高效柴油机缸盖机械应力分析

目的研究缸盖结构改变对其应力大小及分布的影响．方法运用Ｉ－ＤＥＡＳＭａｓｔｅｒｓｅｒｉｅｓ４．０软件的建模及分析功能,根据各种不同单元模拟缸盖的实际情况,采用温度法描述螺栓预紧力,较为准确地反映其随爆发压力变化的情况。结果得出了缸盖在不同工况下的应力分布规律,在此基础上对三种设计方案的分析结果进行了对比,得出了优选结构。结论缸盖顶板与立壁之间的过渡状况、顶板与中板的形状等因素均影响缸盖的应力分布。     

基于杂交基本解的正交各向异性材料热传导问题有限元法

采用基于杂交基本解的有限元法（HFS-FEM）对二维正交各向异性材料进行热传导分析. 单元域内和单元边界上的温度分布由两个温度场独立描述. 采用基本解的线性组合来近似单元内部温度场,采用标准一维线单元形函数来定义网线温度场. 利用修正变分泛函和散度定理导得相应的有限元列式,通过2个算例与ABAQUS结果对比,验证了该方法具有有效性. 数值结果表明,该方法在单元形状极度扭曲情形下仍能保持良好的精度,这是区别于传统有限元法的显著特点.     

边界元计算内外声场耦合及流体目标声散射

为研究水下目标的耦合声散射问题，将声类比边界元技术应用于内声场、并考虑流体目标内外声场的耦合，建立了水下运动流体目标声散射的物理模型和数值方法．对于长圆柱和旋转椭球外型的流体目标，给出了几组声散射数值仿真结果，并和解析方法（变形圆柱法）的结果进行比较；比较结果的一致验证了该方法的正确性和有效性．该方法能够研究任意声波入射条件下复杂外形运动流体目标内外声场的耦合，结合结构的有限元描述，该方法将用于水下弹性结构的声耦合响应分析．     

周期性复合材料热力耦合性能的多尺度方法

基于多尺度方法预报了周期性复合材料的热传导系数、弹性模量和热膨胀系数.针对复合材料热力耦合问题,分别引入了细观和宏观两种尺度坐标描述细观单胞的非均匀化构造和宏观均匀化结构,利用小参数摄动展开技术,建立了复合材料内部温度场和位移场的多尺度表达式,给出了复合材料有效热传导系数、有效刚度系数和有效热膨胀系数的均匀化方程.利用有限元数值模拟分析了夹杂百分含量、形状、排列方式以及间距的变化对复合材料有效性能的影响.     

S195柴油机机体的有限元分析和试验模态

本文应用动态有限元和试验模态分析技术研究S195柴油机的动态特性,从固有频率和振型两个方面比较两种方法的分析结果,两者基本一致 。通过结构的受迫响应模拟,从各部分变形数据分析实际使用中的故障机理,结果表明：利用有限元分析技术预测机体结构的动态特性和变形, 可靠有效。     

Experimental and Numerical Investigations of the Dynamic Response of Ring-Stiffened Cylinder Subjected to Underwater Explosion

Experimental and numerical investigations were carried out on the free-free end ring-stiffened cylinder subjected to underwater explosion loading. Numerical analysis was carried out by using the MSC. DYTRAN finite element code and the results were compared with experiment results. General coupling was used to simulate the interaction between fluid and structure. The strain rate effect, geometric nonlinearity and initial abnormity in shape were considered. The effective plastic stress and the strain of shell between ribs on different locations were compared and damage mechanism were analyzed.     

钢结构风致疲劳分析的多尺度有限元验证分析

为了研究钢结构风致疲劳分析中的多尺度有限元建模技术并验证其合理性,选择某二层框架结构,分别采用约束方程法和子模型法建立多尺度有限元模型,进行风荷载静力分析、动力时程分析及风致疲劳分析,并将计算结果与单一尺度模型进行比较,研究各多尺度有限元模型的特点,在此基础上研究局部细观尺度模型区域大小的选择.结果表明：在静力分析、动力时程分析及疲劳分析中,多尺度模型的计算结果与单一尺度模型吻合较好,精度可满足工程需要;子模型法相对约束方程法的精度更高,但更易受局部模型区域大小的影响.针对与本工程梁柱尺寸相似的钢框架结构,建议当采用约束方程法时,边界离研究部位横向轴线的距离选为0.05 m,而当采用子模型法时选为0.10 m.     

240m双钢内筒烟囱的有限元分析

以某工程烟囱设计为例,应用有限元软件SAP2000作为工具,采用壳单元模拟烟囱混凝土外筒与钢内筒,与各层钢结构平台用杆系单元互相连接,采用实体单元模拟混凝土筏板基础,整体建模,考虑内外筒协调工作,基础与上部结构共同作用,对烟囱进行整体分析;根据规范对烟囱施加荷载,得到结构的应力分布与顶部位移,并与普通烟囱设计程序的计算结果进行对比分析,提出了烟囱混凝土外筒与钢内筒整体建模的计算方法,以资同行参考.     

钢筋混凝土结构多尺度建模与数值分析

采用通用有限元软件ABAQUS实现了精细单元与粗糙单元之间的界面耦合及变形协调,并通过算例验证了结构多尺度有限元分析方法的有效性和精确性。基于多尺度方法,结合纤维模型子程序与混凝土塑性损伤模型,对钢筋混凝土框架结构进行多尺度建模,并进行了弹塑性时程分析及局部构件损伤分析。结果表明：对于大型结构或复杂结构来说,多尺度计算可较好地模拟局部构件的复杂边界条件,为大型工程结构进行多尺度计算提供参考。     

Ontology-based analysis of multi-scale modeling of geographical features

As multi-scale databases based on scale series of map data are built, conceptual models are needed to define proper multi-scale representation formulas and to extract model entities and the relationships among them. However, the results of multi-scale conceptual abstraction schema may differ, according to which cognition, abstraction and application views are utilized, which presents an obvious obstacle to the reuse and sharing of spatial data. To facilitate the design of unified, common and objective abstract schema views for multi-scale spatial databases, this paper proposes an ontology-based analysis method for the multi-scale modeling of geographical features. It includes a three-layer ontology model, which serves as the framework for common multi-scale abstraction schema; an explanation of formulary abstractions accompanied by definitions of entities and their relationships at the same scale, as well as different scales, which are meant to provide strong feasibility, expansibility and speciality functions; and a case in point involving multi-scale representations of road features, to verify the method's feasibility.     

一种基于斜率差和方位角的矢量数据匹配算法

矢量空间数据同名特征点搜索和同名特征点匹配是对多时相、多尺度地理实体要素进行变化检测的关键技术。结合矢量空间数据的坐标特征和方位角,提出一种同名地理实体要素特征点搜索与匹配算法。该算法采用分步取点的思想,分别提取曲线X、Y方向上的极值点为初始特征点,利用各极值点斜率差的绝对值作为约束条件删除冗余极值点。在上述提取结果中,两个相邻特征点通常存在较大变形,需添加部分合理特征点。综合利用特征点坐标方位角和距离进行同名特征点相似度匹配,分别利用线实体和面实体进行试验验证。结果表明:本研究算法能够适用于线实体和面实体特征点的提取与匹配,并具有良好的精度和可行性。     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

柱壳结构外压稳定性分析的柱壳有限条元法

圆柱壳结构在各种工程建设中是一种广泛采用的结构形式 .而柱壳结构在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏 ,在经济上造成极大的损失 .对于这类问题的分析 ,如果采用一般有限元法 ,无论在壳体几何形状模拟 ,还是失稳位形描述都将遇到难以克服的困难 .提出的半解析柱壳有限条元法 ,保证了壳体离散时几何形状表示上与实际结构相一致 ,并且具有失稳位形描述简单、计算自由度少、精度高、机时省等优点     

碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析

采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。     

多尺度数值模拟的有限点集-网格元法

为了对不均匀介质中物理场进行更有效的多尺度模拟,提出一种称为有限点集-网格元法的数值方法(finite point-grid element method ,FPGEM).FPGEM是对传统有限元方法的改造,它把网格与节点分离成独立的两套覆盖,采用离散的有限点集对物理场进行多尺度逼近,同时采用网格剖分作为介质分布的几何载体;点集和网格各自扮演不同的角色,发挥不同的功能.FPGEM主要的优点是:由于其节点和网格分离,对场的非均匀性及介质非均匀分布具有双重的多尺度模拟的优势,为一些地球物理问题中的多尺度模拟提供了一种更加灵活、自然的计算框架.     

基于改进量子遗传算法的模型交互修正方法

针对传统有限元模型修正方法低效率、高成本且易陷入局部极值的缺点,提出基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正方法. 依据量子计算理论,对量子比特矢量态进行实数编码,以改进量子旋转门实现旋转角自适应更新,引入量子全局干扰交叉、变异、灾变等遗传操作,设计改进量子遗传算法. 以某钢-混组合梁桥为工程背景建立多尺度有限元模型,建立目标函数,对待修正区域进行分块处理. 利用最大互信息系数对待修正参数进行筛选,给出目标函数权重,通过Python语言实现了基于改进量子遗传算法的静力多尺度有限元模型交互修正. 结果表明,改进量子遗传算法相较于传统遗传算法、量子遗传算法具有更高的性能与精度,自动交互修正方法的效率较高,对材料弹性模量、厚度、车辆荷载等参数的修正与工程实际测试的情况基本吻合,目标函数修正结果相较于有限元计算的初始值,挠度误差降低至1.4%~14.3%,混凝土底板应力误差降低至2.6%~18.8%,钢梁应力误差降低至0%~11.1%.     

Catalytic CVD Growth of Carbon Nanotubes by Electric Heating Method

Carbon nanotubes(CNTs) were synthesized by the electric heating catalytic chemical deposition method(CCVD) using acetylene(C_2H_2) as the carbon source and nitrogen(N_2) as carrier gas,and nickel catalyst was loaded by electroplating.The electric heating method,as a new method,electrifies the carbon fiber directly by using its conductivity.The morphology and structure of CNTs were characterized by SEM and TEM,and the surface properties of carbon fibers before and after the growth of CNT were characterized by Raman spectroscopy.The experimental results show that the electric heating method is a new method to produce CNT,and can grow a large number of CNTs in a short time,the crystallization degree and surface average crystallite size of carbon fiber increased after the growth of CNT on it.In addition,electroplating loading catalyst can also be used as an ideal loading way,which can control the number,shape,and distribution of nickel particles by controlling the plating time.     

自动定位彩色图像中的文本

提出一种适用于万维网搜索、彩色图像索引和视频索引等多种应用的彩色图像文本定位方法.算法采用多尺度图像分割方法把彩色图像分割为一系列可能包含文本的图像块,用连通区域方法确定每一个文本图像块中文本的精确位置和大小.采用多颜色图像分解方法提取具有相似颜色的连通区域,通过聚类相邻的连通区域得到文本的位置和范围.利用一个图像数据库来测试本文算法,试验表明算法具有较高的正确率.     

柱面扁壳形状不良的实验研究

为控制覆盖件成形中的形状不良缺陷,以矩形柱面扁壳为模型,研究其拉深件及切边后曲面方向的形状不良,分析了形状不良的形成机制及成形条件及切边对形状不良的影响．结果表明：回弹诱发了柱面扁壳的形状不良,形状不良基本成对称分布,在曲面方向随距板面中心点距离的增加而增加,切边后由于残余应力释放,使形状不良程度增大;形状不良随板料厚度的增加、压边力的增加、屈服强度的降低、凸模曲率半径的减小而减小．     

多尺度残差网络模型的开放式电阻抗成像算法

针对开放式电阻抗成像（OEIT）的图像重建算法存在的成像精度低、对噪声敏感、重建图像伪影面积较大等问题,提出基于多尺度残差网络模型的OEIT算法. 该算法利用不同尺寸卷积核的残差块提取边界电压的多尺度特征;在完成特征拼接后,利用卷积实现深层信息融合,得到预测的电导率分布结果. 使用有限元法搭建OEIT正问题模型,构造“边界电压?电导率分布”数据集,将所提算法与其他算法在该数据集和实际模型实验中进行比较. 结果表明,所提算法使OEIT的重建精度、抗噪能力和定位目标准确性显著提高,并使检测目标的伪影面积缩小.