复合材料帽型加筋层合板典型板元的等效刚度计算

基于经典层合板理论和刚度等效原理,推导了复合材料帽型加筋层合板典型板元的等效面内刚度和等效弯曲刚度的理论解,通过具体算例,将多种工况下典型板元的受力响应和Abaqus有限元计算结果进行比较,结果显示理论解和有限元计算结果吻合较好,说明理论计算方法是准确可靠的。本文的研究成果可应用于复合材料加筋层合板和单板骨架式复合材料船体结构的刚度计算。     

具有减振功能的混凝土超材料的带隙特性

基于局域共振理论，提出了一种新型减振材料—混凝土超材料的结构模型，并通过增加基体中谐振骨料的种类，增加了元胞的带隙数量。利用有限元法，对比分析了单、双以及三谐振骨料混凝土超材料元胞的能带结构、本征模态和衰减特性，研究了带隙的产生机理和影响因素，根据等效质量法推导了带隙计算式。结果表明：混凝土超材料元胞具有带隙特性，且随着基体中谐振骨料种类的增加，带隙数量增多，但每条带隙的宽度降低，谐振骨料种类与带隙之间存在一一对应的关系；带隙的起始频率由对应元胞散射体的平移振动决定，而截止频率则由对应元胞散射体与其他所有单元之间的反向振动决定；通过合理配置元胞的材料和几何参数，可以优化带隙的位置和宽度；等效质量法的带隙计算值与有限元法吻合良好，可用于多谐振骨料混凝土超材料元胞的带隙计算。     

基于热-应力耦合场有限元分析的钎焊板翅结构性能研究

采用有限元分析中的热-应力(Thermal-Structure)耦合场分析法,对不锈钢板翅式换热器高温运行工况产生的热应力与热变形展开研究。建立板翅式换热结构单元二维模型,对高温流体换热工况进行数值模拟计算,并将计算结果作为初始条件导入结构分析中。考虑钎焊材料与母材的差异和焊缝结构的影响,确定了最大应力的位置和数值,并分析不同工况下翅片结构的应力、应变的影响因素。     

盾构隧道纵向等效抗弯刚度解析解

盾构隧道在纵向上是通过螺栓将管片环拼装成一个整体的柔性结构，工程上常需进行纵向上的结构计算以评价由作用荷载及地层位移引起的隧道力学行为。对盾构隧道纵向计算理论进行了总结，分析了弹性地基梁模型、纵向梁-弹簧模型和纵向等效刚度模型的优缺点和适用性。对圆环断面的盾构隧道等效连续梁模型进行详细的解析推导。考虑到盾构隧道的横向性能对纵向性能的影响，假设变形后的隧道横截面变为椭圆环，建立了椭圆环面盾构隧道的纵向等效连续梁模型，提出了椭圆环面盾构隧道的等效抗弯刚度计算方法。     

基于有限元方法的换热器内部管路传热特性分析

为了研究换热器内部管路对传热介质流场特性的影响,基于有限元分析方法建立了换热管模型,通过Fluent软件求解出换热管截面的速度场、压力场和温度场特性。建立了换热管和折流板的整体模型,通过ANSYS Workbench软件对自由模态特性进行仿真计算,得到了振型结果。研究结果表明,换热器内部的管路利于传热效率的提升,上层折流板在共振频率下容易发生较大变形。     

针刺炭/炭复合材料多尺度单胞模型及等效弹性参数计算

基于针刺炭/炭复合材料的细观结构,建立了带有针刺区域的单胞模型,计算各组分材料的弹性力学参数,引入周期性边界条件,获得针刺单胞模型的应力应变。同时基于粘结域理论,使用Cohesive单元层替换针刺区域,建立可用于宏观力学分析的界面单元单胞模型,调整界面单元模型中模型参数,获得与针刺单胞模型最为接近的等效应力,实现界面单元单胞模型与含针刺区域单胞模型之间本构关系的等效。     

2.5D机织复合材料等效热膨胀系数参数化研究

建立了单胞-材料双尺度有限元模型,对2.5D机织复合材料的等效热膨胀系数进行了参数化预测,预测主要分为2个步骤:首先对施加周期性边界条件的单胞进行等效刚度的预测,接着施加温度梯度计算后得到材料各方向等效热膨胀系数.基于对材料纬向"零膨胀"设计需求,进行了织物工艺参数包括经密、纬密和织物结构的参数化计算与分析,得到了参数影响规律,为2.5D机织物工艺参数选择提供了指导.     

电磁窗用蜂窝夹层复合材料内部缺陷超声C扫描检测

对某型号复合材料夹层结构内力情况进行分析,进行理论计算,建立力学模型;使用patrannastran大型有限元软件建立复合材料蜂窝夹层结构有限元模型,模拟试验件受力特点计算出蜂窝夹层结构失效过程,建立了合理的数学模型;采用ASTM C393试验标准对复合材料蜂窝夹层结构试验件进行试验,获得某型号复合材料蜂窝夹层结构强度,并将试验结果与计算结果进行对比分析,得出蜂窝夹层结构的受力特点及验证模型的准确性。     

复合材料蜂窝夹层结构四点弯曲性能研究

对某型号复合材料夹层结构内力情况进行分析,进行理论计算,建立力学模型;使用patrannastran大型有限元软件建立复合材料蜂窝夹层结构有限元模型,模拟试验件受力特点计算出蜂窝夹层结构失效过程,建立了合理的数学模型;采用ASTM C393试验标准对复合材料蜂窝夹层结构试验件进行试验,获得某型号复合材料蜂窝夹层结构强度,并将试验结果与计算结果进行对比分析,得出蜂窝夹层结构的受力特点及验证模型的准确性。     

板翅换热器导流结构非线性映射与性能多目标优化

板翅式换热器入口位置纵向方向上的流体分布不均匀问题影响不同层之间流体传热。目前已有的导流结构采用试验方式确定部分参数,缺乏对导流结构参数优化。本文提出板翅换热器导流结构多目标优化分析方法,分别考虑导流结构中孔径、孔数、流体流速、板翅式换热器入口直径、导流结构在换热器入口处的位置、孔的间距等影响换热器入口处流体均匀分布的因素,构建导流结构压强与单位时间换热量的多目标优化数学模型。采用正交试验方法选择不同参数组合建立仿真试验模型,根据试验结果推导导流结构非线性映射方程,以BP神经网络与遗传算法相结合的方式对导流结构尺寸进行优化分析,得到导流结构多目标优化结果。采用Fluent数值模拟板翅式换热器导流结构参数优化前后流体均匀分布情况,通过对比无导流结构板翅换热器可以看出,对导流结构进行优化可以明显改善流体在换热器各层流道中的流动均匀性,提高换热量,强化换热器的传热性能。     

浅谈铁素体含量磁性仪法和计算法的测定

奥氏体不锈钢中的δ相铁素体的存在有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀性能,也会产生σ相脆化和δ相选择性腐蚀。因此,不同行业对δ相铁素体含量均有相关要求。文章主要从磁性法和计算法测定的原理介绍两种不同检测手段,并对各自检测的结果进行了对比,不难发现两种检测的方式的结果是比较接近的。当在现场作业过程中暂时缺少必要的检测仪器时,可以考虑使用计算法进行铁素体数(FN)的预测值作为参考,具备条件时还是要严格按规范要求进行磁性法检测。     

高阻尼橡胶复合材料在桥梁隔震支座中的应用

选用天然橡胶(NR)、丁腈橡胶(NBR)、氯化丁基橡胶(CIIR)和丁基橡胶为基体,制备4种高性能橡胶复合材料,并用于高阻尼桥梁隔震支座样品制备。结果表明:NBR/AO80和NR/NBR/AO80复合材料的硬度、拉伸强度和拉断伸长率满足桥梁支座用橡胶材料的要求;NBR/AO80,NR/NBR/AO80和CIIR/石油树脂复合材料在与支座的工作环境温度相匹配的温域内表现出良好的阻尼性能;应用NR/NBR/AO80复合材料制备的橡胶支座样品,其竖向刚度、水平等效刚度和等效阻尼比符合桥梁支座用橡胶材料国家标准要求。     

聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构动态性能

分别采用聚己二酸新戊二醇酯–2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)–3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷(MOCA),聚己二酸新戊二醇酯–异弗尔酮二异氰酸酯(IPDI)–MOCA,聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA体系合成3种聚氨酯阻尼材料——PU–1,PU–2,PU–3,并制备了3种四片型约束阻尼结构,进行动态性能试验,考察了加载频率、激励振幅、试验温度对约束阻尼结构的水平等效刚度、等效阻尼比的影响。结果表明,3种聚氨酯阻尼材料的损耗因子(tanδ)峰值均在0.8以上,其中PU–3的最高,为1.04,tanδ0.3的有效阻尼温域都在60℃以上;随激励振幅和试验温度的上升,3种聚氨酯约束阻尼结构的水平等效刚度均下降,随加载频率的增加,PU–2体系的水平等效刚度升高,而其它两种体系均下降;随激励振幅的上升,PU–2体系的等效阻尼比基本不变,而其它两种体系均先升高后下降,在试验温度范围内3种约束阻尼结构的等效阻尼比均在0.20以上。综合分析,以聚丁二酸1115酯酯–TDI–MOCA合成的聚氨酯阻尼材料及其约束阻尼结构综合性能最优。     

硫化测温技术在轮胎生产中的应用

用ＪＬＷ－１２型硫化测温仪对现生产的硫化罐硫经９．００－２１１６ＰＲ轮胎进行硫化温度测定,获得了硫化温度在轮胎各部位的变化情况,并以此得到各部位胶料的硫化程度,发现均存在过硫现象,适当调整工艺条件,硫化外温由１４３℃改为１５１℃,硫化时间缩短５ｍｉｎ后,轮胎机床耐久性能提高显著。     

甘油皂化当量超标原因及预防措施

本文介绍甘油生产过程中皂化当量超标原因及预防措施。     

Simple estimation methods for the Helmholtz—Kohlrausch effect

Four kinds of simple estimation equations are proposed for the Helmholtz—Kohlrausch effect. Two of them can be used for luminous colors, and the other two for object colors. In each of luminous and object colors, the two estimation equations are given to each of the Variable-Achromatic-Color (VAC) and the Variable-Chromatic-Color (VCC) methods. All the equations are similar in type to the Ware—Cowan equation. They give the ratio between luminance (or metric lightness) of test color stimulus and its equivalent luminance (or equivalent lightness) directly. Though their computations are simple, they can apply to various H—K effects including their adapting luminance dependency. The applicable fields of the proposed equations are wider than those of the Ware—Cowan equation. The proposed equations can be applied to predict the H—K effect within the whole chromaticity gamut including spectral colors, spectral luminosity functions based on direct color matching from 0.01 Td to 100 000 Td using the photopic and the scotopic spectral luminosity functions specified by CIE, equivalent lightness values of NCS colors, and others. © 1997 John Wiley & Sons, Inc. Col Res Appl. 22, 385–401, 1997     

三相供电时玻璃液等效电阻的求解

针对玻璃电熔与电助熔中,三相电极非对称布置下的电极内部等效电阻的求解,在电工理论基础上,用作图法或解析法解决这一问题,并对比了作图法、CAD法与解析法计算结果。得出结论：融熔玻璃液负荷的阻抗特性是带弱容抗的电阻性负载,对单相电极而言,电流越前电压的相角在8～10°左右;从工程的角度,完全可以把玻璃液当成是纯电阻负荷;利用向量方程可以用图解法或解析法,求解出三相电极非对称布置时的相电流、相电阻与相功率等。该结论长期应用于玻璃纤维电助熔与电熔窑的设计与研究。     

浓度调节器的仿真与研究

首先对线性和压差式两种典型的浓度调节器模型进行了分析和仿真验证。然后,基于微流控等效电路理论提出了一种电路式模型浓度调节器的设计方案,并通过COMSOL软件对所提出的物理模型进行验证。仿真结果表明:在层流条件下,等效电路理论对微流体系统的分析完全正确,可以成功获得线性和非线性流体的各种浓度分布情况。     

分光光度法测定水体化学需氧量

建立了分光光度法测定水体中需氧量的方法。采用分光光度法的原理,以MnO4-的最大吸收波长525 nm为测定波长,消除了MnO2微浮颗粒的影响,该方法 COD测定范围为0～50 mg/L,与国家标准滴定法之间无明显差异,具有成本低、操作简单方便等特点,用于水样测定结果满意。     

Effects of equivalent diameter on vertical PMMA combustion in natural convection environment

A series of combustion experiments of polymethyl methacrylate (PMMA) plates with two shapes, three thicknesses, and different sizes was performed to investigate the effects of equivalent diameter on combustion characteristics of vertical PMMA in a natural convection environment. Two digital video cameras were used to record the burning process. The temporal variation of mass was recorded by an electronic balance. The influence of equivalent diameter on mass loss rate and flame height was then analyzed theoretically. Convection and radiation heat transfer were calculated and modeled in the theoretical analysis and compared to experiment. The result shows that the theoretical prediction of mass loss rate for each equivalent diameter is in good agreement with the experimental measurements. In addition, the relationship between flame height and heat release rate was analyzed using dimensionless analysis method. It was found that the flame height for vertical PMMA burning in a nature convection environment is dominated by heat release rate and equivalent diameter.