关键词： 闪温   本体温度场   瞬态温度场   弧齿锥齿轮   有限元分析  

摘要： 为准确预测弧齿锥齿轮齿面的瞬时最高温度,提出了一种新型齿轮闪温计算方法。通过考虑润滑油膜对齿轮闪温的影响,对传统Blok闪温法进行改进,获得了弹流润滑下的齿轮闪温计算公式,弥补了传统Blok闪温法未考虑润滑油膜的缺陷。并通过此公式对某型直升机传动系统内的一对弧齿锥齿轮进行了齿面闪温计算,将该方法和Joselito闪温法计算的数值结果分别与有限元仿真获得的结果进行了对比分析。结果表明:Joselito闪温法与有限元法的结果相差12%,改进Blok闪温法与有限元法的结果相差4%,说明改进Blok闪温法更接近有限元法的结果,并从多角度验证了该公式的准确性与优越性,为进一步完善轮齿胶合承载能力计算提供了理论依据。

关键词： 复合材料机翼   损伤部位   贴片修复   有限元分析   数值模型  

摘要： 当今,使用复合材料补片修复复合材料蒙皮损伤已成为常见做法。然而,目前对损伤位置影响的研究较少,而进行实验研究所需的成本也相对较高。该文利用ABAQUS有限元仿真软件对某型低速飞机的复合材料机翼进行静力学分析,并比较不同位置损伤条件下修复前后的力学性能。结果显示,损伤部位的最大位移与最大应力会随着翼展方向发生变化。此外,贴片修复能有效减少损伤部位承受的应力大小,为复合材料机翼结构损伤修复提供有效手段。

关键词： eVTOL   计算流体力学   空气动力学   功率计算   流体仿真  

摘要： 从最基本的飞行器外形设计和螺旋桨几何设计出发,利用计算流体力学(computationalfluid dynamics,CFD)模拟而非宏观的理论公式或经验公式,考虑螺旋桨与eVTOL机身间的气流耦合效应,构建了2 t级5座载人复合翼型eVTOL的功率需求模型,并分析了气流耦合效应,为eVTOL理论研究提供了更加科学的功率需求计算方法与模型。螺旋桨与机身间实际上存在着显著的气动耦合效应,该研究为eVTOL的综合功率需求模型提供了更加精确的计算方法和指导性结论。

关键词： 深度强化学习   图注意力网络   公共服务设施   选址优化   迁移学习   注意力机制   医疗设施   可达性  

摘要： 在当今城市化快速发展的背景下,公共服务设施的合理选址对于提升城市居民生活质量和提供高效服务至关重要。然而,现有常用的设施选址方法往往未能满足复杂及大规模的现实场景中对于其性能及效率上需求。为弥补这些不足,本文旨在提出一种耦合设施选址图注意力网络(Facility Location Allocation Graph Attention Network, FLA-GAT)和深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)算法的通用图强化选址模型(Graph-Deep-Reinforcement-Learning Facility Location Allocation Model, GDRL-FLAM),通过图表示和REINFORCE算法协同解决公共服务设施智能化选址问题。为了验证提出模型的性能及效率,研究在随机生成的20、50和100个点的数据集上进行训练,并完成了相应的测试实验,结果表明:(1)在20、50和100个点的测试实例上,GDRL-FLAM模型相较于遗传算法(Genetic Algorithm, GA)性能上提升了11.79%到14.49%;在150和200个点的测试实例上,提升了1.52%到9.35%。并且随着训练集规模的增大,模型在大规模数据集上表现出更强的泛化能力;(2) GDRL-FLAM模型可以在简单场景中掌握选址策略,并使其适应到更复杂的场景,展示出了其优异的迁移学习能力;(3)在新加坡的案例研究中,GDRL-FLAM模型相较于GA在性能表现上提升了1.01%到10.75%;(4)在所有的测试及实验中,GDRL-FLAM模型在效率方面相较于GA都展示出了成倍的提升。总的来说,本研究揭示了GDRL-FLAM模型在公共服务设施选址问题上的潜在应用价值,尤其是其泛化能力及迁移学习能力为未来设施选址问题的高效解决提供了新的思路和方法。此外,该模型经过微调也可以适用于不同的空间优化问题中。最后,本研究探讨了该模型的不足之处以及下一步的研究方向。

关键词： 水泥固化土   水库大坝   渗流稳定   有限元   失稳模式  

摘要： 为明确水泥固化土坝体的失稳模式及服役性能,以水泥固化土填筑水库大坝工程为背景,采用数值模拟方法计算水泥固化土坝体的稳定性,分析了坝体的潜在滑移形式。研究发现,水库水位的变化及雨水的渗透对大坝稳定性有明显的负面影响,应加强监控并提前采取相关预防措施。研究结果为水泥固化土坝体的施工及运营提供参考。

关键词： 冲压工艺   参数优化   成形质量   有限元分析   丰田凯美瑞  

摘要： 研究以丰田凯美瑞车身为例,探讨机械制造工艺教学中冲压工艺参数优化及成形质量研究。采用正交试验设计和响应面法,结合有限元分析,建立了冲压工艺参数与成形质量的数学模型。通过单因素和交互作用分析,确定了最优参数组合:模具圆角半径8mm,压边力650kN,冲压速度20mm/s,板料厚度1.0mm。优化后的参数组合在数值模拟中显示出显著改善,包括减薄率、回弹量和应力分布等多个指标。研究不仅为机械制造工艺教学提供了实践参考,也为汽车车身制造质量的提升提供了新的思路和方法,对推动汽车制造业技术进步具有重要意义。

关键词： 股骨头缺血性坏死   步行运动   有限元分析   塌陷风险   应力  

摘要： 背景:股骨头缺血性坏死这一难治性骨科疾病严重影响患者的正常生活,受限于假体寿命与翻修的问题,临床建议年轻患者采取保髋治疗,在早期精准预测坏死区力学性能而后施加干预治疗是保髋的关键。目的:建立基于人体髋关节CT数据的包含髋骨和髋臼软骨的坏死股骨头有限元接触动力学模型,预测步行运动过程中不同坏死体积和坏死位置对坏死区域力学性能的影响。方法:采集志愿者髋关节CT影像学数据,重建了髋关节三维几何模型。基于Abaqus有限元软件建立股骨头坏死模型,构建了小、中、大体积坏死耦合坏死区域与力线重合、中度偏离和远离力线共9种不同坏死模型。预测在静态3000N载荷和一个ISO标准步行完整周期内不同坏死模型坏死区域的应力,对比评估坏死区域塌陷风险。结果与结论:①坏死体积增大和坏死区域靠近力线时坏死区内的最大等效应力显著增加,坏死区塌陷风险也随之增加;②对不同载荷类型,运动时相同坏死体积和坏死位置条件下的股骨头坏死区最大应力较静载作用下的最大应力显著提高;③表明运动过程中,步行运动使股骨头坏死区的最大等效应力较静载时显著增大,故局部塌陷风险会因为更大的局部应力而增大,但整体塌陷风险因承载区域动态变化较静载有所降低,在临床评估时骨科医生需考虑运动对力学性能的影响。

关键词： 双叉臂悬架   虚拟道路载荷   有限元分析   刚柔耦合多体动力学   疲劳耐久  

摘要： 通过网格划分建立上支臂有限元模型,对某双叉臂悬架上支臂疲劳性能进行探究。模拟强化耐久路况,建立等效虚拟道路,生成载荷时序激励信号。建立多体动力学刚柔耦合系统模型,并进行多体动力学仿真分析。通过对上支臂进行有限元分析,得到上支臂7-12阶固有频率及振型位置,模态频率远高于发动机怠速振动频率,可避免共振发生。发现上支臂应力分布较为均匀,最大应力区域为上支臂与转向节连接位置球铰处。通过Miner疲劳损伤累计法则,得到上支臂疲劳耐久特性。发现最大损伤位置位于与转向节连接区域,最小循环疲劳周期满足工程实际要求。

关键词： 电动汽车   轴径向磁通开关磁阻电机   分段转子结构   有限元分析   多目标优化  

摘要： 针对传统开关磁阻电机由于转矩脉动大、转矩密度低等缺点限制其在电动汽车驱动电机领域发展的问题,提出了一种新型电动汽车轴径向磁通分段转子开关磁阻电机结构。首先,阐述了新型电机的拓扑结构和工作原理。然后,根据功率方程给出主要设计参数。其次,选取4个结构参数,通过有限元进行正交试验矩阵分析,结合多目标影响程度的权重矩阵选取最佳的参数组合,进一步提高电机性能。最后,通过仿真实验对比和静、动态特性分析,分别验证了轴径向磁通分段转子开关磁阻电机模型的准确性和所提电机结构对于性能提升的有效性。

关键词： 混凝土梁受弯实验   综合性实验   科研能力   有限元  

摘要： 文章在钢筋混凝土梁受弯试验的基础上拓展教学内容,注重系统性和开创性,设计了钢筋混凝土梁受弯综合实验,对前置知识如混凝土基础力学实验、混凝土配合比计算方法等进行融合,并根据实测数据,建立混凝土本构曲线,进而采用有限元模型进行仿真与验证。该实验集成了混凝土结构设计、土木工程材料、有限元基础重要知识点,对学生创新能力与动手能力起到很好的锻炼作用,极大地提高了土木工程专业学生的科研能力与创新素质。