电磁轨道炮电枢装填推力影响因素分析

电磁轨道炮发射时装填固体电枢所需的推力不仅与电枢-轨道之间的初始接触压力相关,而且与装填电枢的方式等因素相关。通过选取装填过程所涉及的推杆和电枢为研究对象,利用NX NASTRAN解算器建立了电枢入膛有限元模型,对几种常见的推杆偏移现象进行了量化对比分析,结果表明推杆的上下偏移是造成装填推力变大的重要因素。在实际建模中,轨道选用与现实更贴合的凸面对称结构、电枢-轨道接触压力按照"每安培一克"进行初设。这些工作将有助于提高电磁轨道炮自动装填装置的设计水平。     

失谐叶盘振动可靠性分析的径向基极值响应面法

为了研究随机刚度失谐对叶盘振动可靠性的影响,将径向基函数神经网络与极值响应面结合提出了径向基极值响应面法。选取叶盘材料密度、工作转速、激振力幅值作为随机输入变量,叶盘振幅极值为输出响应,利用拉丁超立方抽样法抽取不同输入样本点,通过有限元分析计算得到各样本点对应的振幅极值响应,用抽取的样本点构建径向基极值响应面,并结合蒙特卡洛法对随机变量进行大批量抽样,将其带入径向基极值响应面分析得到叶盘振动可靠度。结果表明,在随机刚度失谐因素影响下,叶盘振动可靠性降低,更容易发生振动失效。通过与蒙特卡洛法、极值响应面法进行对比,得出径向基极值响应面在保证计算精度的情况下提高了计算效率。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

TB级可导向防撞垫吸能盒拓扑优化设计

为了可导向防撞垫轻量化设计,基于混合元胞自动机的耐撞性拓扑优化方法,对可导向防撞垫吸能盒进行多工况拓扑优化分析,提取了吸能盒拓扑构型。并且利用正交试验设计方法,以车辆多工况碰撞中最大的加速度为考核指标,对矩型截面吸能盒的截面参数进行了优化设计,确定了矩型截面吸能盒的最优参数组合。最后,对正交试验优化前后的防撞垫进行多工况有限元仿真分析,并且将正碰工况下优化后防撞垫与现存防撞垫加速度对比,结果表明通过优化后获得的吸能盒较优化前缓冲性能更优,能更好的保护乘员安全。     

贾燕1,赵永涛2,张红松2

为确定ZrO2/莫来石热障涂层的单层最佳厚度,采用有限元技术研究单层厚度对ZrO2/莫来石热障涂层热冲击应力的影响。结果表明,莫来石层厚度为0.25mm时,涂层表面及ZrO2/莫来石界面处具有最大热应力,而其它莫来石层厚度时涂层内部热应力则受莫来石层厚度影响不明显。当ZrO2层厚度为0.3mm时,ZrO2/莫来石涂层中的热应力在整个横向距离范围内保持稳定,而其它情况下涂层中的热应力则与ZrO2层厚度成正比。涂层表面处的径向热应力大于ZrO2/莫来石界面处的对应值。     

基于进化策略的海上风电支撑结构多参数同步优化设计

针对典型海上风电场3 MW固定式三桩单立柱风力机支撑结构主尺度优化问题,文章采用参数化建模方式进行力学建模,在有限元分析的基础上,结合生物进化策略,以风机塔顶位移、结构最大Mises应力为限制条件,以减小支撑结构整体体积为优化目标,对海上三桩单立柱风力机支撑结构主尺度参数进行多参数同步优化设计。研究结果表明:在保证风机塔架刚度和结构强度的前提下,通过结合有限元分析与进化策略对风机主尺度参数进行同步优化,风机支撑结构整体体积明显下降,优化效果明显。该多参数同步优化设计方法可为海上风电固定式支撑结构设计提供参考。     

基于BIM技术和有限元的检测与分析在PC结构中的应用研究

本文建立了PC结构施工全过程的BIM模型及有限元分析模型,对施工过程进行数值模拟与动态、静态监测,对装配式结构进行了结构性能评价,为结构可视化施工监测提供了技术支持。     

数控龙门镗铣床设备基础精度有限元分析

数控龙门镗铣床是一种大型精密设备,具有精度高,综合经济效益高等优点。对地基基础要求极高,需严格控制有害的振动及过大的倾斜和变形。结合实际工程对POWERTEC 9000 AG-S20数控龙门镗铣床设备基础进行有限元分析计算,并对倾斜率及变形进行探讨。     

液压机摆冲结构计算精度分析及子模型应用

针对DZY1000液压机结构改进后的摆冲结构的强度问题,基于有限元分析理论,确定计算方案后进行了静力学分析,并对有限元计算结果及计算精度进行分析,结果表明,摆冲结构的等效应力较大且应力大小变化规律不明显。为提高计算精度,运用子模型技术对摆冲结构的等效应力进行了分析,分析结果验证了改进结构的可靠性。子模型技术的应用为液压机整体结构优化提供了理论依据。     

汽车车门密封条动态异响分析及结构优化

分析汽车车门密封条与钣金密封面之间的相对滑动、硬接触等造成的动态异响,结合非线性有限元分析软件Msc.Marc对密封条断面进行分析及实车异响排查验证,确定异响源于门洞密封条与车门摩擦或密封条本体撞击粘连,对密封条结构进行优化,彻底解决此类异响问题,并提高密封条的密封性。密封条结构优化后压缩载荷衰减率从7. 64%降到5. 82%,可为后续车型设计提供参考。