关键词： 钻柱   Rayleigh阻尼模型   钻井液   动力学特性   有限元分析  

摘要： 钻柱动力学特性模拟中普遍采用Rayleigh阻尼模型来反映阻尼(包括钻井液阻尼)的作用,但很少关注选用该模型的合理依据,且其阻尼系数主要依赖经验确定.首先,在考虑非线性和钻井液阻尼作用的基础上建立了钻柱动力学有限元模型,实现钻柱动力学特性的模拟,然后,研究较为典型的Rayleigh阻尼模型、Caughey阻尼模型、Clough阻尼模型的力学机制及其内在联系,并基于实际算例研究3种阻尼模型对钻柱动力学特性的影响,比较不同阻尼模型下钻柱的横向位移、横向加速度、以及涡动轨迹和涡动速度.结果表明,l取−2∼1时的Caughey阻尼模型的阻尼值偏小,未能起到阻尼的黏滞作用,而l取其他数值时阻尼值又过大,可见取4项的Caughey阻尼模型并不适用于钻柱动力学模拟计算.Rayleigh阻尼模型和Clough阻尼模型可以有效反映钻井液的阻尼效应,所得钻柱动态特性比较贴合实际振动情况,但前者形式简洁,便于计算,更适用于目前钻井工程中的钻柱动力学模拟.

关键词： 集箱   管座开裂   有限元   热应力   机械应力  

摘要： 火力发电机组在灵活运行时,锅炉会频繁启停和升降负荷,此过程中伴随着温度和载荷的交替变化,由此带来集箱管座频繁开裂问题。本文以过热器集箱为模板,建立含有集箱、管座角焊缝和管接头的有限元模型,并对机组在升负荷和降负荷过程中管座的温度场和应力场进行分析。结果表明:升降负荷过程中,集箱的温度平衡速度相对缓慢,管接头则快速平衡;升降负荷过程中,管座区域最大热应力发生在焊缝熔合线处,而机械应力主要受管内压力波动的影响。

关键词： 齿轮组装式离心压缩机   试验台结构   刚性优化   有限元分析  

摘要： 本研究重点在于构建与解析一种适用于齿轮组装式离心压缩机试验的试验台结构。首先,探讨离心压缩机试验所需与试验台架构设计的关键原则。其次,一种高刚性、稳定性卓越、安全可靠的试验台结构已被研发出来,对其架构参数进行了优化提升。最后,运用有限元分析方法,对试验台结构进行了模拟探究,核实了设计方案的实用性与执行可能性。该试验台在理论和工程层面的设计具有引导及实用意义。

关键词： ANSYS   有限元分析   车架   轻量化  

摘要： 车架作为汽车的主要承载部件,其在移动时所受的载荷十分复杂,其强度刚度及稳定性的变化直接影响着整个行车的安全性和舒适性。车架设计的重点之一,就是在保证车架的力学强度,刚度和动力学稳定性的基础上,尽可能地把重量降到最轻,设计得更合理,并且尽可能地减少车架的过渡部分残余应力集中。本论文ansys分析为核心,在对江淮货车车架进行建模,对其进行满载弯曲,紧急制动,紧急转向等常见工作情况的应力及变形进行有限元分析,实现对整个车架进行轻量化和参数化设计。

关键词： 混凝土损伤   扩展有限元   内聚力单元   单元失效   钢筋混凝土梁  

摘要： 利用Abaqus中扩展有限元法、内聚力单元和显示动力分析模块下单元失效分析钢筋混凝土梁的受弯响应,对比混凝土4点受弯梁试验和有限元分析的整体性能、损伤与失效,提出混凝土的精细化建模方法。根据模拟结果可知:扩展有限元法和内置内聚力单元模拟混凝土整体性能和拉裂行为精度较高;扩展有限元法模拟的混凝土裂纹扩展路径自由,适合对受力或相互作用复杂的混凝土进行精细化建模与损伤分析;内置内聚力单元的裂纹形成与扩展依赖单元网格密度与形状,适合在相关理论成熟或试验数据全面的基础上做影响参数分析;设置单元失效准则可同时模拟混凝土的压溃和拉裂行为,但损伤发展较快,精度偏低。

关键词： 单晶硅   超声振动   有限元仿真   响应面法   回归模型   表面粗糙度  

摘要： 为研究超声振动辅助切割单晶硅对硅片的表面粗糙度的影响,利用ABAQUS软件建立单颗磨粒切割单晶硅的二维仿真模型,通过响应面法(RSM)分析仿真数据,获得单晶硅表面粗糙度与设定的线切割工艺参数之间的交互关系,研究单颗磨粒在不同工艺参数下对单晶硅表面粗糙度的影响。研究结果表明,通过建立评价表面粗糙度与工艺参数之间的回归模型,并对模型进行目标优化,得到最佳的工艺参数为:超声频率f=31 kHz,超声振幅A=10μm,磨粒速度vl=28 m/s,磨粒倾角θ=-15°,磨粒半锥角φ=60°。

关键词： 防喷器组   板式起吊装置   网格无关性  

摘要： 针对某防喷器组板式起吊装置进行有限元结构强度分析,确定应力危险区域,并据此针对有限元结构强度分析过程中网格无关性展开探究,论述有限元结构强度分析中网格无关性即不同网格尺寸将直接影响分析过程中的计算资源、时间成本及最终分析结果的有效性,为有限元结构强度分析中网格无关性提供建议。

关键词： OpenMC   DORT   中光子多群截面库   OECD/NEA快堆   萨凡纳堆  

摘要： 确定论计算程序具有计算效率高的优点,适用于核反应堆辐射屏蔽计算,但其精度主要取决于多群截面库的准确性。由于不同类型的反应堆具有不同的能谱,目前通用的多群截面库无法保证不同类型反应堆的计算精度。基于蒙特卡罗程序OpenMC,改进了制作中子-光子耦合多群截面库的方法;增加了统计光子产生截面的新功能,用于统计由中子反应引起的光子产生截面;考虑了原子弛豫、韧致辐射和正负电子湮灭产生的光子源,并对其进行散射化处理。为了验证本方法的适用性,采用了OECD/NEA快堆基准题、“萨凡纳”热堆基准题和HBR-2屏蔽基准题进行中子-光子耦合多群截面的制作,并将制作的多群截面库提供给确定论程序DORT进行计算。计算结果与OpenMC结果进行了对比:对于快堆模型和热堆模型,使用本方法制作的多群截面库计算结果与OpenMC的计算结果符合较好,且优于使用Bugle96库的计算结果;对于屏蔽问题,使用本方法制作的多群截面库计算结果与OpenMC结果的误差符合工程要求,且优于使用Bugle96库的计算结果。

关键词： 超硬铝合金   切削加工   有限元   切削力   表面粗糙度  

摘要： 针对超硬铝合金切削加工过程的参数对精度、表面粗糙度及加工效率的影响规律开展研究。采用有限元仿真结合工艺试验的手段,建立起切削力、表面粗糙度、切削速度、进给量等切削加工工艺过程主要技术参数模型,研究了表面粗糙度与切削速度、进给量、切削深度相互关系的特征曲面和等高值图。分析表明,进给量对表面粗糙度影响最为显著,其次分别是切削深度和切削速度。而切削力随切削速度的增加而减小,减小的趋势随切削速度的增加趋于平缓。结果表明:要获得较小的表面粗糙度的技术参数值为:切削速度v:500~600 m/min、进给量f:0.02~0.035 mm/r、切削深度a_(p):0~0.08 mm。

关键词： 微系统   多层共烧陶瓷   热膨胀系数   结构可靠性   有限元分析   仿真  

摘要： 由于微系统的集成芯片多、密度大且可靠性要求高,因此大部分微系统采用封装密度高、电热性能好且气密性好的陶瓷封装,封装管壳和基板为一体化设计,大大节省了布局空间。陶瓷外壳作为微系统的载体,其结构可靠性对微系统的性能起至关重要的作用,因此基于高密度多层共烧陶瓷技术体系,采用有限元分析软件,对微系统外壳的结构可靠性进行了系统仿真研究,形成了适用于微系统封装的大尺寸、高可靠外壳的结构设计规则。采用该规则设计的微系统具有高可靠、高密度、高性能、低功耗和设计周期短等优势。