缓冲防护材料计算机辅助优化设计系统

在航空、建筑、汽车、交通运输和包装等领域的缓冲防护中进行缓冲材料优化设计时，采用产品缓冲包装设计中通用的方法（国标GB8166-87，缓冲系数C与最大应力σm曲线法、最大加速度Gm与静应力σs曲线法）存在很多明显的缺陷。作者将国际上最新使用的基于能量吸收图法的缓冲防护设计技术应用于缓冲防护材料优化设计中，并采用计算机进行了辅助设计。为此，首先分析了缓冲防护材料计算机辅助设计系统的需求、功能和模块组成；而后对系统进行了详细设计，重点设计和实现了缓冲防护材料能量吸收图生成与优化设计两大功能模块；最后利用所开发的系统对常见的缓冲防护设计问题进行了实例求解，并将计算结果与国标中的计算结果做了对比分析。对比分析和跌落实验证明能量吸收图法不仅克服了传统方法的弊端，能够满足缓冲防护设计要求，而且该方法的设计结果更有效利用了缓冲防护材料的缓冲性能。     

蜂窝纸板缓冲系数及性能的研究

通过蜂窝纸板的动态压缩试验，对缓冲性能进行了研究，得出了它的最大加速度-静应力曲线。同时，分析了组合蜂窝纸板缓冲衬垫的缓冲系数，比较蜂窝纸板用作缓冲衬垫时几种形式的优缺点，为缓冲包装设计提供有用的依据。     

钢筋混凝土双曲线冷却塔竖井架的优化设计

采用结构力学方法，编制塔式设备竖井架通用计算程序对双曲线冷却塔竖井架进行了优化设计，完成了竖井井架杆身正应力，剪应力，局部及整体稳定性，自振周期的变化规律。结果表明，１２孔断面结构是双曲线冷却塔竖架最理想的设计。     

牙轮钻机钻架分组结构优化设计

根据牙轮钻机钻架的结构特点，提出分组结构优化设计方法，编制了基于准则法的分组结构优化程序．以ＹＺ５５牙轮钻机为例进行了钻架结构优化设计，给出两种优化方案下的病应力最优解．     

系统受随机激励时的可靠性分析

主要研究非线性缓冲包装系统受随机激动时的失效分析计算问题，非线性缓冲包装系统受随机激动时会产生随机振动响应，从而使得非线性缓冲包装系统内部产生随机的交变应力。因交变应力而使非线性缓冲包装系统失效的原因有两种：第一种是因为应力的幅值系统产生疲劳破坏。主要研究第二种情况时的失效分析计算问题。对于受随机振动的非线性缓冲包装系统，通过引进VanderPol变换，采用计算平均输入功率和平均输出功率的方法，发现在一定条件下，系统新的变量将趋于一个联合马可夫过程，从而可建立起相应的FRK方程，通过求解该FPK方程，采用穿越分析技术和Miner准则，可计算出系统因随机振动而导致的疲劳破坏概率或平均失效时间。     

基于有限元的压架零件静态分析

基于ANSYS软件的功能，对PYQ202C平压压痕切线机压架进行了静态分析，得出了压架在工作载荷下的Von-miss等效应力和变形分布云图，通过改进了零件的结构设计，调整了压架各部分的应力分布和变形分布，使各部分的应力和变形值更加合理，既保证零件的强度和刚度，又最大限度地节省材料的使用量，从而降低了压架的重量和制造成本。     

一种基于摩擦吸能原理的气动灭火炮用缓冲系统

针对气动灭火炮的后坐缓冲问题,给出了一种新型摩擦吸能缓冲系统的解决方案,设计了摩擦吸能缓冲装置的结构.分别运用ADMAS和ANSYS软件进行了气动灭火炮动力学仿真分析和应力应变计算,并与传统弹簧缓冲方案的分析结果进行了对比.结果表明：采用摩擦吸能缓冲方案的气动灭火炮后坐缓冲特性明显优于采用弹簧复进机缓冲方案的传统气动灭火炮,摩擦吸能缓冲方案能够更有效地减小后坐力峰值和位移峰值,并能使气动灭火炮的后坐运动过程更为平稳.     

履带式拖拉机安全防护架的强度分析

对东方红－８０２型履带式拖拉机的两种安全防护架进行了有限元计算，得到了不同载荷作用下防护架的变形和应力分布，分析了防护架的强度和刚度，并以模型试验证理论计算结果。     

单层甲板屈曲时船体极限弯矩统计特征值的计算

传统的求单层板架临界应力的方法只能处理一些对称形式的板架，用有限地克服了这一局限，可以求解任意形式平面单层板架的临界应力，算例的比较和分析表明这种做法是合理可行的，以此为基础，按Ｒｏｓｅｎｂｌｕｅｔｈ法进行一些计算了体极限弯矩的统计值，并且分析了多个基本随机变量单独变异和共同变异对极经矩统计值的影响。     

自行车架后三角在侧向载荷作用下的计算与分析

本文用有限元方法编制了空间刚架计算机程序。用此程序计算了自行车架后三角的位移和应力。计算指出:自行车架后三角中,小拉杆的应力在所有诸构件中最大。此结论说明了工作中该构件最易于损坏的原因。本文也计算分析了上述结构采用不同节点接合时的应力分布状况。根据计算得出的结论,可供自行车设计工作者参考。     

基于响应面法的车门防撞梁多学科设计优化

对车门防撞梁的原始设计方案进行优化,以M形截面车门防撞梁替代原管型防撞梁的设计方案,并以M形截面车门防撞梁的材料参数作为设计变量,以提高车门防撞梁的轻量化性能及其在侧面碰撞中的吸能性为优化目标,采用正交试验设计方法进行样本数据设计,使用响应面法建立车门防撞梁轻量化性能及吸能性的多学科近似模型,通过遗传法最终得到最优的车门防撞梁材料方案,在保证其质量不增加的情况下,显著提高了车门防撞梁的碰撞吸能性.     

汽车车架设计的安全性分析

车架的结构及车体刚度对汽车的安全性有着不容忽视的影响。通过对轿车及微型车的大量实车碰撞试验结果的分析，从事故中的被动安全——安全气囊的匹配及主动安全——碰撞过程中车体自身的吸能程度两方面对汽车车架的设计提出了新的思路。     

07MnNiCrMoVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性分析

采用SMAW焊接工艺焊接低合金高强度07MnNiCrMoVDR钢获得焊接接头,通过焊缝显微组织观察、冲击断口分析、焊缝低温冲击试验,研究了07MnNiCrMoVDR钢焊缝组织与低温冲击韧性。结果表明,焊缝组织由沿晶界分布的先共析铁素体、晶内的针状铁素体和粒状贝氏体构成,针状铁素体以微夹杂物为核心生长。温度为－40 ℃时,不同部位焊缝冲击吸收功随试样截取深度的增大而减小;与近表面处相比,1/2厚度处焊缝冲击吸收功损失约67%,在1/4厚度处,焊缝冲击吸收功随着温度的降低而降低;焊缝的低温冲击韧性符合要求。焊缝冲击断口的表面由凹凸不平变得比较平整,断口的微观形貌由韧窝花样变成解理河流花样。     

Influence of flange location on axial deformation stability of double-hat structure

A new structural configuration with better impact stability for increasing energy absorbing efficiency is found.Based on finite element analysis,deformation modes of double-hat structure under axial impact loading are categorized to find the main reasons that affect deformation stability.It is revealed that,in a double-hat structure,the location of the flanges is highly related to the deformation mode and energy absorbing efficiency.Moving the flanges away from their traditional mid-location may result in more regular and stable deformation mode and achieve higher energy absorbing efficiency.The flange offset value needs to be controlled within a certain range,otherwise,the double-hat structure would tend to deform like a top-hat structure and the energy absorbing efficiency could be compromised.These findings and analyses lead to a new structural design configuration-asymmetric flange locations-for enhancing the deformation mode stability in double-hat structures.     

水泥基材料隐身性能改性试验与数值模拟

以水泥为基体,添加硅灰和粉煤灰、石墨和碳纤维、纳米TiO2和钢纤维为吸波剂的试样,对8～18GHz频段内的隐身性能进行了试验分析,结果表明,硅灰和粉煤灰、纳米TiO2和钢纤维与水泥复合制成的吸波材料具有良好的隐身性能,石墨和碳纤维与水泥复合制成的吸波材料的隐身性较差,掺合材对水泥基材料吸波性能的影响必须综合考虑,并不是越多越好,掺合材超过一定极限后,材料的透波能力增强,吸波性能便会下降.在设计时对试件实验数据进行计算机模拟仿真,得到水泥基复合吸波材料,材料的电导率、复介电常数、复磁导率、介质损耗角正切等是评价吸波材料的主要参数.当掺合材作为复合吸波剂应用时,两种材料的介电损耗共同发挥衰减作用,可以明显提高试件的吸波性能,而且可以拓宽频段,比单一吸波剂的添加有着明显的优势.     

基于复合几何随机过程冲击模型的可靠性分析

建立了一类系统受冲击损伤的数学模型,在系统工作环境承受冲击损伤的到来服从几何分布、冲击引起的损伤服从指数分布的条件下,讨论了系统损伤未达到危险临界值z的概率、平均损伤、引起系统失效的冲击次数的均植及系统损失效率等相关可靠性指标.     

新型静偶分离摆架的研究

静偶分离摆架是双面立式动平衡机的关键技术.在分析传统立式动平衡摆架静偶分离特性的基础上,为从结构上实现静偶振动的完全分离,提出了一种新型静偶分离摆架结构,采用十字簧杆消除力偶对平动簧板的影响,通过建立系统振动力学方程,讨论了平动和偶动的振动特性,分析了影响静偶分离的各种物理因素.实验结果表明,这种静偶分离摆架结构的偶动对平动的影响甚微,实现了静偶运动有效的分离,消除偶不平衡量对静不平衡量的影响,远远优于传统摆架结构.     

直板楼梯与折板楼梯对框架结构刚度的不同影响

研究了直板楼梯和折板楼梯对框架结构刚度的不同影响,建立了独立框架单元和整体框架两种分析模型,分别比较了无楼梯、直板楼梯、缓台板布置在楼层处的折板楼梯和缓台板布置在中间平台处的折板楼梯四种情况在相同受力情况下横向和纵向的楼层水平位移,通过比较四种情况下楼层的水平位移,得到了三种不同形式的楼梯对框架结构刚度的影响,结果表明,缓台板布置在中间平台处的折板楼梯对整体框架结构刚度的影响比直板楼梯小.     

神经元PID在FA467粗纱机速度控制中的应用

FA467粗纱机控制系统属于大惯量、非线性时变系统，采用传统的PID和通常的自适应控制都不能满足本系统的要求。本文在吸收传统PID控制器简单易懂，不需精确的系统模型优点的基础上，采用一种基于神经网络与PID控制相结合的神经元PID速度控制方法。利用单神经元的自学习、自适应特性，在线改变增益权值，代替传统的PID固定增益，以提高跟踪性能和响应速度。实验证实，该方法大大减少了粗纱机故障几率。     

平头汽车碰撞防护装置的设计与试验

为平头汽车设计了碰撞防护装置是由正面弧形缓冲板、纵向吸能器等部件组成.在不改变车身结构的前提下,安装在车身前端的内部.通过分析碰撞试验取得的高速影像及加速度曲线,掌握了碰撞防护装置的有关技术参数.试验表明,在发生正面碰撞时,该碰撞防护装置能够减小车身变形、吸收碰撞能量、延长碰撞冲击时间.