模块化平台的模块划分及共享模块筛选方法

为实现概念设计阶段在汽车模块化平台下对汽车白车身结构进行的模块化设计,提出一套划分模块并从中筛选出共享模块和非共享模块的方法。首先,在保证车身性能的同时考虑车身制造成本和装配成本,提出一种改进的图分解算法,进而能够定义出车身装配结构的最佳划分方式,并依此进行车身结构模块的划分;以该划分方式为基础,根据结构发生改动时所涉及到模具的成本和制造的复杂程度进行优先级排序,定义并筛选出其中的核心共享模块、参数化设计模块和柔性调整模块;在施加平台级约束后,平台下某车型的性能和单独优化该车性能的差值应控制在一定范围内,可根据该差值是否满足要求动态调整三种模块的筛选结果。算例以某三款车型的白车身底板为对象进行了划分和筛选,结果证明了该方法的有效性。     

弹性边界条件下弹性基础加筋板声辐射特性研究

本文以弹性边界条件下弹性基础加筋板为例，将弹性基础刚度，边界刚度计入总体刚度矩阵，建立了加筋板声辐射计算模型。讨论了弹性基础刚度，弹性基础作用范围，局部弹性基础位置，边界旋转刚度，边界支持刚度等对加筋板辐射声功率的影响，得到一些有意义的结论，为实际结构的声学性能计算提供参考。     

基于连续介质损伤力学的7075铝合金高温成形极限理论预测与数值仿真

开展7075铝合金高温单向拉伸试验和成形极限试验，获得了不同温度和应变率的应力-应变曲线和成形极限曲线。结果表明，在较高的温度和应变率时7075铝合金的强度减小、成形性提高。为描述7075铝合金高温损伤演化过程，提出一种改进的连续介质损伤模型，并建立了耦合损伤的多轴统一黏塑性本构模型。基于试验结果，运用NSGAII遗传算法标定了模型中的参数，标定后的本构模型可以很好地预测7075铝合金的高温热力行为和极限应变。通过有限元软件Abaqus的用户材料子程序VUMAT，该本构模型被编入到Abaqus软件中进行数值仿真计算。结果表明，仿真获得的成形极限曲线和应变场分布与试验和理论结果吻合度好，进一步证明了所建立的耦合损伤的多轴本构模型的正确性及其在高温成形极限有限元仿真中的适用性。     

船体结构冰载荷反演方法及试验验证

冰载荷是影响船舶冰区航行期间结构安全的重要环境载荷。船舶的冰压监测通常采用应变传感器，合理地布放传感器是识别冰载荷的基础。通过对比船体外板结构试验中的冲击载荷和不同测试方案下的应变信号，确定了最佳应变传感器布放方案；采用Green核函数方法建立了船体外板结构应变冲击载荷间的响应关系，并对采集信号在噪声影响下反演的不适定性进行了分析；采用Tikhonov正则化方法克服了载荷反演过程中出现的数值不稳定问题；最后将试验中的响应用到载荷识别分析中，反演的载荷可以较为准确地反映冲击载荷的时域特征并且载荷识别精度良好。     

空间刚性梁轨道与姿态耦合动力学问题的辛分析

以空间结构中某些大刚度小尺寸连接件在轨组装之前的动力学问题为研究背景,建立了空间刚性梁的轨道与姿态耦合问题的动力学模型。针对建立的保守动力学模型,采用辛龙格库塔方法模拟了刚性梁的动力学行为,从刚性梁的轨道半径、真近角和姿态角演化过程的数值结果中,发现了随着初始姿态角速度的增加,梁轨道与姿态之间的耦合效应将加剧;通过记录每一时间步的系统总能量相对误差,并与传统龙格库塔方法的计算结果进行对比,间接地验证了所得到数值结果的正确性,同时也验证了辛龙格库塔方法的长时间数值稳定性。     

逆法识别金属板材颈缩阶段应力应变曲线

金属板料成形过程的仿真需要定义材料在大应变处对应的流动应力曲线,即真应力-应变曲线。文章介绍了一种逆向识别方法,通过结合单向拉伸试验和有限元仿真分析来获得金属板料在大应变区间内的流动应力曲线。仿真分析过程中通过构建合适的有限元模型,正确模拟分散性失稳期间的各向异性塑性变形行为。在得出材料完整的直至颈缩阶段的流动应力曲线后,建立多个不同的硬化模型描述该曲线,并比较拟合结果,发现改进的Hockett-Sherby模型效果最好。     

基于遗传神经网络的坝基岩体渗透系数识别

基于坝基岩体渗流场正演分析的数学模型，通过观测渗流区域地下水运动的动态信息反演坝基岩体的渗透系数。将遗传算法和神经网络相结合，所建立的遗传神经网络具有较快的训练速度和较强的泛化能力。数值算例表明，遗传神经网络在求解坝基岩体渗透系数反演问题中具有较高的计算效率和识别精度。     

基于Pushover分析的钢框架地震响应概率统计特性

以钢框架为例,考虑地震作用、结构构件面积、材料弹性模量、屈服强度、恒荷载和活荷载的随机性,在不同水平加载模式下对结构进行Pushover分析,采用K-S检验法,对最大层间变形和项层位移的概率统计特性进行了分析.结果表明,在给定地震烈度下基于Pushover分析的钢框架最大层间变形和顶层位移均服从极值Ⅱ型分布,且不同水平加载模式对统计参数有一定影响.     

基于亚塑性理论的无粘性土压缩试验应力应变的研究

根据亚塑性理论推导出了颗粒体材料压缩试验的应力应变方程,研究了亚塑性本构模型中颗粒硬度hs和指数n的实验确定方法,并且指明其不足之处。根据亚塑性理论和优化方法,提出了用局部搜索最优解来确定hs和n的方法。结果表明,文中方程可以用来确定压缩试验的应力应变关系。     

基于数字图像测量技术的粉煤灰三轴试样剪切带研究

以粉煤灰作为试验土体,充分利用数字图像测量技术的面场特性,研究三轴试样剪切带的形态、出现剪切带试样的应力应变特性以及剪切带的形成条件和影响因素。试验在改进的高精度三轴仪上进行,为了分析比较,选择不同密度、围压、试样高度和饱和度的三轴试样,共进行了20组固结排水剪切试验。结果表明,粉煤灰三轴试样中出现的剪切带形态各异,没有可以遵循的规律。在试验过程中出现剪切带的土体,其应力应变有明显峰值,剪切带初始形成时刻位于峰值强度之前,剪切带完全形成后,土体强度趋于残余强度。粉煤灰三轴试样出现剪切带的必要条件是土样具有较大的相对密度和相对较小的周围压力,相对较高的试样和饱和状态的试样比较容易出现剪切带。利用数字图像测量技术还可以成功记录三轴试样剪切带发育的全过程,比较容易地确定剪切带开始出现和完全形成的时刻。