关键词： 自由边界变分   有限元法(FEM)   单元能量投影(EEP)   超收敛   自适应  

摘要： 本文以弹性弦或梁与地基接触的一维自由边界问题为例，利用自由边界变分导出该类问题所需的所有定解条件，合理放松交界点处的约束条件，将问题转化为一系列固定边界的两点边值问题，从而方便地实施基于EEP（单元能量投影）技术的自适应有限元求解，进而采用基于割线法的C迭代法精准给出交界点位置，得到按最大模满足用户指定误差限的有限元位移解和交界点位置解。数值算例表明该算法具有优先确定交界点位置、方便适用于高次元及可灵活求解各类问题等优势。

关键词： 复合绝缘横担   机械性能   大风工况   有限元分析   复合材料  

摘要： 近年来极端天气频繁发生，给电网的正常运行带来了极大的隐患，使用新型复合绝缘横担可有效提高输电线路的绝缘性能和抵抗强风的能力。本文针对110 kV复合绝缘横担结构，考察0°、90°、45°和60°风向下复合绝缘横担的位移和应力。研究结果表明：在设计风速为27 m/s时，复合绝缘横担整体稳定，连接可靠，最大位移发生在0°风向时的拉杆中部，达到16.95 mm,最大等效应力位于0°风向杆塔侧连接构件上，其值达到81.21 MPa。通过升降法改变风速，预测稳定运行的最大风速约为31 m/s,具有抵抗11级暴风的能力。

关键词： 索支撑光伏电站   温度效应   有限元分析   简化分析模型   索力计算   外荷载条件  

摘要： 近年来，一种新型索支撑光伏电站结构获得大规模推广和应用。部分学者对这种结构的力学性能进行了研究和探索。但是，既有研究主要集中于风荷载对结构稳定性和安全性的影响。作为一种大跨度的索网钢结构，温度效应对结构力学行为的影响也不可忽视。因此，本文对新型索支撑光伏电站结构的温度效应进行了系统分析和研究。本文使用Ansys有限元模拟温度效应对索支撑光伏电站索力的影响，计算了仅温度效应、风雪荷载和温度效应共同作用等多个工况，揭示了温度效应对索结构内力的影响规律。研究结果表明：由于光伏组件的作用，索力沿长度方向呈“锯齿”型分布；无风雪荷载时，索结构的温度影响系数为定值；有风雪荷载时，索结构的温度影响系数随风雪荷载增大而减小。根据计算结果并综合外荷载条件、跨度和光伏组件倾角等因素，提出了索支撑光伏电站索结构温度效应的简化分析模型和索力分析经验公式。最后使用简化分析模型和索力分析经验公式计算不同结构下多种工况的索力，与有限元分析结果对比计算误差皆小于1%，验证了其准确性。

关键词： 复合材料   固化变形   径向基函数   机器学习   L形长桁  

摘要： 针对复合材料结构在制造成型过程中固化变形机理十分复杂，涉及的影响参数较多且在固化过程中不断变化的情况，提出一种基于机器学习的方法预测L形复合材料长桁在成型过程中的固化变形。使用ABAQUS有限元软件模拟L形复合材料长桁固化成型过程，建立以标准固化工艺温度曲线中的两段升温速率、两段保温温度、两段保温时间6个参数为特征的L形复合材料长桁固化回弹角数据集，通过构建径向基函数（Radical basis function， RBF）神经网络进行固化变形预测。对比结果表明，该方法拥有较高的预测精度和效率，预测误差在3%以内且模型耗时仅需要1.25s。

关键词： 随机振动   疲劳寿命   复合材料   层合板   有限元分析  

摘要： 本研究采用试验与仿真相结合的方法，对复合材料层合板的随机振动疲劳寿命进行了深入研究。通过振动台进行复合材料层合板的振动疲劳试验，并利用激光测振仪实时监测和跟踪层合板固有频率，从而获取其随机振动疲劳寿命。同时，建立了有限元数值分析模型，在随机激励下计算了结构的随机振动等效应力功率谱密度函数。结合Dirlik概率密度函数，获得了单层层合板失效时的疲劳寿命。然后将层合板的失效过程模拟为刚度逐层退化，应力不断重新分布，损伤不断累积，直至最终整体失效的过程。研究结果显示，有限元计算得到的寿命结果与振动疲劳试验结果的误差在工程允许范围内。由此可知，本文提供了一种可行的方法，为进一步振动疲劳寿命试验研究提供了参考。

关键词： 核磁共振测井仪   复合材料刻度系统   有限元分析   结构设计   粘接工艺  

摘要： 核磁共振测井仪复合材料刻度系统是把探头置入一个水套里通过采集地层孔隙流体信号进行孔隙度标定。本文对复合材料刻度系统的总体结构、筒体、筒体支架、铜箔屏蔽系统、循环系统等主要结构进行了优化设计，并通过有限元分析计算和对产品生产工艺的优化，在不增加刻度系统总重的情况下，提升了刻度系统整体的刚度和连接处的可靠性，使产品的整体结构更趋于合理化和操作便捷化。该复合材料刻度系统成功的完成了仪器的刻度任务，且其可作为核磁共振测井技术研究的实验平台。

关键词： 未建模动态   非对称时变约束   鲁棒控制   径向基函数网络   事件触发控制   有限时间收敛  

摘要： 针对液压伺服系统具有未知非线性、未建模动态以及通信网络带宽受限等问题,提出一种具有非对称时变约束指令滤波自适应事件触发鲁棒控制方法.与常规液压伺服系统输出位移静态受限相比较,此控制方法在液压伺服系统具有未建模动态的情况下,可以保证液压伺服系统输出位移在预设的非对称时变约束范围内;针对液压伺服控制系统中的未知函数利用径向基函数神经网络自适应方法进行逼近补偿;引入事件触发机制使得控制输入不再持续更新,从而充分利用有限的通信资源;构造新型滤波误差补偿机制不仅可以在有限时间内收敛,同时克服了抖振问题.通过李雅普诺夫方法证明了闭环系统的全局有界性.仿真实例表明了控制方法的有效性.

关键词： 折返式鼠笼   结构微调   有限元   静力学特性   动力学特性  

摘要： 为了研究结构参数微调下的折返式鼠笼力学特性，以折返式鼠笼的体积、静刚度和笼条高度为约束条件，采用鼠笼刚度解析公式对笼条长度、宽度及数量进行微调设计，基于有限元法建立了折返式鼠笼的力学模型，通过静刚度试验和动刚度试验对模型进行了验证，对微调设计后的折返式鼠笼力学特性变化规律进行研究。研究发现，结构微调状态下，鼠笼静刚度、动刚度和体积的变化范围不超过5%，鼠笼最大静应力和最大动应力随笼条个数的增加有下降趋势。该结果表明在保证鼠笼体积和刚度等参数基本不变的前提下，通过微调设计可以适当提升折返式鼠笼安全裕度，提高鼠笼可靠性。

关键词： 半导体激光器   谐振腔面   解理加工   砷化镓   有限元分析  

摘要： 为有效提高GaAs基半导体激光芯片巴条谐振腔面解理加工质量，开展了一种新型点划方式的划片仿真分析及工艺实验。建立GaAs划片过程的有限元仿真模型，根据不同划片工艺，研究划片载荷及应力分布情况；开展解理工艺验证实验，分析解理面形貌特征，对划片工艺进行验证。研究结果表面，优化后的工艺方法，即由内向外点划片，可有效降低划片过程材料表面损伤程度，减小脆性断裂现象，实验结果与仿真结果具有较高的一致性，获得了无损伤、光滑的解理面。研究对提高GaAs基半导体激光芯片巴条谐振腔面质量具有指导意义，并为解理加工过程的优化提供了参考。

关键词： 银纳米线   SERS   糠醛   变压器油  

摘要： 为提高表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底的性能,本文采用银纳米线基底,基于有限元分析软件优选了银纳米线的衬底以及直径,结果表明当衬底采用金膜时,基底热点电场模值最大,说明具有最佳的增强效果;同时设计研究了不同直径的银纳米线在金衬底上的增强效果,结果表明当半径从10 nm到75 nm时,增强效果呈现先增强后减弱的效果,在银纳米线直径为45 nm时,增强效果最佳。基于上述研究结果制备了金膜-银纳米线基底,将所制备的基底应用于变压器油中糠醛浓度检测,制备的基底对变压器矿物油中糠醛的最小检测下限能达到1.5 mg/L,为实现变压器运行状态监测具有重要的意义。