光固化快速成型轻质模型跨声速风洞应用研究

以AGARD—B模型为例,探讨了采用光敏树脂材料加工外形、金属加工内骨架的轻质模型在跨声速风洞中应用的可行性。结果表明,光固化快速成型轻质模型设计方法缩短风洞模型加工周期约69．5％,减轻模型重量约38．9％,降低了模型加工成本,且提高了模型-支撑系统固有频率约73．2％,对避开风涧实验段气流脉动主频有利。轻质模型跨声...     

多分辨率图像插值

提出了一种结合小波和分形的混合图像插值算法。与图像处理中的传统插值算法比较,该算法通过提取图像的分形特征保持图像的全局相关性,更好地保持图像的细节信息,避免了传统插值算法引起的锯齿效应和平滑效应。实验证明该方法可以比传统的插值算法取得更高的信噪比。     

一个基于Web的立体表达方法虚拟现实系统

介绍了基于Ｗｅｂ的三维实体表达方法虚拟现实系统的内容、并讨论了实现该系统的有关Ｗｅｂ与ＶＲＭＬ的关键技术。该系统的研制成功对全面开发工程图学远程教育软件具有现实的意义。     

基于p型自适应有限元法的混凝土骨料模型数值模拟

混凝土骨料模型是由骨料、砂浆基体以及界面层组成的三相复合材料。由于骨料形状的复杂性及各相材料性质差异悬殊,需要采用自适应有限元方法进行有效数值计算与模拟。p型自适应有限元法通过自适应提高基函数的阶次来改善各骨料界面处数值解精度,具有对网格质量要求不高、前处理工作量较少以及阶谱性等优点。该文首先基于ANSYS软件生成了含量可达60%以上的几种复杂形态的二维骨料几何模型;然后,设计和分析了一种基于"分区分级"局部误差控制的p型自适应有限元法,并将其应用于几类典型骨料模型的线性及非线性有限元分析中。数值结果表明,该文设计的p型自适应有限元法对求解混凝土骨料模型是非常有效的,可大大提高各骨料界面处数值解的计算精度,为进行混凝土材料的相关力学性能分析提供了一种高效计算方法。     

AN IMPROVED SINGLE DROPLET COLLECTION EFFICIENCY FOR THE INTERMEDIATE FLOW REGIME

An improved angle droplet collection efficiency model for the intermediate flow regime is presented in this paper, taking into account both inertial impaction and interception mechanisms. This model uses the equations of motion that has been derived by performing a force balance on a particle interacting with the flow field of a spherical collector. The fluid flow field around the collector is assumed to be the approximate solution as developed by Hamielec and Johnson for Reynolds numbers ranging between 10 and 80 and Tomotika and Aoi for Reynolds numbers less than 1.0.

The results of this work indicate that the collection efficiencies calculated by using potential flow conditions may have overestimated the overall collection of particulate matter. It was identified that the transition from intermediate to potential flow occurs when the Reynolds number is about 80. The interpolation scheme for the single droplet collection efficiency proposed in this work can be used from Stokes flow to potential flow conditions including intermediate flow regime.     

基于改进PSO算法的结构损伤检测

结构的损伤检测常转化为求解约束优化问题,针对粒子群算法容易出现早熟问题,增大算法后期的粒子位置的改变量,从而增加粒子位置的差异,因而能够增强其在求解约束优化问题时抵抗局部极小的能力。两层刚架单损伤和多损伤识别的数值结果和收敛曲线表明了改进后的粒子群算法优于传统的带惯性因子的粒子群算法。三层框架结构的4种损伤工况的试验研究进一步说明了该算法应用于结构损伤检测领域的有效性。     

改进的金属磁记忆检测方法的探讨

针对金属磁记忆检测技术存在着信号易受环境干扰，早期判断困难等不足的情况，研究了通过外加激励磁场改善铁磁性金属产生的磁记忆信号等方法。结果发现，在外加激励磁场下，铁磁性金属产生的磁记忆信号呈现明显的规律性，并且提高了对损伤预见的准确性。     

一种改进的利用频响函数进行有限元模型修正的方法

在对机械结构的动态特性进行准确而可靠的预测时，有限元模型的设计参数的修正是很重要的。利用试验测试和预测的有限元模型计算得到的频响函数（FRF），在结构动力缩聚技术的基础上，推导出了一种改进的基于频响函数的灵敏度分析的修正方程。数值实例研究结果表明该方法利用不完备的测量数据，也可在很宽的频率范围内，同时对多个参数进行修正，有限元模型修正解与真实结构参数完全吻合。本文的方法可适用于大型复杂结构的模型修正。     

基于CFD的滚动活塞压缩机容积效率分析

基于计算流体力学（CFD）方法,并采用动网格技术建立了滚动活塞压缩机的数值分析模型,再结合理论计算和试验数据对影响容积效率的主要因素进行了研究分析。结果表明：容积系数和温度系数符合理论预期,压力系数与进气通道流动阻力引起的吸气腔压力波动直接相关,泄漏系数是影响容积效率的主要因素。表明该方法可有效识别各因素对容积效率的影...     

基于轻量化设计理念的酱油瓶包装改良设计研究

针对当下市场上酱油瓶包装所存在信息繁冗、容量不生活化、酱油种类与品质等专业词汇辨识不清的主要问题,本文提出了基于轻量化设计理念的酱油瓶改良设计原则。研究采取市场调查法、用户行为观察法,通过对大型超市内酱油商品的观察、对用户的购买行径跟踪观察等,分析总结出改良设计原则,并生成最终的包装设计方案,旨在通过简洁化、秩序化与多元化的酱油瓶包装改良设计方案,提升用户体验。     

基于改进LHS方法的预应力混凝土结构长期性能概率分析

针对混凝土收缩徐变模型离散性较大的特点,改进拉丁超立方抽样方法的样本点生成策略。改进策略在样本均值误差为零的限制条件下,避免样本点中出现小于0的现象,符合物理意义。收缩应变的简单算例表明:采用改进生成策略后的计算结果与改进前相比,二者均值基本一致,改进后的标准差略有降低。对超长预应力混凝土多层框架结构进行概率分析,考察10000d时间内,季节性温差作用下结构长轴方向端柱顶部位移和结构中部楼板应力的变化趋势。结果表明:改进样本点生成策略可成功应用于大型复杂结构长期性能的概率分析。     

浮桥大位移理论计算方法研究及与动态测试结果的比较分析

为了研究浮桥在重载通过时的大位移变形,把浮桥简化成弹性基础梁,对浮桥在荷载作用下的动力响应进行了建模和计算。对浮桥在静态下的位移、单荷载和2车车队下的动态响应进行了计算,并与相应条件下的动态测试结果进行了比较分析。通过计算与试验的对比分析得出:利用弹性基础梁的理论计算结果,可以满足工程的精度要求,而且计算简便易行,能快速计算各个工况下浮桥的动力响应和位移大小。     

非加劲钢板剪力墙结构分析等代模型研究

非加劲钢板墙等代模型Strip Model(SM)由Thorbur在1983提出,并被加拿大国家标准CAN/CSA S16-01及美国AISC推荐.但前人研究发现,应用SM模型获得的极限承载力和初始侧移刚度总是不同程度低于试验包络线.为弥补上述缺陷,加拿大Alberta大学于2005年提出了修正的等代模型Modifid...     

基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分研究

研究基于D-P准则的理想弹塑性本构关系积分的特点及相应的子增量法。研究说明,作者提出的基于D-P准则的转移应力解析解,从应力调整过程来说相当于线性预测-径向校正方法;从本构关系积分策略来说相当于最近点投射法。最近点投射法具有一阶精度而且是无条件稳定的,而数值稳定性和一致性条件是弹塑性计算收敛的充要条件;作为广义中点法的一个特例,最近点投射法最能适应大的应变增量。理论分析和计算实例都表明,该方法适合于极限分析,在采用较大的荷载增量步时仍能保持较高的数值稳定性和精度。提出了基于D-P准则的子增量法,其中确定子增量步数的公式兼容了Schreyer等人的子增量数表达式。计算实例说明计算精度的提高与子增量的步数大体成正比,在显著偏离比例加载的情况下,单步法仍能取得较高的精度。对一般极限分析课题采用单步法即可。     

MECHANISTICALLY BASED MODELS FOR THE PREDICTION OF FATIGUE DAMAGE IN A BETA TITANIUM ALLOY

This paper presents the results of recent studies of the micromechanisms of room temperature fatigue damage elucidated in a metastable beta Ti15V3Cr3Al3Sn alloy. The fatigue damage mechanisms observed include: grain boundary sliding, crack initiation/propagation, and crack coalescence prior to the onset of catastrophic failure. Mechanistically based models are presented for the prediction of fatigue damage (plasticity and cracking). The models are based on fracture mechanics idealizations of the complex damage modes observed during fatigue experiments, in which acoustic emission signals were collected from deformed sections. Following appropriate noise filtration and careful analysis of the detected acoustic emission signals, the number of counts due to cracking is shown to represent a scalar measure of damage. A modified power law expression (modified Paris law) is also proposed to describe the relationship between the cracking count rate and the effective stress intensity factor. Estimates of the fatigue lives are obtained by integrating between appropriate limits, after the separation of variables in the modified Paris law expression. The measured and predicted fatigue lives were generally in good agreement.     

一种基于复模量的粘弹减摆器非线性VKS改进模型

根据粘弹减摆器单频、对称激振实验获得的复模量数据,对粘弹减摆器的非线性VKS模型进行了参数识别;为了使模型适用于单频及双频条件,提出了一种考虑频率修正的非线性VKS改进模型,并用单频及双频条件下的复模量实验数据对分析模型进行了验证。改进模型可以正确地反映出粘弹减摆器复模量的非线性特性,可用来预估其单频及双频条件下的复模量特性。应用该模型进行了直升机空中共振分析,发现某直升机从悬停到前飞,其摆振后退型模态阻尼下降了37%左右。     

基于p-y曲线法的高桩码头全结构段和单排架模型对比研究

以某钢筋混凝土高桩梁板结构为例,基于p-y曲线法,采用ANSYS建立了全结构段和单排架模型。施加相应荷载组合,对两种模型的桩基内力进行了对比。通过调整单排架中船舶撞击力在排架中的分配系数,对比单排架的桩基和横梁内力与全结构段的误差。所得结果说明,规范中规定的横向水平力在排架中的分项系数不适用于三维有限元梁板结构。结论对高桩码头内力计算有参考价值。     

基于时间序列模型自回归系数灵敏度分析的结构损伤识别方法

该文在分析了时间序列模型的自回归系数对结构单元刚度灵敏度的基础上,提出了一种采用随机载荷作用下结构的时域响应数据进行损伤识别的新方法。该方法首先根据随机载荷作用下的结构响应拟合适用的时序模型;然后建立基于自回归系数的损伤灵敏度矩阵,通过该矩阵可以建立由单元损伤导致的自回归系数的变化与损伤系数变化之间的关系;最后通过求解损伤系数向量来识别损伤位置和损伤程度。对一悬臂梁结构损伤识别的数值结果表明:在计入1%和2%测量噪声的情况下,该方法仅利用单个传感器的时域测量数据,就能够较好地识别单个单元和多个单元损伤;如果对基于多个传感器的识别结果进行综合,识别结果则更加准确、可靠。     

TOLERANCE SYNTHESIS FOR NONLINEAR SYSTEMS BASED ON NONLINEAR PROGRAMMING

Automatic assignment of tolerances to dimensioned mechanical assemblies is studied as an optimization problem; the objective of which is to minimize the (manufacturing) cost, subject to the constraints of (design) functionality and (assembly) interchange-ability. By associating a nominal dimension and a tolerance to the variance, a probabilistic approach is adopted.

Trigonometric functions relating the component geometries give rise to the nonlinearity in the system. Estimating an n-dimensional nonlinear integral by a polytope converts the probabilistic optimization formulation to a deterministic one. It also allows rapid evaluation of tolerance analysis embedded in tolerance synthesis.

Local optimality is ensured by analysis of convexity and quasi-concavity of the objective function and some of the constraints. Sensitivity analysis is performed to provide search directions for global optimality. An implementation is reported with an example.