单搭接胶接接头胶层的拓扑优化

利用有限元法,对单搭接胶接接头胶层进行拓扑优化,寻求胶粘剂最佳分配.结果表明,合理的胶粘剂分配能够在不影响接头整体力学性能的前提下,极大限度地减少胶粘剂的用量,且使胶粘剂中剪切应力分布更为均匀.     

暖通空调胶接结构搭接接头承载力优化研究

选用单组分湿固化聚氨酯(PU)胶粘剂作为暖通空调胶接结构,从胶接结构搭接长度/宽度/厚度对剪切应力和剥离力影响、相同厚度防剥离措施、不同厚度胶粘剂的抗静态拉伸强度等方面,研究暖通空调胶接结构搭接接头承载力优化.研究结果表明:增加搭接长度或宽度可增加搭接接头的剪切强度,提升承载力;随着胶层厚度的增加,胶接件的剪切强度呈现...     

折曲单搭接胶接接头应力分布探讨

在同轴单搭接胶接接头的基础上,设计了一种新型折曲单搭接胶接接头。通过有限元方法研究了折曲胶接接头和同轴胶接接头的应力分布规律。研究结果表明:折曲单搭接胶接接头搭接区两端的应力峰值下降幅度均超过40%,并使搭接区出现应力峰值的位置从搭接区端部转移到中部,从而显著地提高接头的承载能力。当L1=7.5 mm时,胶层中应力分布较为理想,各应力呈对称分布,是一种优于普通同轴的胶接接头形式。     

飞机单搭接接头胶接形式的优化

1前言飞机蒙皮结构的绝大部分为单面敞开式，这就决定了蒙皮破孔的原位胶接修理只能单面操作，接头形式只能采用单搭接。单搭接接头是诸多接头形式中的一种，通过考察分析，其接头形式的细节还能优化改进。本文优化研究重点是接头形式的优化，没有涉及参数优化。2接头形式优化计算结果在铝合金板与胶层组成的单搭接结构中，胶层是薄弱环节。胶层内部主要承受剪切应力，胶层两端，在垂直于胶层方向上还集中有正应力，是结构分析的危险部位。其胶层内部应力分布如图1所示。图1胶层中剪应力分布（不计塑性）本文拟采用线弹性有限元对四种胶接头…     

同轴单搭接胶接接头应力分布的探讨

利用有限元方法研究了偏轴单搭接胶接接头和同轴单搭接胶接接头的力学性能.结果表明,同轴单搭接胶接接头可以使接头搭接末端的弯矩变为零,进而有效地降低剥离应力的峰值,减轻剪切应力的集中程度,是一种较为合理的胶接接头形式.     

折曲胶接接头应力分布的数值分析

运用有限元法研究了偏轴、同轴和折曲型等三种单搭接胶接接头的工作应力分布规律。结果表明：与其他两种接头相比,折曲型单搭接胶接接头可有效降低搭接区端部的剥离应力和剪切应力峰值;在数值分析所用参数及条件下,Ⅰ型折曲接头的剥离应力降幅超过了75％,其他峰值应力的降幅也超过了45％～50％,并且应力分布趋于均匀;Ⅰ型折曲接头使出现应力峰值的位置从搭接区的端部转移至中部,从而显著提高了接头的承载能力,是一种优于普通同轴接头的胶接接头形式;对于受剪切载荷作用的接头而言,采用Ⅱ型折曲接头更为合理,可进一步提高接头承受剪切载荷的能力。     

同轴单搭接胶接接头力学性能的研究

利用有限元方法研究了偏轴单搭接胶接接头和同轴单搭接胶接接头的力学性能,结果表明：同轴单搭接胶接接头可以使接头趾部的弯矩为零,进而有效地降低剥离应力的峰值和减轻剪切应力的集中程度,是一种极为合理的胶接接头形式。     

CRH3高速动车组空调通风口胶接结构设计

通过理论分析和计算确定了动车组空调通风口部件与铝合金车体胶接用胶粘剂的强度指标。介绍了胶粘剂的选择及胶接结构的设计原则,考查了搭接长度、搭接宽度、胶层厚度和被粘接材料厚度等对胶接件粘接强度的影响。结果表明:车体与空调通风口部件的胶接接头选择受剪切应力作用的搭接接头较适宜,并且搭接接头的承载能力随搭接长度或宽度增加呈先快速上升后趋于稳定态势;当搭接长度为10 mm、胶层厚度为6 mm、铝合金板厚度为5 mm且常温湿固化型单组分PU(聚氨酯)胶粘剂的剪切强度超过0.23 MPa时,搭接接头的承载能力相对最大。     

钛合金‑芳纶纤维复合材料单搭接胶接接头渐进破坏分析

采用芳纶纤维复合材料与钛合金制备单搭接胶接连接实验件。利用万能实验机、DIC、应变采集系统等手段,对胶接接头的极限载荷、应变场、应变分布和破坏模式进行表征,分析了拉伸载荷下胶接接头的应变分布规律和复合材料层合板刚度折减规律,探究了异质材料单搭接胶接接头的破坏过程。结果表明,胶接接头破坏模式为搭接接头两端胶层界面破坏,中间部位复合材料层间破坏。接头破坏过程为渐进破坏,受载时复合材料端头产生较大的剪切应变,裂纹在此处萌生,并不断向钛合金端头扩展,扩展部位复合材料层合板刚度不断折减,直到搭接面积过小胶层突然发生界面破坏。     

复合材料胶接单搭接连接强度与失效模式研究

以Tserpes失效准则及其材料性能退化准则为基础,利用ANSYS建立几何模型进行有限元分析,针对模型进行相应的试验验证,以探究各参数对复合材料胶接单搭接连接强度的影响,并得到不同参数下的胶接失效模式。结果表明:复合材料与复合材料单搭接的强度高于钛合金与复合材料单搭接的强度;随着胶接长度、胶接宽度的增大,胶接接头的连接强度呈现先增大后减小的趋势;同时发现,在静拉伸过程中,钛合金与复合材料单搭接的失效模式主要为胶层的粘附破坏,复合材料与复合材料单搭接的失效模式主要为混合破坏,表现为复合材料紧邻胶层的第一层和第二层发生铺层基体开裂与分层破坏,同时胶层发生部分粘附破坏。     

基于SIMP优化理论的注塑机固定模板拓扑优化

利用优化准则算法,按照变密度法求解拓扑优化的固体各向同性惩罚微结构模型(SIMP 模型),结合工程应用的实际状况,对注塑机固定模板结构进行了拓扑优化,合理布置加强筋,使其得到更好的材料分布。在满足产品技术指标的同时,变形减少了3.5%,提高了模板刚度,质量减少了9.5%,实现了结构轻量化的目标,得到了适合工程应用的优化模型。     

颗粒团绕流曳力系数的LBM计算

采用格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann method, LBM) 中的LBGK(Lattice Bhatnagar- Gross-Krook)模型和二阶精度的曲线边界条件处理方法对二维颗粒团绕流现象进行了数值模拟,并同时使用动量交换法计算了两种颗粒团构型中不同颗粒的曳力系数。结果表明：颗粒团曳力系数与颗粒聚团的构型有着密切联系,颗粒聚团的形成将导致颗粒团曳力系数大幅度减小。除颗粒团构型因素外,颗粒间距和流动Reynolds数也是导致颗粒团曳力系数发生改变的主要因素。当颗粒聚团存在时,颗粒团中不同颗粒的受力有较大差异,若忽略颗粒聚团效应,则颗粒团曳力系数的计算必然将产生偏差。     

用“冷分解-筛分法”生产氯化钾的新工艺研究

针对目前国内盐化工企业生产氯化钾的主要生产工艺存在的不足与可改进方面,开发研究了“冷分解-筛分法”新工艺,节约投入,避免浮选剂的残留。实验结果表明,察尔汗盐湖和大浪滩盐湖光卤石原矿粒径大于0.246 mm,常温分解后,固相中氯化钾的粒径集中在0.1 mm左右,通过优选筛分目数,发现在使用0.246 mm的标准筛进行振动湿筛分时,氯化钾取得率为81.0%,氯化钠分离率为88.8%,溶解在分解液中的氯化钠为6.6%,取得最优结果。实验证明了“冷分解-筛分法”新工艺的可行性。     

影响因子寻优差异法及其在合模机构优化中应用

以差异演化算法为基础,提出了影响因子寻优差异演化法,通过对3组具有不同Pareto前沿的测试函数进行仿真实验,验证了影响因子寻优差异演化法的可行性和有效性,为多目标优化问题提供了一种新的优化方法,并将其与工程实际相结合,以注塑机合模机构为例,建立了行程比和力放大倍数2个目标函数的多目标优化数学模型,实现对注塑机合模机构的优化,同时与理想点法进行对比。结果表明,行程比和力放大倍数经影响因子寻优差异演化法优化后,比原始参数对应的值分别提高10.73 %和21.42 %,而采用理想点法优化后,比原始参数对应的值分别提高9.93 %和20.91 %;影响因子寻优差异演化法比理想点法更具有优越性。     

Thickness effect on the properties of Mn-doped ZnO thin films synthesis by sol-gel and comparison to first-principles calculations

The current study investigates the effect of thickness on the structural, morphological, electronic, and optical properties of pure zinc oxide (ZnO) and 7% Mn-doped ZnO thin films, deposited by sol–gel spin coating method. All films exhibited a hexagonal wurtzite structure with a high preferential c-axis orientation. The surface morphology showed a good uniformity with cracks and wrinkles. The transmittance decreased with thickness. The bandgap energy was inversely varying with coating number. Photoluminescence spectra showed ultraviolet with strong and weak blue and weak green emission peaks. Density functional theory and Hubbard (DFT + U) method was then applied to study the structural, electronic, and optical properties of pure and 6.25% Mn-doped ZnO materials. A decrease in bandgap energy from pure to 6.25% Mn-doped ZnO material was shown using the DFT + U method. It also found that the Mn3d states were distributed far from Fermi level with a coexistence of both ionic and covalent nature bonds. A slight shift toward the lower energy was noticed for optical properties by Mn doping. The theoretical findings showed a similar behavior to those obtained by experiment.     

超音速喷管内准一维气相流动建模与数值模拟

通过理论分析建立考虑壁面摩擦和换热影响的喷管内气相准一维流动数理模型，在气动方程组矢通量分裂基础上，采用有限差分方法对其变体形式进行离散，空间导数采用五阶精度WENO格式，时间导数采用三阶精度三步TVD龙格库塔方法，在Fortran平台上进行编程和计算，进行模型方法验证和参数研究。结果表明，在适当选取摩擦修正因子时，数值模拟与实验数据吻合较好，验证了数理模型、数值计算与求解方法的有效性。喷管半扩张角增大时，出口气流速度和马赫数增大，而静压减小；进口总温提高时，出口速度显著升高，但由于壁面摩擦和换热加剧，相应的出口马赫数会减小；进口总压提高时，出口气流速度并不显著增大；壁面温度升高时，出口气流速度和马赫数均减小。     

新手模型法命名手性分子R/S构型

对用手性模型标定手性分子R/S构型的方法进行了改良,建立起一种新手模型法,并以几类不同的化合物的R/S命名示例说明其用法。此外,作者首次提出了一个新的述语——手性元素,用它来概括手性中心、手性轴、手性面等。使用新手模型法,可以在没有分子模型的情况下,方便、快捷、准确地标定手性分子的R/S构型。     

中空纤维膜低压超滤处理含油废水的数学模拟

提出一个不可忽略轴向压力降和膜渗透速率轴向变化的中空纤维膜低压超滤处理含油废水的传质模型 ,采用正交配点法并结合MATLAB软件进行模拟 ,解出速度分布和浓度分布 ,得到超滤速率的变化规律 ,与实验数据吻合很好 .用模拟结果讨论Peclet数对超滤的影响 ,并分析中空纤维丝内径向速度分布 ,为超滤膜及工艺条件的选择提供了重要依据 .     

对羟基苯甘氨酸硫酸盐在水-丙酮中溶解度的测定与关联

利用灵敏的激光监视装置,采用恒温溶解法测定了对羟基苯甘氨酸硫酸盐在水-丙酮二元混合溶剂中的溶解度.实验温度范围约为303～323 K,水-丙酮混合溶剂中水的变化范围为0%～100%.在纯丙酮和低含水量的混合溶剂中,对羟基苯甘氨酸硫酸盐溶解度很低.混合溶剂含水9.09%以下时,溶解度随水含量增加略有降低.随着溶剂中水量的进一步增加,溶解度随之增大.在研究的温度范围内,溶质在纯水中的溶解度约为纯丙酮中的50～70倍.同一溶剂中,溶解度随温度升高而增大.用从Clausius-Clapeyron方程推导的理论模型关联溶解度与温度的关系,计算的溶解度和实验值符合良好,平均相对误差1.73%.实验结果可应用于对羟基苯甘氨酸的提纯和优先结晶法拆分工艺.     

微纳米颗粒受自然对流影响运动沉积特性

引言固体颗粒在流体内的运动及沉积是大气环境、河床、水文地质等自然界中普遍存在的现象,也在煤燃烧、化工制药、建筑、冶金等许多工业领域中广泛存在,因此,很早就受到关注[1-3]。一般情况下,对不同颗粒度的颗粒运动与沉积应有不同的研究方法,如微纳米颗粒可能需要考虑布朗力,而大颗粒可以忽略,大颗粒可能需要考虑颗粒的形态,