闭式厂房、钢筋部品制造及运输安装、混凝土自动布料及养护以及自动行走等功能于一体的流水线工艺流程;研究适应于超宽现浇梁施工的一体化筑桥机结构,其集成多种功能模块,可确保过孔时结构整体性和稳定性。采用有限元分析软件对筑桥机工作全过程进行仿真分析,结果证明不利工况下结构安全性可以得到保证。

关键词： Inventor   船舶钢结构   焊接装配   有限元分析  

摘要： 利用Inventor软件对船舶钢架焊接装配进行静态有限元分析研究。分析结果揭示钢架焊接装配后的最大最小Mises等效应力、第一主应力、第三主应力、安全系数、应变、位移、接触压力等数值分布及其规律。对比船舶钢架结构焊接装配后的钢结构型材变形与收缩数值。在实际生产过程中,应控制在数值范围内取其平均值进行焊接装配。这种焊接方式在一定程度上可以提高型材的使用寿命,减少磨损腐蚀,具有广泛的推广价值,为大型船舶钢架焊接装配工艺数值模拟研究提供有益参考。

关键词： 光电系统   强电磁耦合分析   透明防护光窗   电磁防护方法  

摘要： 随着电磁环境的日益复杂,电子设备面临的电磁威胁愈加严峻。光电系统作为高灵敏集成化电子设备,强电磁脉冲能量耦合进入系统内部,影响防护能力本就薄弱的光电系统的正常运行。为明晰典型光电系统强电磁耦合过程,通过仿真分析不同强电磁辐照条件下筒型、侧窗型和多窗口型三种典型光电系统的强电磁耦合情况,提取了光电系统强电磁耦合特征及其制约因素,验证了光电系统进行强电磁防护加固的必要性和紧迫性。为解决光电系统强电磁防护能力薄弱的问题,通过仿真分析,验证了透明电磁防护窗口的强电磁加固效能;开展了基于支撑台阶与导电侧壁的电磁缝隙防护加固方法研究,分析了透明防护窗口缝隙耦合泄露的关键安装结构参数,提出了一种非电接触式装配缝隙强电磁防护加固方法。经测试,当缝隙防护结构长度为6 mm时,在0.2~4 GHz频率范围光电系统平均强电磁防护效能提升4.51 dB。研究结果为光电系统强电磁防护能力提升提供了理论指导和具体解决方案。

关键词： 铜管   一次冷却   水平连铸   有限元模拟   结晶器结构  

摘要： 对比多种结晶器结构下温度场、速度场等分布状态及石墨模具内部温度变化趋势,探究其对铜套、石墨模具等易损件及铜管铸坯温度变化的影响。结果表明,在一次冷却结构增设12道Φ10 mm且倾斜角度为30°的流槽,可使冷却水流态平稳均衡,铜套受热均匀,有利于铸坯周向同时凝固。本文通过有限元软件模拟铜管水平连铸过程一次冷却结构优化对温度的影响,为生产企业改善产线冷却效果,提高产品质量,降低模具成本和延长使用寿命,提供了实验参照和理论指导。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   散热底板   热阻抗   功率循环寿命   有限元分析  

摘要： 功率半导体模块通常采用减小结壳热阻的方式来降低工作结温,集成Pin-Fin基板代替平板基板是一种有效的选择。两种封装结构的热阻抗特性不同,可能对其失效机理及应用寿命产生影响。针对平板基板和集成Pin-Fin基板两种常见车规级IGBT模块进行了相同热力测试条件(结温差100 K,最高结温150℃)下的功率循环试验,结果表明,散热更强的Pin-Fin模块功率循环寿命低于平板模块。失效分析显示,两者失效模式均为键合线脱附,但Pin-Fin模块的键合失效点集中在芯片中心区域,而平板模块的键合失效点则较为分散。基于电-热-力耦合分析方法,建立功率循环试验的有限元仿真模型,结果表明,Pin-Fin模块的芯片温变梯度更大,芯片中心区域键合点温度更高,使芯片中心区域的键合点塑性变形更大,导致其寿命较平板模块更短,与试验结果吻合。

关键词： 工业机械臂   六自由度   有限元分析   拓扑优化   模态分析  

摘要： 机械臂的刚度和固有频率对其可靠性有重要影响,需对其进行深入研究。文章对某型六自由度工业机械臂进行建模设计,在ANSYS软件采用有限元分析方法对机械臂在力矩最大的工况下进行静态结构分析和模态分析,验证其刚度和固有频率是否符合要求。进一步采用拓扑优化方法对大臂进行优化,然后对大臂进行模型重构,导入到整个机械臂中进行结构分析与模态分析,比较优化前后机械臂的性能差异,验证了改良后机械臂的可靠性,实现轻量化目标,为后续生产提供参考依据。

关键词： 铝基复合材料   尺寸稳定性   仪器仪表结构件   有限元   代表性体积单元  

摘要： 目的研究高精度仪器结构件在冷热变化过程中的尺寸变化原理和关键影响因素。方法采用粉末冶金法制备25%(体积分数)SiC/2009Al复合材料锻件,并加工出典型零件。研究了退火工艺对材料组织和性能的影响规律以及−45~65℃的冷热循环过程对零件尺寸精度的影响,并采用代表性体积单元模型和有限元方法分析了复合材料微区应力演化行为及其对材料尺寸稳定性的影响。结果SiC颗粒与铝基体线膨胀系数的差异会导致复合材料在制备过程中产生大量热错配位错。退火过程会显著减少铝基体中的位错数量,有助于提升材料的尺寸稳定性,但对材料的力学性能没有明显的影响。在−45~65℃下冷热循环720次,零件典型平面的平面度没有明显变化。结论冷热循环过程会在一定程度上影响颗粒与基体之间的应力分配,多次循环后复合材料微区应力-应变没有明显改变,因此零件的平面度没有明显变化。

关键词： 压力容器   有限元分析   应力分布  

摘要： 由于压力容器常规的设计方法偏向安全性,在用材上留有富余,导致产品的经济性较差。为此本文采用ANSYS对压力容器进行仿真分析,对压力容器结构强度、密封性能展开研究,得到压力容器处于工作状态时的应力及变形分布情况。对压力容器的传统设计方案的优化设计提供了参考。

关键词： 微波消融   真空管   无水冷消融针   有限元   仿真  

摘要： 为减少组织碳化,提高微波消融治疗的有效性,本研究根据现有水冷法的原理,设计了一款基于双层不锈钢真空管的无水冷微波消融针。利用离体猪肝实验,验证了真空管隔热的有效性;根据有限元仿真方法建立了微波消融仿真模型,并通过实验验证,达到了更好的消融效果。仿真和实验结果表明,无水冷真空管微波消融针无消融尾迹;与传统带水冷的消融针相比,在相同剂量下,无水冷真空管可得到更大的消融区域和更小的碳化区域。本研究证明了真空管用于无水冷消融的可行性,可为后续设计微波消融针提供新的思路。