热层合结构横向应力分析的仿真

复合材料热层合结构已广泛应用于航天飞行器.横向应力对复合材料热层合结构的破坏失效具有重要影响.文中基于层合板的一阶剪切变形理论,利用后处理方法,编制设计了复合材料热层合结构横向应力分析计算软件.应用该计算软件对薄板结构厚度方向温度梯度、材料的性能、结构的厚度等参数对热结构的横向应力分布的影响进行了分析讨论.算例表明,剪切弹性参数对热结构的横向应力沿厚度方向的分布影响明显.该方法能用于相关热结构的分析设计.     

磁致/压电/磁致层合材料磁电响应分析

对沿长度方向振动(LT模式)的磁致/压电/磁致(MPM)层合材料的磁电响应进行了理论分析,其中磁致层沿长度方向磁化,压电层沿厚度方向极化.从压电效应和压磁效应本构方程出发,结合材料的机械运动学方程和电路状态方程,重新推导了LT模式下MPM结构的等效电路,完善了文献中的方法,得到了复合材料的磁电电压系数、开路电流、材料内阻、可供电功率与压电、磁致材料各物理参数以及体积参数之间的关系式.以Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层合材料为例,对材料磁电响应进行了数值计算,将计算结果与相关实验结果进行了比较.利用磁电响应仿真结果,对磁电层合材料用于磁敏传感器以及自供电换能器进行了讨论.     

采用MFC压电作动器对复合材料悬臂板振动主动控制

针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度的影响.基于模态控制力/力矩最大化的原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大的区域,通过算例得出结构受控前后的时域和频域响应以及各MFC作动器所需的控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向的相应变化.     

Abaqus/CAE高级实用技巧(续1)

目前,复合材料在工程中的应用越来越广泛．对于大量使用的层合复合材料,Abaqus／CAE引入专门用于复合材料的设计模块Plyup建立复合材料层合板,使建模变得更为简单,应用该模块可方便地对复合材料进行铺层设计．对于每个铺层,可选择铺层应用的区域、使用的材料、铺层的铺设角度和厚度等．对于铺层较多的结构,Abaqus／CAE提供很方便的检查手段,可使铺层沿厚度方向将每层分离展示,效果一目了然,是数字化设计的优点之一．     

压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学研究

本文对横向激励作用下的1-3型压电纤维复合材料层合壳进行了非线性动力学分析,并研究了压电特性对结构振动响应的影响.首先建立了压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学方程,并且在已知的几何结构和材料特性基础上考虑了电场属性.然后根据位移边界条件,选择合适的振型函数,通过Galerkin方法将运动控制方程转化成两自由度的非线性常微分方程.通过数值模拟方法分析了横向激励和压电系数对压电纤维复合材料层合壳非线性振动特性的影响.通过波形图、三维相图、庞加莱图和分叉图等来研究壳体不同类型的周期和混沌运动.结果表明,外激励作用下结构存在复杂的非线性振动响应,同时压电参数对层合壳结构振动响应具有很强的调节作用.     

基于假定应变法的协同转动四边形复合材料壳单元

为对复合材料层合板壳结构进行精确的大变形数值模拟,提出一种采用假定应变法的能分析层合结构大转动问题的协同转动四边形壳单元.该方法在建立有限元公式时引入假定应变法以克服膜闭锁和剪切闭锁的不利影响.与其他能分析大转动问题的复合材料壳单元相比,在新的协同转动框架中采用矢量型转动变量,可大大降低在非线性增量求解过程中更新转动变量的难度,且能得到对称的单元切线刚度矩阵,提高单元的计算效率.分析两个典型算例,并与其他学者的结果进行对比,结果表明在计算层合结构大转角问题时拥有较好的精度和收敛性.     

同轴湿纺炭黑-硅胶复合内涂层柔性纤维应变传感器

通过同轴湿纺技术制备了一种多层中空结构的柔性纤维应变传感器.外层是由硅胶(Ecoflex)材料制成的弹性基底层,内层是由炭黑/聚二甲基硅氧烷(CB/PDMS)复合材料制成的导电层.中空结构由CB/PDMS/CHC13混合物受热时CHC13挥发所致.同时由于CB/PDMS复合材料涂层产生了裂纹结构,增强了该中空纤维的应变...     

考虑热效应的复合材料多体系统动力学研究

研究离心力和温度变化引起的附加弯曲变形对复合材料柔性多体系统振动特性的影响．从本构关系和非线性应变与位移关系式出发,用虚功原理和有限单元法建立了复合材料柔性梁的动力学变分方程,在此基础上建立了复合材料柔性多体系统的动力学方程．对曲柄-连杆-滑块机构的数值仿真表明,对于非对称的复合材料梁,各层弹性模量和热膨胀系数的差异会引起附加弯曲变形,从而影响系统的振动特性．     

基于RFID传感标签的弯曲应变无线监测方法及实验

为解决结构应变有线监测方法存在的布线量大、安装维护费用高、可靠性差等问题,提出一种基于RFID传感标签技术的无线监测新方法。详细介绍了由应变信号调理电路、MSP430单片机和nRF905无线收发模块组成的标签硬件设计和软件实现。根据有限元分析的结果,在碳纤维增强复合材料层合板实验试件上布置了多个电阻应变片,利用设计的传感标签和读写器,在万能材料试验机上构建了结构应变无线监测的实验系统。弯曲实验结果表明分布的传感标签可有效获取结构应变信号并实现信号的无线传输与处理;多通道数据分析处理结果与实验现象一致,验证了该系统实现结构应变无线监测的有效性。     

复合材料厚板结构三维有效弹性常数计算模块化程序

为实现复合材料厚板结构三维有效弹性常数的模块化计算,利用MSCPatran的二次开发语言PCL开发模块化计算程序．针对具有周期性铺层方式的复合材料厚板结构,该程序可自动生成等效后的三维正交各向异性材料．将该程序用于复合材料太阳翼连接架的静力分析,生成连接架各局部复合材料结构的三维正交各向异性材料,得到其在设计载荷下的应变分析结果．有限元分析结果与试验结果比较表明,该程序能有效计算复合材料厚板结构的三维弹性常数,提高复合材料三维建模的效率及可靠性．     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

变电站一次设备喷涂PRTV用量的分析

对国网宁夏电力检修公司宁安运维站近2年来一次设备喷涂PRTV用量的统计数据进行分析整理,得出各类一次设备按照标准要求喷涂PRTV时的用量估算值,并针对现存作业中存在的问题,提出相应解决方案。