钻式采煤机钻具力磁耦合模型研究

根据采煤机钻具的受力特点,研究了钻具力磁之间的特征关系,建立了钻具力磁耦合模型。通过分析该模型可获取应力和漏磁场之间的特定耦合关系,从而可根据磁场分布间接获得钻具的应力信息,达到实时监测、安全生产的目的。仿真与测试结果验证了该模型的正确性。     

梳齿式微机械陀螺支撑系统的结构仿真与分析

微机械陀螺是利用哥氏(wriolis)效应测量角速度的一种角速率传感器.提出一种梳齿式微机械陀螺结构,并且使用有限元仿真软件ANSYS对陀螺中的关键部件--支承梁进行结构仿真,在仿真过程中分别采用了整体建模和简化建模的方法对支撑梁的弹性系数进行了分析比较,最终得出可以采用简化模型代替整体模型对微机械陀螺中的支撑梁进行分析的结论,为陀螺支撑系统的仿真和分析提出了新的思路.     

弹性支撑梁在移动荷载作用下的响应分析

考虑弹性支撑刚度对弹性支撑梁固有频率及模态的影响,比较前二阶频率受弹性支撑刚度影响的规律及大小.选取二阶模态,利用模态叠加原理,研究弹性支撑梁在移动荷载和移动车辆作用下的动力响应.研究中,一阶模态考虑为简支梁一阶模态与弹性支撑梁的刚体平动相叠加,二阶模态考虑为简支梁二阶模态与弹性支撑梁的刚体转动相叠加.研究结果表明:考...     

基于无线传感技术的多层砌体结构抗震自动化监测

自动化监测多层砌体结构抗震能力能够最大程度降低地震带来的损失,然而砌体结构的承受负荷和下沉量难以准确监测。为了解决上述问题,提升多层砌体结构抗震自动化监测效果,对基于无线传感技术的多层砌体结构抗震自动化监测模型进行设计。首先分析二维状态的砌块等效体积单元的应力-应变关系,进而判断得到的砌体受压应力-应变关系,确定监测点,再通过无线传感分析建立监测数学模型,利用信息采集对数据进行控制,实现抗震自动监测。实验结果表明,设计模型在受力超过临界值后,能够精准地判断出多层砌体结构所受荷载,监测的下沉量准确率在99.8%以上,具有一定的应用价值。     

基坑支护工程的三维模拟仿真系统研究

基坑事故的发生与基坑施工方案设计不完善有着密切联系。目前基于二维平面的设计方案往往难以清楚表达基坑施工过程的空间与时间关系。而采用虚拟现实的三维模拟仿真技术,可以构建立体的施工方案表述;并且结合基坑支护结构仿真结果,验证施工方案的有效性;同时通过三维仿真模型可对基坑结构变形进行预警,以防止基坑工程事故的发生。基于VRML与Web Services技术,研究并实现了一个基坑支护工程的三维模拟仿真系统。给出了系统架构,并对服务器端和客户端的开发与实现方法作了详细说明,最后给出了三维模拟仿真系统的应用实例。     

基于离散元的岩土基坑边坡渗流耦合计算仿真

传统方法在计算岩土基坑边坡渗流时,计算量过大,存在计算效率过低等问题.为此,提出离散元的岩土基坑边坡渗流耦合计算方法.分析岩土基坑边坡的渗流特性和机理,分别从裂缝渗流和孔隙渗流两个方面建立渗流场,分析渗流场与边坡应力场之间的影响和作用关系.结合渗流场和应力场的关系分析结果,利用离散元法建立岩土基坑边坡渗流-应力耦合模型,并在该模型下得出具体参数的耦合计算结果.为验证设计方法的有效性,设计对比实验.结果 表明,与传统的渗流计算方法相比,设计的计算方法的耗时更短,有效提升了岩土基坑边坡渗流耦合的计算效率.     

粘弹性沥青路面车辆动力响应仿真分析研究

不同载重车体对粘弹性沥青路面的应力反映波动性极为复杂,路面的响应规律,车辆的车速、负载等瞬态信息很难与应力反应建立稳定的规范模型.传统方法将移动的车辆荷载假定为作用在固定位置的静载荷;采用线弹性材料模型来仿真实际沥青路面材料;与实际的路面受力状况有所差别,造成结果失真.为解决上述问题,提出一种粘弹沥青性路面的三维瞬态有限元分析模型;计算行车荷载作用下路面动力响应规律,比较车速变化,载荷变化,不同载荷作用位置以及不同深度对动力响应的影响.实验结果表明:模型可以很好得到应力响应,在应力响应有明显的波动性的情况下;准确计算载荷横向作用位置对动力响应的影响,与真实结果比较吻合.     

悬浮隧道基于弹性边界的力学模型与移动荷载响应分析

悬浮隧道是一种创新型的水中交通结构,这种悬浮于水中的结构在考虑复杂边界条件下的力学建模及交通荷载引起的结构响应值得深入研究.本文将跨度范围内由多段锚索支撑的悬浮隧道视为弹性支撑梁,同时将两端的复杂边界条件考虑为具有不同约束刚度的竖向和转动弹性支撑,流体荷载由Morison方程考虑,建立了悬浮隧道在任意荷载作用下的动力学模型及考虑自振特性的特征方程.研究了跨内支撑刚度与边界约束参数多种组合条件下的频率、模态分布特征,得到了相应的敏感区间.同时,以某型号高铁列车为背景并将其考虑为一列移动集中力,研究了悬浮隧道结构关键位置的荷载响应与弹性支撑刚度之间的关系,结果表明跨内支撑刚度、边界约束刚度均对竖向位移存在显著影响,整体上约束刚度越大,相应的位移越小.     

信息系统风险评估空间动态应力关系方法

为解决当前缺乏有效的信息系统动态风险评估技术的问题,研究了信息系统风险评估空间动态应力关系计算方法.通过对信息系统资产的安全属性进行空间转化,构造出信息资产安全属性空间,基于空间应力函数建立了资产属性相互关系动态应力模型.根据描述的资产所在安全属性空间曲面中的曲率变化,表现出资产安全属性之间的相互影响关系,并随时调整和计算资产安全属性值,实现了动态的风险防范措施决策,最后用实例证明了模型的有效性.     

基于ANSYS/LS-DYNA的加筋板入水冲击仿真

采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件数值模拟入水冲击问题,重点研究平板类结构体入水冲击数值仿真和冲击荷载作用下的结构动力响应;首先采用ANSYS前处理器建立平板和十字加筋板入水冲击数值模型,然后通过LS-DYNA求解器数值计算入水冲击的动力响应,并分析比较了各个模型计算得到的位移、等效应力、压力等变量变化,最后得出以下结论,加筋板具有吸收更多人水冲击能量的作用,且耐撞性更强,结构更偏于安全.     

铁路单体桥梁安全监测的仿真与分析

以典型黄河铁路桥桥梁健康状况评估为目标,通过使用ABAQUS工程模拟有限元软件,在建立连续梁模型的基础上,从横向摇摆力作用下变形,以及应变和应力关系上进行桥梁状况模拟及分析,并在此基础上设计基于光纤光栅传感器的桥梁安全监测网络,为工程技术人员在铁路桥梁结构分析上提供了有效的方法。     

斗轮堆取料机主动台车架结构优化设计研究

为了提高斗轮堆取料机行走机构的安全可靠性,根据静力学分析发现半圆铰附近的腹板处应力值偏大,其余地方应力值很小,对主动台车架进行结构优化和建模,采用有限元分析软件ANSYS的APDL语言建立了有限元仿真模型进行仿真,结果表明优化后应力分布合理,最大应力、应变值都减小,达到了设计要求,且重量减轻.证明主动台车架消除了共振现象,提高了结构的安全可靠性.     

振弦传感器极限拉伸室内试验研究

在大型水利水电工程建设的原位监测工作中,时有锚杆应力计应力超量程问题发生,超过量程后的测试数据的可靠性备受争议。分别对量程为210,310,400 MPa三种振弦式应力计进行了极限拉伸试验,对其超量程极限应力状态下的工作状态进行了研究。结果表明:量程范围内荷载—位移曲线呈线性,一直到锚杆应力计屈服前其测量读数是可靠的,一般荷载超过1.6~2.0倍量程范围的读数存在较大误差。     

基于Abaqus子程序的高分子材料本构关系实现

对于高分子材料的仿真,业界一般使用经典的弹塑性本构模型来描述其应力-应变关系,但其真实的应力-应变关系与经典的弹塑性本构模型存在一定差异,从而导致仿真与实际测试之间的差异.Abaqus提供UMAT/VUMAT子程序接口,让用户可以自己构建新的材料本构模型.通过撰写新的材料本构子程序实现高分子材料应力-应变关系在仿真中的准确描述,减少仿真与测试之间的差异.同时,在卸载段可以通过卸载标志符的选择定义不同的卸载路径,方便用户使用.     

车用塑料件的模流与结构联合仿真分析

现存结构仿真软件的材料模型无法准确表达塑料及纤维复合材料零件各向异性的特性,为提高这类零件结构仿真的准确性,使用Moldex3D,Digimat和OptiStruct联合仿真的方法,针对汽车空调风门进行三点弯曲试验工况下的强度仿真与分析。按照实际成型工艺对空调风门进行模流分析,将模流分析得到的结果通过Digimat映射到结构有限元模型上,得到联合仿真模型,并将该模型的分析结果和未映射模型的分析结果同时与通过试验获得的真实应力值进行对比分析。研究结果表明：由成型工艺导致的材料各向异性对风门的应力分布和重点区域应力值均有较大影响;在熔接线附近,考虑玻纤取向的联合仿真模型得到的应力值与实际的应力值更接近,可以提高含玻纤材料零件仿真计算结果的准确性。     

耐腐蚀性油气储运管道内部应力流场模型仿真

油气储运管道的内部应力流场模型构建分析是刻画管道耐腐蚀性的重要指标。提出一种基于管道内流数值离散处理和黏性通量控制的耐腐蚀性油气储运管道内部应力流场模型构建方法,并进行数值仿真。根据低雷诺数湍流模型设计流湍流度多块结构化网格,求得载荷变化引起管道的内部流场规定的最小屈服强度,通过黏性通量控制,进行湍流动能生成曲率修正,实现油气管道内部应力流场模型构建。仿真结果表明,该模型能准确分析温度、压力对不同管径管道的变化规律,准确描述温度和压力变化对油气储运管道平均应力比率变化关系,实现对油气管道内部应力流场的定量分析,对提高管道设计的耐腐蚀性和耐高温高压性具有指导意义。     

无线局域网自动化接入过程安全监测方法

针对网络用户隐私信息泄露问题,提出基于K-means算法的无线局域网自动化接入过程安全监测方法。对难以识别的离散型数据预处理进行优化,通过函数计算确定新的聚类中心,以类内相似度距离最小和类间相似度距离最大为标准确定k值大小,完成基于K-means算法的WLAN安全监测模型的构建。模型通过K-means聚类算法训练数据建立数据库,利用直推式异常检测算法判断网络中数据是否存在异常,完成无线局域网自动化接入过程安全监测。仿真实验结果表明,所提方法监测准确率与监测效率都明显高于其他方法,提高了无线局域网使用的安全性能,实现安全监测工作的完善。     

基于LSTM的光纤复合架空相线分布式应力监测模型研究

本文针对输电架空线路在线监测问题,提出了一种基于LSTM算法的光纤复合架空相线分布式应力检测方法。该方法利用光纤复合架空相线中的通讯光纤,通过刻录光纤光栅,使其具备传感能力,将分布式应力监测问题转化为模型回归问题。同时考虑到光纤传感器的线性分布特点,利用LSTM进行特征学习,训练得到分布式应力传感监测模型。经实验论证,该模型能够很好地实现对导线的分布式应力检测,其均方根误差为1.023,对应应力大小的检测结果平均检测误差为2.032N,应力位置的平均检测误差为1.41mm。相较于基于ELM、SVM方法的检测结果,本方法有一定提升,为光纤复合架空相线分布式应力监测提供了新思路。     

考虑冲击载荷的汽车安全座椅碰撞防护分析

优化汽车安全座椅的碰撞防护性能,可以减少碰撞时驾乘人员的受伤程度,降低交通事故的伤亡率,为此提出冲击载荷下汽车安全座椅碰撞防护性能仿真方法。针对安全座椅零部件材料特点,构建汽车安全座椅有限元模型,利用多刚体动力学分析软件构建有限元-座椅安全带模型,通过区间二分法设定汽车初始位置、汽车安全座椅坐垫的初始状态以及分析应力情况,并通过非线性有限元动力学分析软件实行正向碰撞、侧向碰撞与后侧碰撞仿真分析。仿真结果表明,碰撞过程中假人的头部加速度、胸部加速度仿真结果与实际结果基本一致,验证了所提方法的防护性能研究结果精度较高,可以为汽车安全座椅防碰撞研究提供可靠依据。     

传感器在大型锚杆剪切模型试验中的应用

在某大型水利水电工程建设的原位监测工作中,发生锚杆应力计应力超量程问题.是否由裂隙的滑移剪切造成的,在室内进行了大型锚杆剪切模型试验,模拟锚杆在滑移剪切荷载作用下的工作性状.在试验中采用了多种类型的应力和应变传感器,并进行了优化组合,为整个试验数据的成功获得奠定了基础.