关键词： 有限元   织物   力学性能   拉伸   防弹   撕裂   弯曲  

摘要： 随着计算机和软件技术的快速发展,有限元分析技术展现出越来越大的潜力,已成为纺织服装领域进行力学性能研究的重要手段。为促进有限元分析技术在织物力学性能中的有效应用,更好地解决生产实践中的问题,首先从实验图像和物理几何手段两方面,阐述了目前织物几何模型的构建方法;梳理了织物材料连续模型、离散模型、半离散模型等本构模型的研究进展;其次,归纳了目前常用有限元分析软件的应用领域及优缺点,概括了有限元技术在织物拉伸、撕裂、防弹冲击、弯曲等力学性能领域的应用现状;最后指出当前研究存在模型精度不足、材料参数难确定、边界条件设置困难等不足,后续可以从应用多尺度分析方法、开发高精纺织检测仪、进行多物理场耦合模拟等方面展开研究。研究结果可用于指导生产实践,更好地解决织物力学性能的相关问题。

关键词： 单因素分析   面板堆石坝   有限元   正交极差分析  

摘要： 本文以某工程混凝土面板堆石坝作为案例构建了面板堆石坝有限元渗流场模型,分别计算出两种不同工况下的单宽渗流量Q和防渗帷幕渗透坡降J。采用单因素分析法和正交极差分析法研究五种不同的单因素对Q和J的敏感性。通过比较不同工况下地下水的变化,发现防渗体系有效地减少了水库的渗漏。通过单因素分析法发现设计水平的增减对不同的试验指标有着不同的单因素敏感度,即使在指标相同时,设计水平的增减也有着不同的单因素敏感度。通过正交极差分析法发现H、k a和k b这三个单因素是对试验指标Q更为敏感的因素,而对于试验指标J更为敏感的单因素是H、k b和k c。

关键词： 圆钢管约束钢筋混凝土柱   耐火极限   防火保护   设计方法   有限元  

摘要： 抗火性能是圆钢管约束钢筋混凝土柱设计时的关键问题之一,尽管目前相关研究已逐渐完善,但带有防火保护条件下该类构件的抗火性能研究与设计仍不充分,已有的行业标准中构件高温稳定承载力公式未与常温公式相连续,且其中的防火保护层设计公式不具有明确的物理意义。基于ABAQUS软件,该文开展了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱在ISO 834标准火灾作用下温度场和耐火极限的有限元分析,研究了荷载比、截面尺寸、长细比、防火保护层厚度等关键参数对构件耐火极限的影响规律,并提出了钢管温度、钢筋温度以及混凝土等效温度的简化计算公式。结果表明:随着防火保护层厚度的增大,构件的耐火极限近似线性增大。基于系统性参数分析,提出了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱高温下截面承载力和稳定承载力设计公式,以用于确定构件达到不同耐火极限所需的防火保护层厚度,该方法保持了与现行标准中常温承载力计算公式的连续性。

关键词： PE管道   应力   有限元  

摘要： 近年来,地面沉降成为管道事故频发的主要原因。本文分析了PE管道失效的影响因素,基于有限元软件,探究了地面受力情况下地面沉降量及管道本身的应力情况。结果表明:PE管道失效与管道受力情况和时间有关。当地面受力强度增加,地面沉降值增加,管道受到的Von-Mises应力也增加,管道截面压缩变形严重,导致管道整体的安全系数减小。本文为地面沉降作用下的管道安全评估提供理论参考。

关键词： 环锤式破碎机   主轴系统   联合仿真   疲劳寿命计算   优化设计  

摘要： 为了缓解主轴的疲劳破坏程度,提高露天矿环锤式破碎机主轴寿命,以PCH1010环锤式破碎机为研究对象,基于ADAMS对破碎过程进行动力学仿真,得到关键零部件的受力数据;结合名义应力法和疲劳累计损伤原理对环锤式破碎机主轴进行疲劳寿命计算,在保证夹板和圆盘结构强度的前提下,对圆盘和夹板的结构进行优化设计,并根据优化结果对环锤式破碎机主轴总成进行重建。结果表明:重建后的环锤式破碎机主轴最小循环次数为5.6×109次,疲劳寿命提高了60%,主轴总成在运行稳定性方面有明显的改善。

关键词： 碳纤维增强树脂复合材料   柱壳   屈曲理论模型   有限元   螺旋肋  

摘要： 为开展碳纤维增强树脂复合材料螺旋加强金属柱壳屈曲特性理论研究,建立了复合材料螺旋加强金属柱壳的复材层局部包裹面积比与厚度比数学关系,推导了金属内衬复材螺旋缠绕多层耐压壳抗压极限载荷理论模型。其次,开展了线性屈曲及非线性屈曲分析,并与试验结果对比分析。最后,根据推导的理论模型,形成了该类型全尺寸柱壳适用水深图谱。结果表明:插值法分析中数值分析与理论计算值的误差随复合材料包裹面积比增加而减小,最大误差为5.2%,最小误差为0.9%;试验模型中理论计算与数值分析、试验结果误差分别为3.20%、3.46%,三者具有良好一致性;内衬金属层厚度一定时,螺旋包裹适当复合材料带可适应水深范围较广,该应用对水下管路原位加强、深水管再利用等方面提供新思路。

关键词： 新工科   双语课程系统   工程有限元与数值计算   教学改革  

摘要： 在新工科视域下,培养具有国际化视野的创新交叉型工科人才成为课程的重要目标。面向新工科人才的培养需求,“工程有限元与数值计算”课程的双语建设势在必行。西安交通大学持续开展课程双语建设,在分析教学难点的基础上,通过课程目标修订、教学内容改进及考核体系的完善,充分结合翻转课堂、教研融合型实验、前沿牵引的PBL项目式教学改革,提升了双语教学效果。提出的双语课程体系可作为工科专业课程双语改革的参考。

关键词： EOL测试   C软件编程   CANape脚本   DHT耦合器  

摘要： 以一种车辆自动化电子设备测试验证为例,设计一种简易快速的DHT耦合器测试台架,通过在Windows操作系统下利用CANape工具自主开发应用程序和上位机,与MCU和DHT耦合器进行信息交互,实现DHT耦合器的一键式测试验证。DHT耦合器测试工况的制定及上位机软件的设计开发,包括上位机界面、测试项目和变量信息的设计编程,通过模拟整车的动力特性,制定DHT总成的测试内容及测试工况,再利用PC机及CANape软件,通过自主开发上位机脚本工具,使用CAN总线和CAN通讯,通过CANape将CAN指令控制DHT双电机和电子耦合器工作,使DHT耦合器按照指定工况运行,最终由CANape软件完成数据待测和数据采集。这种DHT耦合器的测试试验台能够完成DHT工装样机阶段的临时EOL校验需求,开发周期仅需要一周时间,单台测试约10 min即可完成测试,在每次测试结束后工具都自动生成测试报告,方便产品管理和故障追溯,对故障总成能够灵活设置故障复现的工况。该方法已经应用到DHT耦合器OTS小批量的生产验证环节,立足实际需求,将标定、测试、观察记录过程使用IT技术结合起来,实现了自动化解决方案,节约了成本,提高了效率。

关键词： 导电胶   耐高温   COMSOL   氰酸酯   银  

摘要： 针对目前导电胶基体在耐温性方面的瓶颈,选取耐高温、吸湿率低、热稳定性良好的氰酸酯作为基体,以银作为导电填料,通过COMSOL有限元仿真软件中APP开发器功能导入随机分布的导电颗粒代码,建立模型仿真,探究此新型导电胶中导电颗粒形状和大小对导电性的影响。研究结果表明,相比于银球导电胶,银片导电胶模拟的导电性能更好,当银的质量分数达到90%时,银片导电胶的电阻率比银颗粒导电胶低3个数量级。结合仿真结果,加入片状银粉,双马来酰亚胺作为增韧剂,二月桂酸二丁基锡作为固化剂,制备出银片导电胶,其电阻率随着银片含量增加而下降,在银片质量分数为50%~60%时迅速下降至43.9 mΩ·cm,之后变化平缓,胶粘的剪切强度在15 MPa以上,可以承受300℃的高温。

关键词： 花瓶墩   有限元分析   力学机制   装配式建造  

摘要： 双柱型花瓶墩由于具有系梁,其受力特征更为复杂。本文针对双柱型花瓶式弧形墩进行有限元模拟和力学分析。对比分析了现浇花瓶墩与装配式花瓶墩在上部荷载作用下受力和变形特点,分析了在极限荷载条件下的盖梁湿接缝处塑性区域及裂纹扩展机理。研究表明:盖梁上表面主要承受拉应力,装配式混凝土在接缝处的受力性能不如整体现浇,接缝处为受拉薄弱区域,易在荷载作用下产生拉裂。研究结果对于双柱型花瓶式弧形墩的设计和施工具有重要的参考价值。