关键词： 源带通滤波器   有限元   热仿真   振动冲击   结构可靠性  

摘要： 源带通滤波器是一种用于军备环境下的电子信号滤波器件。由于其工作环境的特殊性,有必要针对其使用环境的需求和适应性,对滤波器结构可靠性和热性能进行有限元仿真,包括结构随机振动、冲击,以及内部器件热生成和滤波器结构的热能传输状态。结果表明,该滤波器在随机振动下的变形量和结构应力都在使用环境要求范围内,并满足坠撞安全冲击指标要求,结构安全可靠;其次,器件在热平衡后稳态温度均小于内部电子设备额定工作温度,滤波器能稳定工作。另外,在器件实现电源信号处理功能的前提下,通过有限元仿真,校核了其工作可靠性,为微波器件振动和热设计提供了仿真思路。

关键词： 结构设计   有限元分析   双向密封   弹簧等效  

摘要： 针对高温(200℃)高压(150 MPa)工况,设计了一种双向非弹性密封组结构方案,并通过对弹簧进行降维处理,建立弹簧蓄能密封组的轴对称分析模型,分析了温度和介质压力分别对所设计密封组密封性能的影响规律。结果表明:高温会使密封夹套的峰值接触压力降低,但是会增加密封夹套的接触宽度,弥补材料变软对密封性能的影响;高压会使密封夹套双唇口之间形成极高的峰值压力,有利于实现密封。

关键词： 超声振动   电解电火花线切割   表面粗糙度   有限元分析   流固耦合  

摘要： 目的将超声振动工艺引入电解电火花线切割加工,研究分析超声振动对加工过程的影响规律,并分析加工参数对加工性能的影响。方法以镍钛记忆合金为加工材料,对超声振动辅助电解电火花线切割加工进行仿真及试验研究。通过理论分析和有限元仿真分析,对超声振动引入后对流场的影响规律进行深入研究;通过正交试验,分析了超声振动辅助电解电火花线切割的最佳工艺参数。结果基于气泡在流场内的受力情况构建了数学模型,超声振动引入后气泡脱离半径变小,加速了气泡从电极丝上脱离。根据有限元仿真结果可知,附加超声振动能使极间流场速度明显上升,气体排除效率显著升高。正交试验结果表明,脉冲宽度以及峰值电流对加工表面粗糙度值的影响显著,超声振幅对加工表面粗糙度值的影响较小。对比试验结果表明,超声振动能显著提高材料去除率,平均增幅达10%,加工表面可以避免由过电解引起的点蚀现象。结论提出的气泡脱离模型以及流场仿真为超声振动辅助电解电火花线切割加工机理研究提供了新的思路。加工参数对加工表面粗糙度值的影响程度依次为峰值电流(I_(p))>脉冲宽度(T_(on))>超声振幅(A_(usv)),最优加工参数为T_(on)=12μs、I_(p)=6 A、A_(usv)=8μm。将超声振动工艺与电解电火花线切割相结合,在提高材料去除率的同时提高加工表面质量。

关键词： 大体积混凝土   水化热   有限元   温升   温度场  

摘要： 为研究大体积混凝土水化热温度的变化规律,避免混凝土应力超限产生裂缝,以特大桥拱座混凝土浇筑工程为例,通过埋设温度传感器,对混凝土水化热温度进行监测,并对监测结果进行数据拟合。此外,对大体积混凝土进行温度场分析计算,结果表明,计算温升曲线与拟合温升曲线的吻合度较好,同时,分析布设冷却管对混凝土水化热温升的影响,研究成果可为同类工程提供参考。

关键词： 溢洪道   施工勘察   有限元   危岩体   风险分析评价  

摘要： 基于双江口水电站洞式溢洪道出口洞段及边坡的复杂工程地质条件、施工条件、环水保制约因素,通过施工勘察、危岩体风险分析与评价,借助边坡稳定分析、有限元计算等手段,开展治理方案技术经济比较。计算分析成果及实施情况表明,洞室晚出洞,边坡“少开挖、强支护”,危岩体大面防护治理结合关键部位锁口、拦腰、固脚措施,出口洞段与边坡危岩体“分而治之”的系统治理方案是合理可行的,满足工程进度要求的情况下降低了施工难度及风险,节约了工程投资成本,可供类似工程借鉴。

关键词： 甲烷水合物   黏土矿物   双电层   电学特性   分子动力学   有限元数值模拟  

摘要： 含天然气水合物泥质沉积物的电学特性是反演水合物饱和度、渗透率等储层参数的重要物理性质。甲烷水合物形成对黏土矿物颗粒表面电学性质的影响机制尚不明晰,制约了对骨架颗粒表面电导及沉积物电性参数的准确建模和计算。提出分子动力学(MD)与有限元(FE)数值模拟相结合的新方法,基于Gouy-Chapman-Stern(GCS)理论建立无/含水合物-蒙脱石-Na Cl溶液体系的MD和FE数值模型,探讨甲烷水合物形成对蒙脱石表面双电层性质和表面区域电势分布的影响规律及机理。研究结果表明:(1)利用MD模型可获得含水合物条件下蒙脱石表面双电层中Stern层和扩散层的厚度以及溶液中离子的扩散系数,为FE模型提供双电层结构参数与离子运动参数,基于FE模型可分析蒙脱石表面区域电势分布特性;(2)蒙脱石表面形成稳定致密的钠离子层与界面水层,甲烷分子无法在蒙脱石表面生成水合物,因此水合物不影响Stern层而仅侵占部分扩散层区域;水合物形成过程中“排盐效应”使溶液的盐离子浓度增大,对扩散层中Na+产生排斥作用,使扩散层中的部分Na+进入Stern层,导致扩散层变薄;水合物的生长降低了溶液中离子的扩散系数;(3)水合物对扩散层的侵占使得扩散层部分区域的相对介电常数发生变化,引起该区域中电势的非均匀分布;水合物的存在不影响Stern层内的电势分布,但被水合物侵占的扩散层部分相对介电常数变小,引起扩散层内平均电势的升高;随着水合物与黏土颗粒表面距离的增加,平均电势逐渐降低。研究结果可为认识含水合物泥质沉积物中骨架颗粒的电学特性、量化颗粒表面电性参数提供理论和模型基础。

关键词： 复杂节点   有限元分析   极限承载力   加强节点  

摘要： 节点设计是空间钢结构设计的重要环节.某国际机场航站楼的钢结构屋盖为空间方管桁架体系,节点构造较为复杂,现有规范并未给出相关的承载力计算方法,为验证节点的安全性,采用ABAQUS有限元软件对关键节点进行力学性能分析,并在分析过程中考虑几何非线性和材料非线性的影响.有限元分析结果表明,本工程的节点在检验荷载作用下,节点承载力总体满足设计要求;对于承载力不满足设计要求的节点,合理设置加劲板可以有效缓解节点区的应力集中,增大节点安全储备.

关键词： 欠驱动船舶   路径跟踪   避障   反演法   径向基函数神经网络   滑模   人工势场法  

摘要： 【目的】针对存在模型不确定性和外界环境干扰的欠驱动船舶路径跟踪与避障问题,结合反演法与径向基函数(RBF)神经网络技术,提出一种神经网络滑模自适应控制律和改进的人工势场。【方法】首先根据误差方程设计辅助纵荡速度和艏摇角,然后分别对控制输入设计滑模面,并利用RBF神经网络逼近总未知项,设计控制律和自适应律。【结果与结论】Lyapunov稳定性分析证明闭环系统误差是一致最终有界的。对静态、动态障碍物分别改进人工势场,克服局部极小值问题以及未考虑船舶和障碍物的位置、相对速度关系问题。仿真对比结果表明,在海浪干扰下船舶路径跟踪误差收敛精度更高,且避障更安全。所提控制方法可改善路径跟踪与避障控制效果,验证了所提控制算法的有效性和鲁棒性。

关键词： 连续刚构桥   挠度   有限元   敏感性分析  

摘要： 随着交通强国建设的不断推进,PC连续刚构桥以其出色的跨越能力和耐久性,广泛用于多样化的桥梁建设中。然而,这种桥梁结构在长期使用过程中可能出现的下挠问题,对其稳定性和使用寿命产生了重大影响。基于全桥有限元仿真模型,分别选取了自重、徐变、预应力损失以及刚度折减四个主要参数,对其下挠表现的敏感性展开研究。结果表明:混凝土的超重增幅、初始加载龄期过短、成桥时间、预应力的损失以及刚度的折减均会对桥梁长期下挠产生不利影响,有针对性的采取相应措施可以有效避免长期下挠的持续发展。以便在设计、施工和运营中科学决策,为同类桥梁建设提供理论支持和技术指导。

关键词： 圆形地下结构   逆作法   圆弧滑动法   有限元分析  

摘要： 为探究圆形地下结构逆作法各工况的稳定性,结合某项目旋流井项目,对各工况分别采用圆弧滑动法及有限元分析方法进行稳定性分析,探究圆形地下结构逆作法的可行性。计算结果表明:有限元分析法和圆弧滑动法稳定性分析结论基本一致,通过理论分析结果为地下圆形结构逆作工法提供理论基础,验证了该工法的可行性及合理性。研究成果可为类似工程提供参考。