关键词： Stokes-Darcy耦合问题   混合有限元   统一近似   二阶收敛性  

摘要： 文章给出了平面区域中Stokes-Darcy耦合问题的具有二阶收敛精度的统一近似格式。在这项工作中,我们修改了Darcy变分格式并增强了其正定性,使我们能够将P2元改进的Mini元应用于整个Stokes-Darcy耦合问题。此外,由于这种二阶格式在耦合界面上有足够的自由度,因此不需要在界面上添加额外的函数来稳定离散问题。最后,通过两个算例验证了理论分析,证明了该格式对于具有不同形状的耦合界面的问题具有良好的稳定性和准确性。In this paper, a unified approximation with second-order convergence accuracy for the Stokes-Darcy coupled problem in the plane domain is presented. In this work, we modify the Darcy problem and enhance its positive definiteness, which allows us to apply the Mini-element improved with P2-element to the entire coupled Stokes-Darcy problem. Moreover, since this second-order format has sufficient degrees of freedom on the coupled interface, we do not need to add additional functions on the interface to stabilize the discrete problem. Finally, the theoretical analysis is verified by two arithmetic examples, which prove that the scheme has good stability and accuracy for problems with different shapes of coupled interfaces.

关键词： 神经网络   遗传算法   油冷电桥   台架测试   转子温度预测  

摘要： 开发了一种大功率油冷电驱动桥(以下简称电桥)永磁同步电机转子温度预测模型,该模型在径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的基础上耦合了遗传算法(genetic algorithm,GA)。基于一款200kW油冷电桥的台架实测数据对RBF-GA神经网络模型进行了训练,利用训练后的模型分别对持续工况和中国轻型汽车行驶工况(china light vehicle test cycle,CLTC)下的电桥转子温度进行预测。预测结果表明,在持续工况下(每个持续工况点运行时长为30min),电桥转子温度预测的最高误差为4℃;在CLTC下,电桥转子温度预测的最高误差为7℃,预测精度远高于现有模型。同时,这两种工况下模型的预测误差不会随着电桥的持续运行而明显增大。RBF-GA神经网络温度预测模型不仅为电桥转子温度的实时监控提供了可行的方案,还为提升电桥的性能和寿命提供了支撑。

关键词： 液体运载火箭   动力弹道耦合设计   近似优化   径向基函数   神经网络  

摘要： 对于具备节流能力的液体运载火箭弹道优化问题,不同于传统动力弹道解耦设计方法,为开展考虑节流后比冲变化影响的实时弹道节流优化设计,构建耦合发动机流量特性的动力弹道一体化精细模型,实现运载能力的精准评估。为解决精细化模型优化时间效率问题,将径向基神经网络近似模型应用到实时动力弹道耦合仿真中,单轮优化时间降低81.4%,且精度误差小于1%。此外,基于径向基神经网络模型的近似优化算法在显著缩短寻优时间的同时,还具备通用移植性,在实时在线优化等工程领域应用前景广阔。

关键词： 十字轴   粗轧机   轧制技术   轧辊轴承   工作辊   辊系   传动系统   有限元分析  

摘要： 引言。钢铁生产中的轧制技术是至关重要的工艺。通过轧制,原料可以被加工成各种尺寸和形状的钢材,具有高品质和稳定性。本文以粗轧机工作辊系为设计对象,对工作辊的轧辊及其相关系统进行设计,探讨了轧辊布置形式、尺寸参数、材料选择和硬度以及变形计算。同时,详细阐述了轧辊轴承设计、传动系统方案、电动机选择、齿轮座设计等内容。此外,还进行了十字轴的有限元分析,结果表明十字轴端部的最大应力达σmax=279Mpa,符合十字轴所用材料40cr的许用屈服强度要求。

关键词： 退行性腰椎滑脱   牵引   生物力学   有限元分析   综述  

摘要： 退行性腰椎滑脱(DLS)是一种临床常见疾病,轻者出现腰痛,重者可出现下肢坐骨神经痛、马尾神经受压等症状,极大地降低了患者的生活质量。对于滑脱程度较轻者,临床采用牵引保守治疗可有效缓解临床症状。由于牵引应用于腰椎滑脱的生物力学效应机制研究尚不完善,而有限元分析法能通过数字化的方式更加直观地将脊柱生物力学特性变化过程展示出来,文章回顾近年来牵引治疗DLS的临床及生物力学研究进展,以期为临床运用提供参考。

关键词： 激光熔覆   IN718合金元素偏析   残余应力   有限元  

摘要： 为了提高IN718合金的使用寿命和机械性能,对其激光熔覆Co基粉末过程中温度场和应力场进行了仿真模拟。分析比较了工艺参数对熔池温度、冷却速率、成形系数和稀释率的影响,优选出了最佳加工工艺参数,并分析了根据最佳工艺参数进行仿真后的残余应力分布。结果表明:激光功率是影响熔池温度、成形系数和稀释率的最显著因素;扫描速度是影响冷却速率的最显著因素;熔覆层中大多呈残余压应力,而熔池中间位置呈拉应力,推测熔池中间处为裂纹高发区。

关键词： 采煤机   截齿   旋转截割   有限元分析  

摘要： 以MG300-700-AWD型采煤机为例,介绍一种基于有限元分析的采煤机煤岩旋转截割过程仿真分析方法。利用采煤机截齿、煤层相关参数构建有限元模型,并将模型划分出多个小网格,以此为基础,分别模拟分析了旋转截割过程及截齿形状、安装角度对旋转截割的影响,以确定出采煤机截齿最佳设计方案,为提升采煤机旋转截割效率增加设备使用年限等提供支持。

关键词： 纵轴式掘进机   回转台   数值模拟   强度系数  

摘要： 文章以EBZ-300型纵轴式掘进机为研究对象,采用ANSYS数值模拟软件,对不同工况下的掘进机回转台结构开展强度分析。研究结果表明,不同工况下回转台的轴销部位均出现了明显的应力集中现象,强度安全系数校核结果显示其低于设备许用安全系数。根据分析结果,对轴销部位的长度及直径进行优化改进,最终使该部位的应力最大值有所降低。将优化后的回转台结构应用到EBZ-300型纵轴式掘进机的实际生产中,发现轴销结构各部位应力环境得到明显改善,大幅提高了掘进机的运行稳定性。

关键词： 空气阻尼悬置   结构设计   性能分析   有限元分析  

摘要： 驾驶室悬置是工程车辆驾驶室舒适性的重要影响因素。通过对悬置结构和工作原理的研究,提出了一种新型空气阻尼悬置,以800 kg挖掘机驾驶室为例,开展有限元分析,对空气阻尼悬置的力学性能进行分析。研究结果表明:当节流孔孔径为5.6 mm、气室体积比为0.83时,减振单元的阻尼比增加,减振效果最优。本研究为工程车辆驾驶室悬置系统的设计提供了有效参考。

关键词： 钢-混凝土组合梁   梁式试验   有限元分析   装配式结构   高强螺栓连接件  

摘要： 为适应装配式建筑的发展需求并实现钢-混组合梁的快速装配化,提出了一种基于高强螺栓连接的装配式组合梁。为研究该新型装配式组合梁的纵向受弯性能及连接件的可靠性,对该组合梁进行了正位两点加载受弯试验,得到了组合梁的破坏模式、荷载-挠度曲线、跨中截面应变分布曲线、荷载-滑移曲线等特征曲线;并基于受弯试验建立了三维实体有限元模型,分析了预制混凝土板强度、水泥基灌浆料(cement-based grouting material,CGM)强度、高强螺栓预紧力以及抗剪连接程度对该装配式组合梁抗弯性能的影响规律。试验和有限元分析结果表明:组合梁的破坏模式为混凝土板压碎的弯曲破坏,在高强螺栓连接下组合梁表现出较好的组合作用;预制混凝土板强度的增加对组合梁的极限承载力有所提高,但整体增幅并不是很明显;CGM强度和高强螺栓预紧力对组合梁极限承载力影响不大,但螺栓预紧力的增加能提高组合梁在弹性阶段的整体刚度;当抗剪连接程度超过0.7后,提高连接程度对组合梁的受弯性能影响不明显。所得结论为该新型装配式组合梁的应用提供了参考。