关键词： 油管   特殊螺纹   齿形   有限元分析  

摘要： 分析油管特殊螺纹的主要结构,对油管特殊螺纹的齿形展开设计,对齿顶方向、承载面角度、导向面角度等不同设计参数的特殊螺纹接头性能进行对比分析,并提出优化油管特殊螺纹接头性能的齿形设计要点和建议。

关键词： C/C复合材料   304不锈钢   真空钎焊   复合中间层   有限元分析  

摘要： 本文使用在BNi-2或AgCuTi箔片钎料中添加金属中间层(Ni、Mo或Ni/Mo)的方法有效提高了C/C复合材料和304不锈钢真空钎焊接头的强度,并先后对接头的微观结构、连接机理和力学性能进行分析。分析表明,BNi-2+Ni/Mo接头的微观结构包括Cr_(3)C_(2)、Ni(s,s)、Cr_xNi_(y)+MoNi_(4)、MoNi_(4)+Cr_(x)M_(y)和Ni(s,s)+Cr-Fe;AgCuTi+Ni/Mo接头的界面则由TiC、Ag(s,s)+Cu(s,s)、Ni、Ag(s,s)+Cu(s,s)+MoTi、Mo和MoTi+Cu(s,s)+Ag(s,s)构成。有限元模拟结果表明,AgCuTi钎料加持下的镍/钼复合中间层能够有效缓解C/C母材与焊缝界面间的残余应力。室温下BNi-2+Ni/Mo、AgCuTi+Ni、AgCuTi+Mo和AgCuTi+Ni/Mo钎焊接头的平均剪切强度分别为2.57 MPa、10.91 MPa、23.81 MPa和26.77 MPa,有效验证了有限元结果的可靠性。

关键词： 扩展有限元   三点弯曲   裂纹扩展   混凝土   断裂参数  

摘要： 基于ANSYS有限元平台的扩展有限元方法(XFEM),应用最大周向应力准则判断裂纹扩展趋势,对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展过程进行数值模拟。构建了加载过程中荷载-裂纹张开位移曲线(F-CMOD),并模拟裂纹扩展全过程。对比数值模拟与实验所得的荷载-裂纹张开位移曲线,对比发现二者较为吻合,进一步证明数值模拟的可靠性。求解了不同加载时间的应力强度因子,并建立了应力强度因子随时间变化曲线,相比于其他求解方式,扩展有限元有着裂纹网格划分简单等优势。

关键词： 弹簧-坡面变摩擦阻尼器   参数分析   耗能比   有限元分析   单自由度体系  

摘要： 本文是针对变摩擦阻尼器无系统研究方法及具体规范的支撑。通过理论推导得出单自由度体系在谐振激励下结构位移、耗能比计算公式并确定摩擦系数、坡面长度、坡度和碟簧刚度等为影响弹簧-坡面变摩擦阻尼器力学性能的重要参数,采用自编程序对弹簧-坡面变摩擦阻尼器进行参数分析,研究结果发现:(1)弹簧-坡面变摩擦阻尼器摩擦系数宜取0.5以上;(2)宜适当增加坡面长度且平面段长度宜小于结构屈服位移;(3)当弹簧-坡面变摩擦阻尼器耗能不足时,宜优先考虑增大坡度;(4)当增大坡度仍无法满足弹簧-坡面变摩擦阻尼器耗能需求时,可考虑增大碟簧刚度。研究结果为实际工程应用中弹簧-坡面变摩擦阻尼器参数确定提供参考。

关键词： 热冲击   超高压管   扩展有限元法   极限内压  

摘要： 含有轴向裂纹的内压管,在热冲击作用下产生的热应力会使应力场发生变化,塑性极限内压也将发生变化.对热冲击下的外壁含有缺陷的超高压聚乙烯反应管的瞬态温度场和应力场进行有限元模拟.利用扩展有限元法,得到裂纹扩展过程中裂纹尖端的应力场云图.将单独内压作用时得到的塑性破坏压力值与PCORRC(Problem Context Opinion Reason Refutation Conclusion)准则的预测值进行一致性对比,验证有限元模型和采用的损伤失效准则的有效性.在热-力耦合场中,通过对裂纹前沿各位置的单元的瞬态应力以及反应管极限内压的分析,显示出瞬态温度效应对结构的承载力影响较大.热冲击下管子内壁的自增强作用使得具有外裂纹的反应管更容易产生塑性破坏.

关键词： 节点   有限元   力学性能   承载能力  

摘要： 劲性混凝土柱框架结构除了能够保证节点部位具有较高的强度和延性外,还能满足结构所需的承载能力和刚度。文章以劲性混凝土框架结构节点为研究对象,借助ABAQUS有限元模拟软件,依托已有的试验实测数据,对劲性混凝土柱框架结构节点的力学性能进行对比分析,发现一倍屈服位移的第一次循环中,左侧的型钢上下翼缘处首先屈服,但随着应力的不断增加,应力在作用面上会逐渐向型钢两侧发散,并在接近翼缘处达到最大的屈服应力;在四倍屈服位移的加载循环过程中,钢的承载能力下降,变形加大最终导致节点受到破坏,此破坏特征与实际试验过程中核心区域的破坏特征类似;虽然有限元骨架曲线的总体极限承载能力均略大于试验结果,但整体上有限元与试验骨架曲线吻合度与相关性较高且在极限荷载、屈服荷载、极限位移、屈服位移、延性系数等关键数值中误差均保持在8%以内。

关键词： 机器人铣削   有限元仿真   梁结构   刚度性能指标  

摘要： 机器人的弱刚度特性导致铣削加工过程中的末端变形是影响零件表面质量的重要因素。在刀具-工件有限元模型基础上,添加梁结构等效机器人末端,建立适用于机器人铣削加工的有限元模型,并通过对实际机器人进行力锤实验获取梁结构的等效力学参数。利用球头立铣刀进行6061铝合金铣削实验,对所提出的有限元模型进行验证,通过仿真对两种不同的机器人刚度性能指标进行对比分析。结果表明:所建立的模型能够正确模拟机器人的铣削加工过程,并可用于机器人铣削加工姿态的优化;考虑加工效率和需求,基于工件几何形状的曲面法向柔度系数指标更适用于优化机器人铣削加工曲面的姿态。

关键词： 压力传感器   高温共烧陶瓷(HTCC)   温度传感器   无线无源   有限元分析   谐振频率  

摘要： 针对高温、高压等恶劣环境下的温度和压力参数测量,基于微波散射原理和高温共烧陶瓷(HTCC)技术设计了一种无线无源多栅格结构式温压传感器,能够实现25~800℃内温度的测量和0~300 kPa内压力的测量。使用高频电磁仿真软件对传感器进行结构设计,使所测参数与传感器回波损耗(S11)具有线性关系,然后通过传感器制备与实验对传感器性能开展验证。测试结果表明,在测量范围内,无线无源多栅格结构式温压传感器具有良好的可靠性和线性度,温度平均灵敏度为423 kHz/℃,压力灵敏度为209 kHz/kPa,温度和压力的最大相对测量误差分别为3.1%和1.13%。

关键词： 耦合   依赖关系   更改影响分析   DO-178C   软件单元  

摘要： 问题报告和更改控制是DO-178C对民用飞机机载软件配置管理过程的基本要求,而更改影响分析则一直是机载软件更改控制过程中的一项难点问题。对更改影响分析的不彻底可能造成受影响软件部件的不正常运行,对军用飞机和民用飞机机载设备安全性的影响不容忽略。为了快速、有效地定位机载软件更改后对其它软件单元和相关软件生命周期资料的影响,使用有向图将软件单元之间的耦合关系进行抽象,并针对有向图的节点和边设计相关数据结构进行数字化存储,使用逆向搜索的方式对有向图数据进行遍历搜索,快速量化软件原始更改所带来的潜在影响。

关键词： 混合显隐式时域有限差分   多物理场   电磁热耦合分析   热传导方程   频率选择表面  

摘要： 基于混合显隐式时域有限差分(hybrid implicit-explicit finite-difference time-domain,HIE-FDTD)方法,提出了一种电磁热耦合分析快速计算方法。仿真电磁场时,采用HIE-FDTD方法求解Maxwell旋度方程;计算温度场时,采用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法求解热传导方程。由于HIE-FDTD方法只对1维空间偏导数采用隐式差分方法进行离散,因此时间步长不受电磁目标精细结构所在方向网格大小的限制。采用电磁热耦合分析快速计算方法对十字缝隙频率选择表面的电磁热耦合效应进行分析,并将仿真结果与采用传统FDTD方法、CST软件以及COMSOL软件的仿真结果进行对比,所有结果均相互符合。十字缝隙频率选择表面算例结果表明:在保证计算精度的前提下,采用HIE-FDTD方法的仿真时间仅为传统FDTD方法仿真时间的1/6,有效提高了电磁热耦合仿真的计算效率。