大跨度钢结构屋盖拆撑过程数值模拟的千斤顶-间隙单元法

大跨度钢结构屋盖拆撑过程数值模拟的难点在于千斤顶工作机理的模拟、临时支撑与主体结构脱离及再接触的模拟、以及临时支撑的回弹现象.基于经典梁单元,构造了模拟千斤顶工作机理的只压不拉梁单元.建立了一种新的拆撑过程数值模拟方法:千斤顶一间隙单元法.该方法在千斤顶上端点与主体结构相关联节点之间设置一个两节点间隙单元,把千斤顶单元和间隙单元串连起来,通过对两个单元进行力学状态的判定及其参数的改变来模拟临时支撑与主体结构的脱离和接触.计算结果表明,所编制程序可有效模拟大跨度钢结构屋盖的拆撑过程.     

悬臂梁结合面建模与接触刚度参数识别

基于有限单元法,将结合面简化为一系列包含接触刚度的参数单元,建立了包含结合面的悬臂梁实验模型的有限元模型。根据实验测试所获得的前两阶固有频率,结合所建立的接触刚度参数优化识别的目标函数,利用MATLAB优化工具箱,对结合面在不同面压下的法向接触刚度参数进行了优化识别,获得了不同面压条件下单位结合面上的法向接触刚度参数值,从而为下一步的理论计算与实际应用奠定了基础。     

桥梁伸缩缝跳车冲击荷载计算方法与模型实验

为实测移动车辆对桥梁伸缩缝的冲击荷载,防止桥梁伸缩缝在这种冲击荷载作用下发生早期损坏,制作了缩尺比例为1/30的汽车与桥梁实验模型,进行模型汽车通过模型桥梁的实验研究. 针对车轮经过桥梁伸缩缝时,轮胎与路面的接触长度发生改变,提出了两种改进的伸缩缝跳车冲击力计算方法,分别为改进的假设轮底运动轨迹计算方法和改进的分布式弹簧-阻尼单元计算方法. 然后,通过数值计算与缩尺模型实验进行了结果比较. 最后,基于改进的分布式弹簧-阻尼单元,对三轴载重汽车对单缝式伸缩缝的冲击荷载进行了数值模拟与参数分析. 结果表明:改进算法得到的伸缩缝冲击荷载与实测值更为接近,冲击荷载算法有必要考虑轮胎与路面接触长度的改变;车轮荷载的最大冲击系数超过桥梁设计规范的容许值,通过调整伸缩缝的开口宽度可以将其控制在容许范围内.     

滑动轴承的压力和应力分析

对发动机的滑动轴承进行了数值计算分析，求解了轴承的雷诺方程、粘度方程、密度方程与载荷方程，得到压力分布与油膜厚度分布，进而由接触力学分析得到轴承衬内的应力分布，应力分布影响材料的塑性变形，这对分析滑动轴承的胶合失效有实际意义。根据计算结果，建议由最大Mises应力来指导滑动轴承的设计。     

石灰岩粗颗粒湿化接触力学特性

为探究岩土粗颗粒湿化后的粒间接触力学特性,将粗颗粒间接触形式简化为点-面接触,利用改造后的岩石双轴流变仪开展不同湿化程度下的粗颗粒法向和切向接触试验,分析粗颗粒湿化接触力学性质,归纳出粗颗粒湿化接触经验模型．针对不同湿化程度的粗颗粒土体进行大型直剪试验,利用湿化接触模型对直剪试验进行离散元数值模拟,通过数据对比验证湿化接触模型的可靠性．研究结果表明,湿化水平影响粗颗粒点-面接触的破坏形态;表面湿润状态的粗颗粒法向和切向接触刚度略有减小,而浸泡状态的接触刚度减小明显;湿化后的颗粒接触刚度曲线可以利用幂函数拟合为经验模型,利用该模型对大型直剪试验进行数值模拟,计算误差不超过5%．研究结果可为粗粒土工程离散元数值计算提供依据．     

基于ANSYS的风力机基础结构非线性接触分析

基于ANSYS平台,建立了风力发电机组结构"桨叶-塔体-基础-地基"一体化三维数值有限元模型,确定了计算荷载和结构材料的物理力学参数,分析了基于非线性接触特性的风力机基础的结构应力、沉降和接触状态。     

大理岩球形颗粒接触破碎过程与机理

为研究大理岩球形颗粒的接触破碎过程与机理,利用岩石双轴流变仪,配合特别定制的球铰支座与位移量测系统,进行了大理岩球形颗粒球-面接触与球-球接触试验,对大理岩球形颗粒接触破碎的过程、破碎形态以及试验力-位移曲线进行研究,分析了大理岩球形颗粒接触破碎的力学特性以及破碎过程的细观机理.同时在离散元方法中引入强度折减参数对接触破碎试验进行数值模拟,直观地显示了破碎发展过程,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,最后总结了颗粒接触数值参数标定经验.研究表明,大理岩颗粒在法向接触力的作用下,先在颗粒接触点处产生局部破碎并逐渐形成弹性核,其存在改变了法向接触力的传递路径,弹性核被压入使颗粒产生贯通裂缝,最终发生整体破碎.引入强度折减参数的数值模型能较好拟合试验中的破碎形态,其结果是对室内试验很好的补充,能进一步明确大理岩球形颗粒接触破碎过程的细观机理.     

基于FEM的足尺落地式浅圆钢筒仓静态贮料作用分析

准确计算贮料对仓壁的作用,是大直径浅圆钢筒仓安全设计的前提.为此,采用有限单元法(FEM)对足尺落地式浅圆钢筒仓的静态贮料作用进行了数值模拟分析,包括小麦、铁矿石散粒、石英砂和水泥散料,其本构关系服从Drucker-Prager屈服非关联流动准则.采用3-D模型同时模拟了贮料和筒仓,建立考虑变形的面-面接触对,以更好地反映贮料对仓壁的静态作用.将FEM模拟值与国内外筒仓规范的计算结果进行了对比分析,并讨论了贮料力学参数的影响,表明FEM可作为一种准确、可靠的钢筒仓静态贮料作用计算工具.     

直齿圆柱齿轮接触的边界元分析

本文应用边界元方法，对直齿轮轮齿接触区附近齿表面和齿体内的真实接触应力进行了深入地研究，并通过计算定量的分析了各齿轮参数对接触应力和接触性能的影响，且提出了与弹性力学解析解完全不同的新观点，为高精度的齿轮设计、寿命预测以及齿轮加工制造提供了可靠依据，为齿轮接触问题以及其它曲面接触问题的深入研究奠定了基础．     

矿岩接触带巷道失稳分析及控制方法研究

矿岩接触带往往是巷道的薄弱区域,根据矿岩接触带变形破坏特征,并结合其特殊围岩情况,分析了矿岩接触带巷道薄弱区域的围岩稳定性.同时,将巷道围岩中的矿石和岩石的物理力学参数划分开,结合现场变形监测数据和矿岩物理力学参数,采用数值模拟进一步对矿岩接触带巷道支护前后的应力应变分布做了研究,探索失稳机理,研究发现矿岩接触带一般沿接触带层位发生剪切破坏且不与巷道中心线对称.根据上述研究,分别从塑性区拉伸破坏体积、剪切破坏体积和总体积分析对比分析锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷联合支护的应用效果,最后提出了针对矿岩接触带巷道的分区支护方法 .     

基于有限元法的斜齿轮齿条啮合接触分析

通过Solidworks软件建立了斜齿轮齿条模型.采用有限元法和Solidworks Simu-lation有限元软件计算最恶啮合接触区域以及齿轮齿条啮合时齿根上最大的弯曲应力和接触区域上的接触应力.通过理论经验计算应力公式与有限元法计算的应力值相比较,以验证通过最恶啮合接触区域计算接触应力的可行性.     

定压预紧下角接触球轴承的动力学建模方法

针对定压预紧下的角接触球轴承在动态条件下的接触状态进行动力学建模.分析了定压预紧机理和受力特点,考虑了陀螺力和离心力的影响,基于Hertz接触理论,提出了一种角接触球轴承动态非线性模型的建模方法.通过对模型的数值迭代,确定了角接触轴承的动力学参数以及包括轴承内外圈在动态情况下的法向接触力、接触角、最大压应力、轴向位移、接触斑点和刚度值等动态接触参数集.设计了一个装有定压预紧轴承组的试验台,通过预紧力和转速调整,测量轴承在不同工况下内外圈的相对位移,与构建的模型进行了比对,验证了建模方法的正确性,为轴承生热量和疲劳寿命分析提供了理论依据.     

Optimization design method of contact bounce and breakaway initial velocity for aerospace electromagnetic relay

Aerospace electromagnetic relay is an electric component that has been widely used in aerospace industry.Contact bounce and contact breakaway for initial velocity are the key parameters that have strong influence on reliability and electric life of the relay.Generally,it is difficult to optimize these two parameters simultaneously.In this paper,according to kinetics theory and structural mechanics,a dynamic reaction calculation model of the relay that describes contact bounce and breakaway for initial velocity is proposed.Under the constraints of contact gap and contact force,the optimal combination of debugging parameters is obtained by the application of orthogonal design.It considers the reduction of contact bounce and the augmentation of breakaway for initial velocity as the optimization objectives,and takes the debugging parameters as the optimization variables.All these above ensure the increase of contact breakaway for initial velocity and the decrease of contact bounce simultaneously,and contact arc erosion is also reduced.     

接触应力一种新的测定方法

工程式上各种构件的接触应力，无论采用哪种计算方法，均作了一定的简化，因此计算结果与实际的接触应力有一定差异。本文是实验室用直按贴片法测定一对相接触圆柱体的接触应力，对工厂正在运行的两台生产设备进行了现场测试，证明了该法的可行性。     

三维接触压力分布的近似切平面拟合方法

本文提出了用有限离散压力样本值的内在联系，分块构造接触压力分布拟合函数的新方法──近似幻平面拟合方法，该方法提高了压力样本值的利用率，并能以形式简单的拟合函数较好地反映出拟合单元上接触压力分布沿网格划分方向的变化趋势，获得较高的拟合精度。     

直线滚动导轨磨损退化对导轨参数的影响

为了研究直线滚动导轨磨损退化对导轨各参数的影响,考虑了每个滚珠的受力、变形和初始预紧力,推导和计算了与磨损退化有关的刚度退化模型、预紧力退化模型、接触角变化模型、摩擦力和摩擦因数模型、最大蠕滑率和临界载荷模型.直线滚动导轨滚珠与滚道的磨损伴随着直线导轨的刚度和预紧力产生退化.同时,上排和下排的滚珠接触角、临界载荷、摩擦因数、摩擦力、最大蠕滑率等参数也发生变化.以上参数对滚动导轨的性能具有重要意义,但这些参数很难直接通过试验测量得到.以国产某型号滚珠直线导轨为研究对象,对所建立的各模型进行仿真分析.结果表明:直线滚动导轨磨损退化对导轨各参数均有不同程度的影响,通过测量直线滚动导轨轨道的磨损可以有效预测导轨各参数的变化规律.     

漂白布生产废水处理站工艺设计

以郑州木林森织染有限公司2 500万m/a漂白布生产线项目污水处理站厌氧水解酸化 二级接触氧化处理工艺为例,介绍了该工艺的特点、技术经济指标、主要处理构筑物的设计参数等。     

点接触蜗杆传动的齿面接触分析方法

蜗杆传动副接触区的予控是提高蜗杆传动副传动质量的重要手段。本文提出用已知齿面接触点邻域内的曲面三阶表示来求解新的接触点,进而分析接触区二阶参数的方法,可对点接触蜗杆传动副的接触情况进行精确分析,从而实现对蜗杆传动副接触区的予控。本文的方法还可用来分析优化齿面的曲率修正参数,以及误差作用下的齿面接触情况。     

连接元在平面接触问题有限元分析中的应用

机械中零件间通过平面接触组成构件，构件的整体有限元分析较为困难，引入连接元可为解决此问题提供一种方法。本文阐述了连接元的功能、构成及其应用。     

基于大电流密度下欧姆接触退化的新方法

在大电流密度下对欧姆接触结果进行考核,对传统的传输线法测量接触电阻率的结构与方法进行了改进,充分考虑到了半导体材料受到的影响,可达到只对接触区域老化而不破坏其他区域.工艺制备中实现台面刻蚀斜坡效果,并采取多次SiO_2淀积多次光刻技术,有效降低了引线电极断裂的概率.通过大电流密度老化结果显示:接触电阻率早期快速失效,且随电流密度及老化时间的增加而退化加剧.对样品老化前后进行能谱分析得知:接触层中的Al是一种较低的抗电迁移能力的金属,由于电迁移被冲击出来从而破坏了良好接触层.改进后的结构对测量大电流密度下的欧姆接触是一种好方法.