沥青混合料粘弹塑性本构关系及大变形有限元分析一般理论

应用Perzyna’s理论和Mises屈服准则建立沥青混合料粘弹塑性本构方程,并扩展到三维方程;应用Newton-Raphson迭代程序的逐步积分方法,获得了小变形粘弹塑性本构理论增量形式和有限元数值方程。基于小变形本构理论,把其应力应变、应力偏量和等效应力分别改用Cauchy应力的Jaumann导数、变形率、应力偏量和等效应力,推导出大变形粘弹塑性增量形式的本构方程和数值方程,建立了沥青混合料粘弹塑性理论体系。     

基于ANSYS的场发射阵列阴极焊接应力研究

该文基于ANSYS平台模拟了场发射阵列阴极与钼电极钎焊工艺参数对钎焊层等效应力的影响,并根据仿真结果进行了实验验证。仿真结果表明,当钎焊温度为850 ℃时,最大等效应力最小;当降温速率为23 ℃/min时,最大等效应力最大,之后随降温速度的增加而迅速减小;在降温过程中,高温区逐渐向硅基底扩展,温度沿焊缝方向呈对称分布,焊缝中心温度高,两边温度低。测试结果表明,钎焊接头组织致密,焊缝结合良好,没有裂纹和空洞等缺陷,且钎料对硅基底的影响很小。这是一种可行的、低成本的实现硅基场发射阵列阴极焊接的有效方法。     

线性天线阵列空间相关性函数的分析

推导了在线性天线阵列中的3种典型角能量分布的空间相关性方程,即高斯分布、高斯空间分布和均匀分布.其中高斯分布是由高斯空间分布推导得到的.空间相关性方程是空间天线,阵列几何以及角能量分布的一个函数.分别对在高斯角能量分布和均匀角能量分布下的空间相关性方程进行了分析,将天线问的距离和角能量分布的标准差作为参数在Matlab环境下进行了仿真.结果表明:在一定范围内增大天线间的距离以及角能量分布标准差可以减小天线阵列空间相关性,改善系统性能;同时,在中长距离内,高斯角能量分布更有利于提高系能的性能.     

天线方向图综合中的本征激励方法

给出矩量法分析天线阵列时本征激励模式的不同定义．使用单元间无耦合的理想阵列来逼近有耦合的实际阵列．可以把理想阵列单元的电流分布经过等效转化之后得到的系数去激励有耦合的阵列,可在有互耦的阵列上综合出与理想阵列一致的方向图．因为在优化过程中减少了精确的电磁场分析而大大缩减了考虑耦合的实际阵列方向图综合时间．最后给出算例验证了笔者思路的正确性．     

一种针对GNSS接收机的宽零陷抗干扰算法

为解决干扰信号来向快速变化情况下,基于线性约束最小功率(linear constraint minimum power,LCMP)准则的传统抗干扰算法可能难以收敛,致使全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)接收机失锁的问题,提出了一种基于协方差矩阵锥化(covariance matrix taper,CMT)的零陷加宽抗干扰算法,使变化的干扰信号来向能够始终保持在拓展的零陷之内.首先,在实际干扰信号来向变化不可预测的条件下,所提算法假设干扰信号来向变化服从三角形概率分布统计模型;然后,依据这一模型推导假设情况下的虚拟协方差矩阵与真实协方差矩阵的转换关系,再根据转换关系和真实采样协方差矩阵得到虚拟采样协方差矩阵.通过虚拟采样协方差矩阵求解阵列天线各通道权值;最后,将所提三角形分布算法与传统的均匀分布算法和拉普拉斯分布算法进行了对比分析.研究结果表明,该算法可以有效加宽在干扰信号来向上的零陷并抑制干扰,而且相比于均匀分布算法和拉普拉斯分布算法,三角形分布算法在形成零陷的宽度和深度一致性之间更加平衡,阵列输出信干噪比也要更高,最后结合软件接收机验证了所提算法的有效性.     

砖砌体梁端局压应力分布

本文通过理论分析和试验测定得出梁端砌体局压应力分布在弹性阶段为凹曲线、砌体局压临破坏阶段为不规则S形,可采用三角形应力图作静力等效;纠正了弹性阶段为线性分布、破坏阶段为一丰满曲线的传统看法。     

椭圆型煤斗结构方案比选

椭圆型双漏斗式煤斗是目前国内火电厂建设中少见的煤斗结构形式,首先介绍了这种椭圆型煤斗有别于传统结构形式煤斗的优缺点,其次利用ANSYS有限元软件,对工艺专业提供的两种结构形式的椭圆型煤斗,分全部满煤、单边满煤单边放空两种荷载工况进行了有限元空间结构分析,分别得出了两种椭圆煤斗在两种荷载工况下的应力和变形,得到了煤斗的应力和变形的分布规律、应力集中区域、受力和变形的最不利位置,摸清了椭圆煤斗的受力特点,通过技术经济分析和施工放样难易程度的比较,说明了两种结构形式的椭圆型煤斗的利与弊,为煤斗的结构选型和施工详图设计提供了重要的依据.     

考虑风速风向分布的干煤棚结构风振疲劳分析

针对大跨开敞式干煤棚结构在风荷载作用下易发生风致疲劳破坏的问题,基于干煤棚结构的多点同步测压风洞试验结果,结合Miner疲劳线性累积损伤理论,分别采用雨流法、等效应力法、等效窄带法和等效宽带法等时域与频域内多种方法,计算得到干煤棚网架的风致疲劳损伤结果. 通过建立风速风向联合概率密度函数,考虑煤棚所在地实际风速风向联合分布特性对风致疲劳损伤分析的影响,利用高强螺栓应力经验公式,估算网架结构球节点的疲劳损伤. 结果表明,等效宽带法是频域法中较精确的疲劳损伤计算方法. 与其他风向角相比,干煤棚网架结构在40°~60°斜风向作用下更容易引发疲劳损伤. 在考虑风速风向联合分布的条件下,螺栓球节点的年均累积疲劳损伤比杆件本身更显著.     

虚拟阵列的四阶MUSIC算法研究

研究一种基于四阶累积量的虚拟阵列扩展技术,以扩大阵列的处理孔径和空间自由度,提高方位估计性能.由于累积量域导向矢量的冗余项可等效为特定位置处假想阵元(虚拟阵元)的响应,因而利用高阶累积量可虚拟扩展阵列孔径,利用四阶累积量与二阶统计量的转换关系,对具有等效阵元互相关的累积量作合并平均处理,可得到虚拟扩展阵列的协方差矩阵,对虚拟协方差矩阵采用MUSIC算法作方位估计.数值分析和湖试处理结果表明,虚拟阵MUSIC算法能有效提高分辨率,减小方位估计方差,并能提高空间有色高斯噪声下的性能和稳健性.     

重载齿轮涂层承载能力的仿真分析

为了将物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)涂层应用到高速重载齿轮传动装置中,运用有限元分析了涂层类型、涂层厚度、载荷大小对涂层应力分布的影响.考虑到齿轮轮齿工作面受力复杂,结合齿轮轮齿实际载荷,用非线性弹簧单元来模拟涂层-基体结构的界面结合层,建立了齿轮涂层接触力学计算模型.结合国内外其他学者所做的实验研究,计算结果表明:涂层表面的最大等效应力是涂层表面裂纹产生的主要因素,涂层厚度对等效应力分布有较大影响;涂层/基底界面的最大切应力是导致涂层剥落的主要因素,不同的涂层厚度对切应力点的分布有很明显的影响;载荷等级影响涂层的应力分布和失效形式.     

流化床布风板结构对流场影响的数值模拟研究

应用CFD软件Fluent对流化床炉内布风板入口0.5 m段进行冷态流场模拟。研究在一定的开孔率下不同的布风板板孔布置（正方形、圆形和三角形）与不同开孔直径（0.5 mm、0.6 mm、0.8 mm）下对流化床冷态流场与布风板压降的影响。最终实验表明：孔径为0.5 mm、板孔三角形结构的布风板更容易使气流稳定,有益于物料的正常流化。     

等厚夹层板三角形单元刚度矩阵

本文根据 Hoff 型夹层板的弯曲理论,采用应变能分项插值法导出了夹层板三角形单元的刚度矩阵。它可直接用以计算一般夹层板的变形和应力。     

电容式非制冷红外焦平面阵列设计及优化

提出一种基于MEMS工艺弯折双材料悬臂梁结构的电容式非制冷红外焦平面成像阵列（FPA,Focal Plate Array）。并利用软件CoventorWare对器件的物理学特性进行有限元模拟分析。发现FPA的温度响应度和位移响应度与辐射能量呈线性关系;得到热时间常数、位移、温度灵敏度与铝膜与二氧化硅厚度比的关系,并得出当比率为0.5～0.6时位移响应最大,100μm×100μm和50μm×50μm两种尺寸器件的位移灵敏度峰值分别为0.061nm/pW.μm^-2和0.008nm/pW.μm^-2;随着器件尺寸的增大,其探测能力增强,瞬态响应降低;计算了吸收面与探测极板间的吸合附电压,得到100μm×100μm面板的吸附电压为3.625V～3.750V之间,50μm×50μm面板的吸附电压为10.250V～10.375V之间,以及器件尺寸与吸附电压间的关系.     

三角形蜂窝的共面冲击动力学

采用有限元方法研究了冲击速度在3-250m／s的条件下,结构参数和冲击速度对三角形蜂窝共面冲击力学性能的影响．三角形蜂窝在不同冲击速度下呈现不同的变形模式,各变形模式间的转换速度随着壁厚边长比和扩展角的增加而增加．当所有结构参数保持恒定时,共面动态峰应力与冲击速度的平方呈线性关系．对于给定的冲击速度,共面动态峰应力与壁厚边长比成幂指数关系,与扩展角的关系可以用一较复杂的数学模型进行拟合．基于有限元计算结果利用最小二乘法拟合得到了共面动态峰应力关于各结构参数和冲击速度的经验关系式．     

基于变分渐近法的双周期梯形波纹板等效模型

双周期梯形波纹板是沿两个平面方向均呈周期性梯形波纹变化的新型轻质结构，现阶段对其力学性能与结构参数之间关系的研究较少，限制了该结构的推广应用。针对该问题，以凸起为中心的典型代表单元单胞为研究对象，利用变分渐近法建立单胞等效刚度的数值计算模型。再通过均匀化技术将双周期梯形波纹板转换为具有相同刚度特性的正交异性板进行分析。基于该方法分别计算出不同结构参数下的等效刚度、宏观变形和屈曲模态，通过与三维有限元模拟结果对比验证等效模型的精确性。计算结果表明：由于形貌变化，双周期梯形波纹板的等效刚度较平板的拉伸刚度降低，弯曲刚度增加；随着凸起间距的增大和板高度的减小，波纹板的拉伸刚度逐渐增大，弯曲刚度逐渐降低；而随着板厚度和腰部长度的增加，弯曲刚度呈上升的趋势。构建模型适用于波纹周期远小于结构尺寸的情况，由于等效板模型的近似能量与原三维波纹板能量尽可能接近（通过对能量泛函变分主导项的渐近扩展分析加以保证），可用于计算不同材料波纹板等效弯矩和等效最大拉压应力等，能有效减少计算量和节省计算资源。     

气体爆炸载荷作用下抗爆容器的动力学响应

首先对抗爆容器内气体爆炸载荷进行了研究分析,利用非线性有限元软件ANSYS和Von Mises屈服准则对抗爆容器在气体爆燃和爆轰两种不同情况下的动力学响应进行了强度分析,得到了抗爆容器特征点的等效应力时间曲线和主要部位的等效应力云图以及壳体变形特征。在爆炸载荷作用下,抗爆容器在容器与接管以及与支撑板连接部位出现较高的峰值等效应力。和爆燃载荷相比,爆轰载荷条件下抗爆容器各部位的峰值等效应力大得多。抗爆容器在爆燃载荷作用下处于弹性变形范围,处于安全状态;在爆轰载荷作用下,容器局部发生塑性变形并进入塑性屈服,但由于材料的应变率强化效应,可以认为该容器整体上还是安全的。     

基于流固耦合的离心风机蜗壳结构分析及优化

为了使风机运行更加平稳,提高通信基站的节能效果,需要对离心风机蜗壳进行结构优化.使用ANSYS Workbench协同仿真平台进行了考虑内部流场和蜗壳振动相互作用的双向流固耦合数值计算,模拟了离心风机蜗壳在受到风机气流非定常压力下的动力响应.在蜗壳初始设计模型的前盖面使用加强筋固定,加厚蜗舌部分.研究结果表明,优化后的蜗壳总变形和等效应力都有明显减少,优化结构解决了蜗壳在蜗舌处应力集中的现象,同时有效地改善了风机前盖面和出口处的振动.     

静电除尘器除尘效率影响因素研究进展

综述了目前四大类除尘器的除尘特点及工作机理。同时,针对静电除尘技术介绍了近年来国内外的研究现状,分析了多种不同因素（设备自身结构参数、气体特性、粉尘性质）对静电除尘设备除尘效率的影响,并总结了静电除尘器当下存在的技术上的不足：放电极的选材、最佳参数的优化、集尘板防腐及清洗等问题。未来应着重解决以下几方面问题：开发适用于新形式电除尘器的放电极材料,解决复杂气氛下的放电特性及除尘效率、集尘端绝缘性能下降的问题及防腐等问题。     

基于散乱点云的疵点去除与体积积分算法研究

针对目前处理大量散乱点云数据体积计算算法效率低下且时间较长的情况,提出了一种基于散乱点云数据的高效率体积计算算法.此算法对散乱的点云数据进行三角剖分,利用最小二乘法计算三角面片的各个顶点与其法向量,根据法向量进行疵点去除及方向调整,再将三角面片投影形成的凸五面体分割成两个三棱锥和一个三棱柱,最后积分计算出各分割体的体积...     

随机线阵阵因子概率分布的Monte Carlo分析

针对随机线阵阵因子为随机函数的情况，对阵列单元在口径范围内服从均匀分布和余弦平方分布时阵因子的概率分布进行了分析．依据大数定理对阵因子实部与虚部的概率分布进行了理论分析．利用Monte Carlo方法对理论分析结果进行了验证，并获得了阵因子数值特征的估计值．分析表明，在阵元数目较大时，阵因子的实部与虚部都近似服从正态分布；在副瓣区，阵因子的大小近似服从Rayleigh分布．