搅拌头尺寸变化对搅拌摩擦焊接的影响

采用有限元方法模拟了搅拌摩擦焊接过程中材料的流动行为以及残余应力的分布情况,结果显示,材料的切向流动构成搅拌头周围材料流动的主要形式,并且搅拌头周围材料的运动有较为明显的分层现象,随着搅拌头直径的不断增加,这种分层流动的现象变得更加明显.纵向残余应力的最大值产生在热影响区的边界,残余应力呈现典型的双峰特征,搅拌头直径的增加会导致高水平拉伸残余应力的分布区域变大.     

焊接参数对搅拌摩擦焊接质量的影响

采用基于固体力学的有限元方法建立了搅拌摩擦焊接过程的三维数值模型,研究了在焊接参数不同的情况下搅拌摩擦焊接过程中力学特征的变化．数值模拟结果和试验结果都表明,等效塑性应变能近似地反映焊接构件焊缝区域材料显微结构的演化,较高的搅拌头转速和较低的焊速有利于提高焊缝的质量．焊接构件特定的等效塑性应变等值线可以较好的对应不同焊接区域的边界．随着搅拌头转速的提高,等效塑性应变随之增大,但搅拌探针与焊接构件交界面上的接触压力随之减小．等效塑性应变随着搅拌头平移速度的增大而减小．     

基于广义塑性本构模型的饱和多孔介质应变局部化分析

给出基于平均化原理的多孔介质动力学分析的基本理论与控制方程,采用适用于饱和砂土的广义塑性本构模型(PastorZienkiewicz模型)进行多孔介质的应变局部化数值模拟,分别对中等松散砂土与密实砂土两类介质进行了应变局部化数值模拟,并进一步对剪切带内孔隙水压力的数值结果进行了分析。可以发现,对密实砂土的模拟孔隙水将会出现负压(吸力)结果,而对中等松散砂土孔隙水则呈受压现象,这种现象出现的原因与材料的塑性膨胀现象密切相关,且计算结果与已有研究成果和试验现象完全一致     

瞬态温度场灵敏度分析的精细积分法

结合有限元法,提出了线性和非线性瞬态温度场灵敏度分析的精细积分方法,在精细积分法求解线性和非线性温度场的基础上,采用敏度分析的半解析法,推导了瞬态温度场灵敏度的分析的精细积分列式,指出对于线性热导问题,精细积分法求解敏度方程同样具有稳定、高精度的数值特性,而且能够避免常规差分法的数值振荡现象,对于非线性热传导问题,提出了相应的求解办法,算例表明了算法的有效性。     

饱和多孔介质动力分析的数值流形单元

基于数值流形方法中覆盖函数的基本思想,构造了适用于饱和多孔介质动力耦合分析的三节点平面流形单元,该单元满足Babuska-Brezzi稳定性准则与Zienkiewicz-Taylor分片试验条件,对于位移和孔隙压力具有不等阶的插值函数,且所有节点上具有相同自由度。用标准Galerkin法和Newmark法将饱和多孔介质动力基本方程在空间和时间上离散,得到饱和多孔介质动力分析的流形元离散的算法公式。数值结果表明,与传统有限元相比在孔隙流体不可压缩且非渗流的条件下,数值流形单元对于压力场的计算具有良好的数值稳定性。     

锅炉排污的控制

文章从排污、排污方式、排污控制及要求、排污率、排污装置的使用、热量的回收利用等方面进行了阐述和说明。     

多维非经典热传导问题的时间2空间多尺度高阶均匀化分析

采用一种时间-空间多尺度高阶渐近均匀化分析方法,模拟了热冲击载荷条件下多维微尺度多相周期性结构中的非经典热传导问题。通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,在不同时间尺度上获得由空间非均匀性引起的波动效应和非局部效应。根据高阶均匀化理论在空间和时间上进行均匀化,消去缩小时间尺度,确定各阶等效均匀化热传导系数的关系并对该系数进行数值求解,获得了多维非傅里叶热传导高阶非局部温度场控制方程。进而对二维周期性多相材料中的非傅里叶热传导问题进行分析,结果证明了本文中所提出的多维非傅里叶热传导高阶非局部模型的正确性与有效性。     

周期性材料非经典热传导时空间多尺度分析方法

研究了一种空间-时间多尺度的方法,来分析周期性材料中非傅立叶热传导问题。计算模型是根据空间-时间尺度的高阶均匀化理论建立的,通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,研究了由空间非均匀性引起的非傅立叶热传导的波动效应和非局部效应。合并不同阶的均匀化非傅立叶热传导方程,消去缩小时间尺度参数,得到四阶微分方程。并进一步用C0连续修正了高阶非局部热传导方程的有限元近似解,使问题的求解避免了对有限元离散的C1连续性要求。给出的数值算例讨论了各种情况下方法的正确性与有效性。      

叶片机械过盈配合的接触分析

叶片机械中广泛采用过盈配合技术将叶轮、轴套和轴联成一体,这是典型的三维多体接触问题。文中以某柴油机涡轮增压器的压气机叶轮为例,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的过盈接触问题,利用JIFEX程序,针对不同的过盈量、摩擦因数和转速进行研究,获得叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律,以为设计、制造参考。     

拉压刚度不同桁架的动力参变量变分原理和保辛算法

对于一些展开结构,为达到其设计性能,必须采用特殊的索、膜结构,这些索、膜部件表现出不同的拉压性质。具有拉、压不同性质的材料或结构的力学分析,体现出较强的非线性特征,需要针对这类问题发展有效的求解算法。本文建立了由拉压刚度不同杆单元组成的桁架结构的动力学参变量变分原理,将拉压刚度不同桁架问题的非线性动力分析转换为线性互补问题求解。结合时间有限元方法构造了求解此问题的保辛数值积分方法,此方法不需要迭代和刚度矩阵更新,避免了迭代求解方法的收敛问题,计算过程稳定、高效。