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1.
以某型火炮后坐过程为研究对象,根据移动载荷建模理论,建立起符合火炮后坐规律的移动质量-悬臂梁时变力学系统模型。利用实验室现有的条件搭建出模拟火炮后坐的时变力学实验系统,通过实验系统的机械部分和测试部分分析集中质量的位移和速度对悬臂梁形变的影响。利用实验平台将采集到的悬臂梁最大挠度、应变规律的数据与火炮后坐的理论结果进行对比,验证建立的时变力学模型的正确性。 相似文献
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基于线弹性力学理论,建立门式起重机力学模型;采用有限单元法对该模型进行数值求解,并提出以20节点空间单元作为网格划分的基本单元.运用CATIA软件进行其三维建模,在ANSYS Workbench软件中,对该三维立体模型进行数值模拟,分析了载荷因素对起重机桥架结构的影响.结果显示,设计的门式起重机结构参数满足强度和刚度要求. 相似文献
3.
计算机模拟晶粒生长所用的模型及模拟方法大体可分3种:蒙特卡罗(Monte Carlo)方法或改进的蒙特卡罗方法(简称MC法)、使用连续扩散界面场模型以及将细胞状的晶粒结构看作Laguere棋盘形布局来处理的Laguerre模型.特别是应用于模拟焊接热影响区(HAZ)晶粒长大的二维和三维过程取得了较好结果,但在生长模型的边界处理等方面有待继续完善,特别是晶粒生长与晶化温度、时间、气氛等参数密切相关,这种复杂工艺条件下的晶粒生长过程的模拟,是当前该领域正待解决的难题. 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2016,(12)
目的:通过调整非常精细的颗粒,四方晶氧化锆多晶(TZP)在室温下保持稳态四方相,并且具有优异的塑性。然而,当材料变形时,我们必须对超塑性陶瓷在机械应力分布和断裂机制方面有更多的理解。创新点:1.通过材料弹塑性模型;2.使用胡克定律、塑性应变硬化及von Mises降伏准则;3.结合等向性硬化规则及相关联的流动规则。方法:1.开发一个高温超塑性材料在不同应变率拉伸条件下具备不同应力-应变关系的组成律模型及有限元分析模型;2.通过有限元法仿真模拟与实验结果比对;3.验证所提方法的可行性和精确性。结论:1.有限元仿真模拟的应力-应变关系与实验数据吻合较好,对于所研究的四种组合物,最大应力和应变的误差均小于1%。2.有限元仿真模拟的最终变形形状(宽度和厚度)与拉伸试验的结果一致;这些验证证实了所提有限元分析模型的可靠性。 相似文献
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《东南大学学报》2017,(3)
为了研究关键因素对密级配沥青混凝土低温断裂性能的影响,采用离散单元法(DEM)和三维颗粒流程序PFC3D模拟弯曲断裂试验.基于随机生成算法和虚拟不规则粗集料库模拟集料级配和不规则形状、沥青砂浆以及空隙率的生成过程.然后,在虚拟试件中添加细观力学接触本构模型进行虚拟断裂试验,虚拟试验结果与室内试验结果对比验证了虚拟试验结果的有效性.此外,基于虚拟仿真采用正交试验研究集料和空隙的体积分数、集料和沥青砂浆的刚度、沥青砂浆内部粘结强度以及集料和空隙的分布对虚拟断裂试验的影响.研究表明,上述因素对断裂性能都有不同程度的影响,其中对弯拉强度和弯曲应变能密度影响最大的是沥青砂浆的粘结强度,对弯拉应变影响最大的是粗集料的体积分数.为了得到较好的密级配沥青混合料低温断裂性能,考虑沥青砂浆和集料的细观结构非常重要. 相似文献
6.
为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀． 相似文献
7.
建立车用空调压缩机带轮的接触有限元模型,较为准确地模拟带轮实际工况过程中的约束、载荷以及相关接触关系,通过模型分析计算,得到带轮的应力以及应变结果。分析结果为车用空调压缩机的结构优化设计及控制提供可靠的依据。 相似文献
8.
从细观角度出发,运用变分原理对含损伤形状记忆合金(SMA)增强智能结构的热、力学行为进行了分析,导出了含损伤SMA增强智能结构的控制方程,给出了含损伤典型单元体的细观位移场、应力应变场的数学描述,建立了SMA增强智能结构的界面失效判据.在界面失效判据中,不仅包含了力载荷和温度载荷2种激励,其中温度激励隐含在有效自由回复应变当中,还包含了界面性能、SMA热力学性能、界面初始脱粘长度等因素.这些结果对认识含损伤SMA增强智能结构的强度自适应控制及其失效机理有一定意义,同时为进一步研究智能结构的完整性提供了相应的理论支持. 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(4)
目的:作为粘弹性材料,水泥乳化沥青(CA)砂浆的变形依赖于时间,且包含不可恢复变形,使得轨道板与CA砂浆层之间形成离缝,进而影响轨道的结构受力与变形。本文旨在研究CA砂浆在列车荷载作用下、不同初始弹性模量时的粘弹性变形规律,以期为轨道结构的维修养护提供参考。创新点:1.以粘弹性理论与时间硬化率分析方法为基础,拟合得到CA砂浆的时间硬化率特征参数;2.建立基于时间硬化率的中国铁路轨道系统(CRTS)I型板式无砟轨道实体模型,成功模拟了CA砂浆的粘弹性变形过程。方法:1.运用Burgers与四单元五参数粘弹性本构方程,拟合得到CA砂浆的时间硬化率特征参数,并验证该参数的合理性(图5);2.结合现场测试所得钢轨支点压力,统计分析得到有限元模型循环加载的幅值与周期(图11);3.通过仿真模拟,得到CA砂浆在列车荷载作用下、不同初始弹性模量时的粘弹性变形,进而探寻CA砂浆的粘弹性变形规律(图16和17)。结论:1.基于时间硬化率的分析模型能较好地模拟CA砂浆变形行为。2.随着CA砂浆初始弹性模量的增大,CA砂浆在粘弹性变形前后的应变差值逐渐减小,位移差值逐渐增大;位移差值集中于0.2～0.6mm,且变形敏感区域约为板端2.5个扣件间距。3.CA砂浆本身粘弹性特征引起的不可恢复变形是导致CA砂浆层与轨道板之间形成离缝的重要原因之一;在研究CA砂浆变形及损伤时,建议考虑CA砂浆粘弹性行为及其变形特征的不利影响。 相似文献
10.
基于Adams-Matlab联合仿真的车辆地面相互作用研究(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
根据多体动力学在Adams环境中建立了某款工程车辆的模型,以汽车地面力学中Bekker承压模型和Jo-nasi剪切模型为基础建立了刚性轮和弹性轮模型以模拟轮胎地面接触,并将轮胎地面接触模型用S函数描述,以提高仿真运行速度和计算精度.最后借助Adams-Matlab联合仿真工具,对车辆与松软地面相互作用问题进行了仿真计算,研究了地面特性对车辆行驶平顺性的影响.仿真计算结果表明,同车辆行驶速度、路面不平度和载荷一样,地面土壤力学特性对车辆行驶平顺性也有重要影响.该联合仿真模型能将地面变形因素考虑到车辆平顺性分析中,为非公路车辆悬架优化设计提供了思路和研究基础. 相似文献
11.
《浙江大学学报(A卷英文版)》2019,(4)
目的:1.通过全面的实验研究考察阻尼在流固耦合(FSI)问题中的影响作用;2.提出一套光滑粒子流体动力学(SPH)和有限元方法(FEM)相结合的耦合算法,并对流固耦合系统进行数值模拟。创新点:1.通过一系列实验研究惯性驱动问题中阻尼的影响并使用本文提出的数值方法进行验证;2.该数值方法能够在不解耦的情况下对完整系统进行求解。方法:1.构建数值模型模拟流体和弹性结构之间的强烈相互作用;2.利用SPH和FEM对流体和结构分别进行模型化;3.采用接触力学对系统中的流固耦合机理进行建模。结论:1.基于SPH-FEM耦合的FSI模型可成功模拟自由液面形状、橡胶板的位移以及容器壁上的压强;2.模拟结果显示,在连续相互作用的惯性驱动问题中阻尼并不是必要的考虑因素。 相似文献
12.
采用有限元方法模拟了热载荷下梯度结构硬质合金的弹塑性响应．样品几何模型为二维梯度结构的轴对称圆柱体．通过引入约束因子构建了梯度材料的弹塑性本构方程．数值模拟表明：当材料温度从初始无应力的800℃下降到0℃时,在样品表面出现了压应力而在富钴区出现了拉应力;表面压应力的最大值为254MPa,富钴区拉应力的最大值为252MPa;在钴相浓度差等于或大于0．3时,钴相梯度区出现了明显的塑性流动;当温度从0℃上升到800℃时,总的塑性应变达到0．0014．塑性流动有利于降低材料内部的热应力集中． 相似文献
13.
运用有限元方法建立环氧沥青混合料细观结构模型,对其间接拉伸试验(IDT)进行数值模拟.首先借助图像处理技术得到由集料和沥青砂浆组成的环氧沥青混合料二相细观结构,并通过蠕变试验获取沥青砂浆常温下的黏弹性材料参数,最后结合有限元手段建立包含集料、砂浆等在内的混合料细观结构有限元模型.数值模拟结果表明,有限元计算的混合料劲度... 相似文献
14.
由于引脚、印制电路板和焊接剂的热-机材料属性不同,在受到热载荷或机械载荷时,引脚焊接界面端会产生奇异性应力,有可能产生界面开裂。为了基于界面端奇异场来评价QFP结构引脚界面端力学行为,采用数值方法求解引脚焊缝任意角度尖劈界面端的应力强度系数。具体步骤为:首先,基于高次内插有限元特征分析法确定两相任意角度尖劈界面端的奇异性指数和应力角分布函数,并引入常数热应力项,获得热-机耦合奇异性应力场表达式;采用有限元分析技术和最小二乘拟合法来获得应力强度系数的数值解。考察了热-机材料属性对热载荷下焊接剂/印制电路板界面端应力强度系数的影响。结果表明:弹性模量、泊松比和材料热膨胀系数等均对应力强度系数有影响,适当的做出调整可以使界面端呈现良好的热应力状态。 相似文献
15.
为了探究酸性环境及干湿循环耦合作用下沥青-集料界面的剪切力学行为,设置了4类酸性环境及8种干湿循环周期耦合条件,采用直接剪切试验得到应力-位移曲线,并从抗剪强度、界面滑移量、剪切断裂能等角度分析沥青-集料界面在剪切过程中的力学变化过程.结果表明:中性环境下,界面抗剪强度在干湿循环周期下可分为缓慢降低、快速衰退、衰退平衡... 相似文献
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基于模型的预测控制器设计最重要的一步是设计一个尽可能精确和在大范围操作条件下有效的模型.煮糖过程是一个具有严重的非线性和不稳定性过程,过程的主要非线性表现在晶体生长率.这篇论文用两种方法来描述晶体生长率模型的设计,第一种方法是传统的方法,它是通过采用非线性规划最优化方法(NLP)决定晶体生长率经验公式的参数;第二种方法是一种新颖的建模策略,它把晶体生长率作为非线性逼近器的人工神经网络(ANN)与由蔗糖晶体质量平衡所表述的先前既定的知识相结合.最初结果显示第一种类型的模型能够较好地执行局部匹配,而第二种具有更大的灵活性. 相似文献
18.
目的:水合物沉积物开采过程是一个热-水-力-化多场耦合过程,该过程包含了不同土层间的热对流、压缩引起的局部变形以及胶结结构破坏引起的应力松弛。不适当的开采会引起出砂、塌孔等破坏问题。本文旨在建立天然气水合物沉积物多场耦合计算模型,以量化由开采引起的地质灾害风险。创新点:1.通过COMSOL Multiphysics实现水合物开采过程多场耦合有限元控制方程的计算;2.建立的模型考虑变形-渗流双向全耦合过程。方法:1.通过理论推导,给出开采天然气水合物过程模拟的控制方程;采用偏微分方程模块实现除力学之外其他物理场的耦合计算;采用结构力学模块实现变形计算。2.通过与试验数据进行比较验证模型的可靠性。3.通过对比全耦合模型与半耦合模型,分析双向耦合对水合物开采过程中沉积物物理力学行为的影响。结论:1.所建立模型能够精确模拟水合物开采过程中沉积物的物理力学行为。2.当考虑压缩对渗流的影响时,由于孔隙率的降低,计算得到的水合物分解速度要小于不考虑该影响时的速度。3.由于存在层间对流效应,非均质模型计算得到的水合物分解速度要快于均质模型。 相似文献
19.
为改善高强砂浆的脆性,将碳酸钙晶须引入高强砂浆中以实现增强与增韧的目的.研究了抗压强度、抗折强度、劈拉强度以及断裂功等基本力学性能,采用扫描电子显微镜观察材料的微观结构和微观力学行为,讨论了碳酸钙晶须增强增韧高强水泥砂浆的机理和效率.研究表明:碳酸钙晶须的引入对高强砂浆的力学性能产生了较为积极的影响;碳酸钙晶须增强增韧高强砂浆的机理为晶须-水泥石脱黏、晶须剥离、晶须冲断以及裂纹桥联;裂纹偏转机制是比较高效的一种增强增韧机制,但并不容易在高强水泥砂浆基质中出现.研究认为,晶须与水泥砂浆基质间的界面黏结强度应该适当弱一些,这样有利于通过引入更多的裂纹偏转来增强增韧水泥砂浆复合材料. 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2021,(6)
目的:本文旨在提出一种新的基于应力的结构分析公式,以期可以相对轻松地解决材料非线性分析问题并对材料的线性行为及非线性行为直接给出结果。另外,期望该方法可以扩展到三维有限元分析中。创新点:1.目前关于材料非线性分析的技术非常冗长、乏味和耗时,而本文提出的公式由于可以看作是积分公式而不是微分公式,所以非常适合解决断裂力学问题;2.本文提出的公式对问题的求解是通过机器学习的回归模型完成。方法:1.应用本文所提出的新方法并在分析过程中消除经典方法的繁琐、冗长、逐步增量以及迭代的过程。2.在分析过程中不需要使用弹性模量,直接使用由材料的应力-应变曲线导出的应力-应变函数作为材料输入。结论:本文提出的方法在物理步骤上非常简单、准确和清晰,适合材料非线性和断裂力学问题的求解。 相似文献