关键词： 铅芯橡胶支座   目标力学性能   模型试验   有限元分析  

摘要： 研究了铅芯橡胶支座目标力学性能的可行性。针对Y4Q470×180型铅芯橡胶支座，在不改变铅芯屈服强度的前提下，为提高支座屈服力而屈服后刚度基本保持不变或变化较小，采用Abaqus软件分析了支座橡胶剪切模量、铅芯直径及铅芯根数等对支座屈服力和屈服后刚度的影响，得到符合支座目标力学性能的参数组合。选取部分型号支座进行模型试验，试验结果与理论结果偏差在规范允许范围内，验证本工作方法有效。

关键词： 疲劳强度分析   简化分析法   子模型   力传递函数   浮筒   三舱段模型   锥形对接模块   有限元分析  

摘要： 为研究浮式生产储卸油装置(floating production storage and offloading， FPSO)浮筒关键节点的疲劳强度问题，本文基于FPSO三舱段、浮筒锥体、浮筒转塔、锥形对接模块（mating cone module，MCM）的整体模型，通过应力分析确定出应力较为集中的区域并作为热点，建立精细化网格的子模型以获得热点应力。基于力传递函数的方法，根据规范开展浮筒和MCM的疲劳简化分析，研究系泊和立管载荷对浮筒局部结构的疲劳影响。结果表明，浮筒锥体、浮筒转塔和MCM中关键节点的疲劳强度均满足设计疲劳强度要求，其中最薄弱的热点结构HS1的疲劳寿命为3262 a，大于20 a的设计寿命，满足FPSO单点系泊浮筒的设计预期要求。

关键词： 刮底   电池结构设计   有限元分析   底部防护   安全性  

摘要： 在新能源汽车行驶过程中，位于整车底盘下部的电池包容易受到地面凸起物的剐蹭，引发安全事故。当前行业中缺乏对电池底部刮底失效的认知，因而本文将对台车刮底工况中的典型失效案例进行解析，得出电池包底部防护的结构设计原则，并结合有限元仿真方法针对性的提出改进设计，为电池包底部防护设计提供设计指引与参考，从而提升电池包整体安全性。

关键词： N-S/DSMC耦合方法   四面体非结构网格   高超声速流   过渡流区   复杂界面耦合方法  

摘要： 针对近连续流过渡区多尺度绕流问题，学界发展了N-S(Navier-Stokes)/DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)耦合方法，大多数此类求解器面临着耦合界面波动失稳的难题，因此对复杂外形和耦合界面的通用性值得重点研究。鉴于非结构网格面向复杂外形高度的贴体性、优良适应性以及工程领域对过渡流区高效通用型计算方法的需求，本文提出并实现了一套三维复杂界面四面体非结构网格N-S/DSMC耦合方法用于模拟高超声速过渡流。该方法使用局部努森数作为连续失效参数划分连续/稀薄区域，并生成三维复杂N-S/DSMC耦合界面，沿分界面两侧分别推进一层或多层界面信息传递单元，基于边界状态法进行信息耦合。该耦合方法无需对复杂不规则分界面作光滑和修型处理，具备对复杂过渡流区工程问题数值模拟的通用性。通过对三维高超声速圆球和钝锥绕流的流场数值模拟，验证了该耦合方法的有效性和正确性。

关键词： 城市固废焚烧   二噁英   生命周期建模   耦合数值仿真   模糊森林回归   机理模型  

摘要： 城市固废焚烧(MSWI)是实现废物管理和能源回收的关键技术之一，该过程不可避免地产生持久性有机污染物二噁英(DXN)。该污染物的产生机理至今模糊不清且难以直接检测。为洞悉DXN生成、分解、再生成、吸附和排放的全生命周期机理，提出了基于耦合数值仿真和模糊森林回归的DXN全生命周期模型构建方法。首先，采用FLIC、Aspen Plus和Aspen Adsorption开发DXN全生命周期数值仿真模型；随后，进行双正交实验设计与实施以获得多工况下虚拟机理数据；最后，利用T-S模糊森林回归算法(TSFFR)建立DXN全生命周期模型。结果表明能够获取MSWI过程DXN生命周期不同位置的浓度，为后续实现污染减排与优化控制提供了有效支撑。

关键词： 自重弯曲   细观模拟   有限元   Kevlar   织物   阻尼  

摘要： 为深入理解织物弯曲性能，优化织物设计，建立了基于纱线级别的织物自重弯曲细观有限元模型。采用弹性正交各向异性材料模型，划分线性缩减积分实体单元，并对织物模型施加全局重力载荷和固定边界条件；通过添加阻尼控制显式求解出现的数值振荡，对比了有无阻尼对织物弯曲模拟的影响，模拟了7 cm长度的Kevlar?织物自重弯曲，发现有限元模型下落位移和变形角度与实验平均值差异小于6%；并通过轮廓相似度对比，显示织物有限元模型与试验弯曲形态基本一致；进一步建立了11 cm长度的Kevlar?织物和9 cm长度玻璃纤维织物弯曲模型，验证了模型的泛化能力，为从细观尺度研究织物弯曲性能提供了建模思路。

关键词： 川青铁路   联调联试   接触网   张力   CDI   有限元  

摘要： 针对川青铁路联调联试期间和运营后接触网动态性能指数（CDI）变化问题，从张力和跨距等因素系统分析CDI不达标的原因，重点研究接触网张力对弹性、弹性不均匀度及波动传播系数的影响，以及定位点和吊弦处波动传播状态；对川青铁路不同张力配比情况进行有限元仿真分析，通过现场实施和效果验证，发现采取增设吊弦并预留正弛度和增加张力的方法，均能有效解决CDI不达标问题，而且增加张力的方法更经济，对今后高铁接触网设计时张力选型、联调联试及运营期间CDI不达标整治有参考意义。

关键词： 雷达天线罩   有限元分析   发热机理   试验分析  

摘要： 天线罩是雷达系统的重要电讯结构功能件，如在生产制造中不慎混入碳纤维丝，极易造成天线罩局部烧蚀故障，目前碳纤维在电磁场中的发热机理及其对天线罩影响的研究还不充分。为此文中拟通过有限元仿真分析法对其进行探索研究，首先研究了含碳纤维丝的复合板的有限元模型构建技术；其次，分析了不同规格的碳纤维丝的复合板在电磁场下的发热机理；最后，通过试验分析了碳纤维丝发热量与复合板间的变色、烧蚀等失效模式的对应关系。相关研究成果可对天线罩的结构设计、生产加工等提供有效的指导，并为相关故障分析开辟新思路。

关键词： 土工格室   粗粒土   二次开发   UMAT子程序   加筋效能  

摘要： 为了克服当前土工格室加筋粗粒土模型不足及其有限元分析方法的局限性，基于三参数非线性剪胀模型及土工格室加筋附加约束围压作用机理，提出了土工格室加筋粗粒土的非线性剪胀模型，此外，利用ABAQUS软件提供的用户自定义材料子程序UMAT接口，开发出了该模型的子程序，分别将应变软化型和应变硬化型的土工格室加筋砂土三轴试验结果与该模型模拟结果进行了对比验证，并进一步把加筋土整体模型与筋土分离式模型的计算结果进行了对比分析，同时还将土工格室参数对粗粒土加筋效能的发挥水平进行了评估。结果表明：构建的加筋粗粒土模型，能够精准地模拟并反映土工格室加筋粗粒土在受力过程中的剪胀性特征及其复杂的非线性力学行为；该模型数值模拟结果可以准确地预测不同强度类型土工格室强度在不同围压和砂土相对密度条件下的应力-应变曲线关系；加筋土整体模型在达峰值强度及之前阶段，计算精度与分离式模型基本相当，另外，其还具有建模简便、计算高效的优势；同时，加筋土整体模型解决了分离式模型无法算出土工格室内填土达Mohr-Coulomb屈服函数破坏的难题。研究结果对于土工格室加筋土结构的数值分析领域具有重要的价值，可推动其在工程实践中的应用。

关键词： 低温点火   HTPB固体推进剂   有限元分析   结构完整性  

摘要： 固体火箭推进剂低温点火瞬间，低温和高速加载的点火压力载荷可能会导致推进剂结构完整性发生破坏。针对目前低温点火冲击试验方案设计存在不足的问题，本文利用Abaqus有限元分析软件对一种φ37.0-φ25.0内孔装药形式的低温点火冲击试验试件进行了数值仿真研究，定量获得了该HTPB固体推进剂试件结构完整性不被破坏的最大内压极限值和肉厚系数（m数）对推进剂等效应力应变的分布影响。研究结果表明，在-40℃和10.00 MPa的低温点火试验工况下该固体推进剂结构完整性不会被破坏，与试验结论一致；当内压增加至42.20 MPa时推进剂表面等效应力超过抗拉强度，推进剂结构完整性损坏；同一工况下，推进剂表面等效应力应变随着m数增加而增加，m数为2.60时，推进剂表面等效应力因超过其抗拉强度，结构完整性损坏。本文研究方法和结果可为相关试验方案的优化设计提供指导。