利科有限元分析软件开发

针对现有的通用CAE分析软件不能满足水工结构和岩土工程领域数值分析的需求,国内外还没有一款功能较完备的水工结构和岩土工程通用的CAE软件的问题,开发出面向水工结构和岩土工程设计、咨询、科研与高等教育的专业有限元分析软件——利科有限元分析软件(LinkFEA).计算模块的设置主要满足该领域中坝、闸、隧道和地下洞室、各类岩质土质边坡等中的渗流场、温度场、应力场(或位移场)及这3个场之间的耦合计算和结构安全性分析需求.前处理模块的功能有几何建模、有限元网格生成以及材料参数、载荷、初始条件和边界条件的设定等;后处理模块包括强度分析、渗透稳定性分析、边坡稳定分析和洞室围岩稳定性分析等,有限元计算结果和分析结果都能以等值线图或云图显示.LinkFEA已经过国内多个工程的渗流和应力(变形)计算的检验.     

渗流——应力耦合作用下露天矿边坡稳定性研究

为了研究渗流场与应力场耦合作用对露天矿边坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了渗流-应力耦合控制方程和露天矿边坡有限元模型,对渗流-应力耦合作用下露天矿边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着浸水时间的延长,岩石强度逐渐减小,当岩石达到饱和状态时,强度趋于稳定;渗流-应力耦合作用下,边坡位移大于无渗流时,边坡安全系数随坡体渗透系数的下降而减小。在露天矿现场采用以喷射混凝土、预应力锚索为主的支护方案后,监测点深部位移较支护前减小,表明该方案能有效控制边坡位移,降低渗流-应力耦合作用对边坡稳定性的不利影响。     

高压引水隧洞混凝土衬砌开裂分析

为研究高压引水隧洞混凝土衬砌开裂问题,根据引水隧洞渗流场和应力场间的耦合作用,将隧洞衬砌作为透水介质;考虑渗透系数与体积应变的关系,建立渗透系数的动态演化模型;根据单裂缝宽度与等效渗透系数的关系确定裂缝开裂位置和裂纹宽度.将该方法应用于某二级水电站高压引水隧洞衬砌开裂分析,结果表明该方法能较好地判断裂缝分布和宽度.     

地铁用制动电阻的弹性热力耦合仿真分析

为分析地铁列车电制动过程中，制动电阻片表面温度场、位移场及应力场的分布，基于有限单元法，建立了三维热力耦合分析模型，并运用有限元软件进行了具体的求解计算，以回归得到了结构变形量与温度的关系曲线。在应力场的计算中引入了最小二乘法，从而以三次有限元计算求得温度场、位移场、应力场的耦合解，以改善计算精度。通过不同冷却条件下计算结果的比较，为制动电阻片采取合适的方法抑制变形提供了依据。     

基于CA的离散粒子系统仿真和显示研究

综合考虑计算的效率,根据真实存在的离散粒子系统的特点,进行元胞自动机模型的建立和规则设计,并以一个三维螺旋空间为例进行仿真和分析。实例表明,该方法在三维复杂空间中运行,元胞自动机模型能定性地体现粒子之间的碰撞和摩擦现象。该方法可以用于动态显示三维离散粒子系统的演化过程,计算效率优于传统的离散单元法.     

热膨胀过程中流固耦合应力分析的等效方法

密闭容器内的液体受热膨胀后,会挤压容器并使其受力变形直至破裂,而传统的流固耦合分析方法难以解决这种流固耦合场、应力场和温度场等多场耦合的问题.利用等效表面载荷的方法来模拟膨胀的液体与固体之间的相互作用,可分析在温度升高过程中内部充满液体的某个容器的受力情况.通过本方法对容器进行动态应力分析,可等效得到容器某个部分结构失效时,容器内壁所受载荷的具体大小及其容积的变化,并可对应得到某处结构失效时刻的准确温度.该方法可有效解决多场耦合的问题,并且省去液体模型,提高分析和计算速度.结合电池冷却箱受热膨胀的算例进一步阐释该方法.     

发动机排气管流-固-热强耦合分析

为研究发动机排气管在流-固-热强耦合作用下的复杂工况,用INTESIM软件中流-固-热强耦合的方法计算某型发动机排气管在工作过程中流场、温度场、热变形和热应力的分布情况.结果表明,与传统的分析方法相比,INTESIM的强耦合方法收敛性更好,并且可以在同一软件平台下对模型耦合矩阵方程直接求解得到结构应力场、位移场、流场和温度场的所有结果.     

基于FLAC3D的岩土预应力锚固支护数值模拟

为了明确预应力锚固支护的加固效果与工作性能,使用快速拉格朗日差分软件FLAC3D,实现岩土预应力锚固支护数值模拟.考虑锚固支护施工顺序,对比分析边坡锚固支护的塑性破坏发展方向与屈服规律,构建弹塑性模型用作计算在预应力情况下岩土变形所产生的变量,通过模拟岩土的接触关系,组建锚固支护模型与预应力施加方法,同时设定模拟边界,利用有限差分软件LLAC3D构建有限差分模型,对岩土工况的预应力锚固支护完成数值仿真.仿真结果证明,FLAC3D可以精确的评定预应力的数值,为维护岩土自身强度和稳定性提供坚实理论基础,保证了工程施工安全.     

基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究

阐述沥青路面水损坏机理,介绍ABAQUS有限元仿真软件,利用ABAQUS非线性动态分析能力建立了沥青路面渗流场、应力场三维有限元数值模型,对孔隙水压力、三向应力及竖向沉降的发生及变化规律进行探讨,并在某高速公路上建立试验段进行试验验证。由算例分析可知,用ABAQUS有限元软件模拟沥青路面降雨条件下的渗流场及移动荷载下的应力场是可行的,效果良好。     

城市轨道交通线路的CPU/GPU协同快速建模方法

摘 要：城市轨道交通线路三维可视化设计能有效地改进设计质量。针对传统基于 CPU 的线路三维建模方法存在着建模速度慢、等待设计成果时间长、渲染效率低、场景优化困难等 问题,提出一种基于 CPU 离散-GPU 建模的城市轨道交通线路三维模型快速建模方法。首先, 将线路分为线状模型和点状模型,然后根据线形设计成果利用 CPU 分解线状模型得到离散化 的边界条件,解析点状模型得到空间信息参数,分别形成独立的、数据量极小的离散数据包; 然后利用 GPU 的并行计算能力通过离散数据包实现线路三维模型的快速建立;联合 CPU 的场 景拣选能力和 GPU 的顶点扩展能力,建立了一种用于长线状模型显示的场景优化方法。研究 结果显示：①该方法建模耗时仅为传统方法的 0.55%～1.30%;②浏览体验相比基于传统 CPU 建模和场景管理的方法显著提升,最小帧数在 70 帧以上;③可有效降低内存及 CPU 占用率等 性能指标,释放设计平台计算压力;④为线路三维可视化设计实用化提供了一种可借鉴的方法 和思路。     

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。