导叶安装角对两级动叶可调轴流风机性能及静力结构的影响

为研究导叶安装角对两级动叶可调轴流风机性能及静力结构的影响,采用Fluent软件对第一级导叶安装角改变前后两级动叶可调轴流风机进行了三维数值模拟,分析了导叶安装角对风机气动性能、内流特征和静力结构影响。结果表明:导叶安装角负向偏转时的全压优于原风机,且同一流量下,增大安装角可提高风机全压,安装角正向偏转与之相反;安装角负向偏转后的风机效率均略微低于原风机,而正向偏转后在小流量侧其效率高于原风机,在大流量侧其效率低于原风机,且随流量增加效率下降愈明显。导叶安装角负向偏转后动叶表面总压分布发生明显改变,做功能力显著增强,第二级动叶区和导叶区熵产率有所增加;其第二级动叶等效应力及总变形分布基本不变,但应力和总变形最大值有所增加,固有频率有所降低。     

一移两转平板折展柔性铰链的建模及优化

为提高平板折展机构(LEMs)的灵活性,提出一种一移两转三自由度平板折展柔性铰链.综合考虑各柔性片段的变形特点,设计一移两转平板折展柔性铰链的外形结构;利用等效弹簧模型推导该铰链沿x轴、y轴方向的转动等效刚度及沿x轴方向的移动等效刚度的理论计算模型,并通过设计实例的理论计算结果和仿真分析结果对比,验证刚度计算模型的正确性;探讨各结构参数对3种等效刚度的影响灵敏度;以提高铰链的转动性能和移动性能为目标,构建一移两转平板折展柔性铰链的多目标加权优化模型,并利用基于罚函数的粒子群算法对各结构参数进行优化.结果表明:优化后的一移两转平板折展柔性铰链的各项性能都有较大提升,优化模型具备可行性.     

建筑外窗形式对窗户气密性能的影响

采用压差法测量了天津大学校园内5种典型的常用建筑外窗的气密性,这5种窗户分别是PVC单层窗、PVC双层窗、铝合金平开窗、铝合金推拉窗以及铝合金上悬上悬窗,每类窗户测量3组,测量压差控制在0~60 Pa之间。通过测量结果分析了窗框材料、开关窗形式、使用时间以及窗户所处环境对窗户气密性的影响。最终,当压差为5 Pa时,前4种窗户的漏风量分布在10~20 m³/h之间,而铝合金上悬上悬窗的漏风量则在35~40 m³/h之间,漏风量比较大。窗户的渗漏系数C与窗户气密性存在较大关系,压力指数n基本分布与0.5~0.6之间,受气密性影响小。再根据标准GB/T 7106-2008计算了所测外窗的气密性,通过计算,PVC双层窗的气密性最好,平均为5.17 m³/h·m²;铝合金上悬上悬窗的气密性最差,平均为17.9 m³/h·m²。通过对实验的可重复性进行测量,发现经过测量得出低压段（≤ 10 Pa）的漏风量受环境影响较大,高压段（≥ 15 Pa）较小;每两次重复性测试的时间间隔为1周,每两组重复测量之间的误差都小于15%,实验可重复。     

格栅防护埋地管道的承载特性及设计参数分析

为研究在土工格栅加筋防护埋地管道中筋材铺设和管周土体参数对防护管道性能的影响,基于有限元数值方法,分析静载作用下土体内摩擦角、筋材埋深、管道埋深和加载宽度等因素对管道力学与形变性能的影响.结果表明,极限承载力随内摩擦角增大显著提高;筋材埋深在加载板宽度的0. 2倍左右时,加筋效果显著;增大管道埋深,可显著提升极限承载力,同时降低管道变形;减小加载宽度,可使破坏形式由管道变形失效转变为土体地基破坏,同时降低极限承载力;格栅加筋效果与管道最终形变量的变化密切相关;格栅加筋后与加筋前的极限承载力比值随土体内摩擦角和管道埋深的增大而减小,随加载宽度的增加先增后减.     

后视镜造型对前侧窗气动噪声的影响

前侧窗区域的气动噪声主要来源于车外后视镜,为降低此区域的气动噪声,基于后视镜-平板风洞实验,对5款后视镜进行数值模拟研究。稳态分析采Realizable k-ε模型,瞬态分析采用基于Realizable k-ε模型的分离涡模拟(DES),此数值模拟方法监测的噪声数据与风洞实验结果基本一致。对比分析了5款后视镜平面流线图、表面声功率图和压力云图等,得出后视镜镜罩、基座造型、安装角度等造型因素对前侧窗区域气动噪声影响较为明显,适当调整组合这些造型因素,可有效减小后视镜对前侧窗气动噪声的影响,对后视镜结构的优化设计有较好的借鉴意义。     

砌体结构受爆破地震波作用破坏特征研究

在建筑物附近进行爆破作业产生的爆破振动,会引起结构一定程度的损伤,对结构的安全性和耐久性产生影响。根据现场工程情况,采用有限元软件ANSYS建立砌体结构的计算模型,对爆破地震波作用下其受力和变形进行数值模拟分析。研究表明,爆破地震波作用时,房屋门、窗户的四角部位和墙角等是易产生应力集中和破坏的关键部位;结构对爆破振动的响应程度随着结构物高度的增加而增大;砌体结构设计施工和在砌体结构附近进行爆破作业时,应采取相应减振措施,以降低爆破振动的危害。     

夏热冬冷地区外窗传热系数对建筑能耗的影响

使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随各向窗户传热系数的变化规律进行了模拟分析。分析表明:各向外窗传热系数变化对采暖能耗有较大影响,对空调能耗影响不大,通过降低传热系数的方法很难减少夏季空调负荷;南向窗户传热系数对建筑能耗的影响最大,北向次之,东、西向最小;南、北向外窗传热系数从4.7降到3.2节能投资性价比最高。并且分析了外窗传热系数降低引起空调能耗增加的原因。研究结果对夏热冬冷地区其他城市也具有参考意义。     

大变形柔性铰链的多簧片构型

如何设计大变形的柔性铰链是目前进行柔性铰链研究的方向和热点之一。讨论了几种典型大变形柔性铰链的结构形式及特点,提出了应用多簧片构型设计大变形柔性铰链的参考方法,并根据此方法设计了一种具有较大转动范围的多簧片构型的柔性铰链,应用有限元方法进行了分析及实验研究。实验结果表明,这种多簧片串并联构型的柔性铰链具有较大的转动范围、转动柔度和较小的径向刚度。     

铰链副对展开太阳电池翼结构特性的影响分析

对太阳能电池翼结构的铰链副及其对整个电池翼结构特性的影响进行了对比分析,同时给出了几种新设计的铰链副形式。该分析也为同类铰链副结构的设计提供了参考。     

用于薄膜残余应力检测的微指针放大机构

在MEMS器件中应用的各类薄膜材料在制备过程所产生的残余应力,对器件的性能和可靠性具有较大的影响．设计了一种用于残余应力在线检测的柔性铰链放大机构,并对柔性铰链的结构尺寸与放大机构的角变形和转动刚度的关系进行理论建模,利用FEA软件对3种不同类型柔性铰链的转动刚度进行了数值仿真,为用于残余应力检测的微指针结构的放大机构的优化设计提供了前期研究基础．     

楼层平移前梁柱静态分析——以莱芜高新区管委会综合楼为例

支座形式的改变对结构内力及变形产生影响,决定楼层平移能否顺利进行,对结构的内力和节点位移变化进行研究可为确定平移对结构的影响提供理论依据。文章以莱芜市高新区管委会综合楼平移工程为背景,基于平移所需要的实际情况,应用有限元软件ETABS建立了原模型、局部托换模型、施工完托换桁架模型等3种模型;对比分析了3种模型的梁端和柱端内力值,研究其梁柱节点位移,探索局部托换模型以及施工完托换桁架模型相对于原模型的端部内力和节点位移变化幅度。结果表明:支座形式的改变对结构的影响程度随层数增加而减小;梁在竖向及水平荷载作用下内力变化幅度分别为-13.34%~2.6%与-8.12%~15.57%,柱因支座形式及端部位置不同而差别较大;托换桁架对降低柱下端内力变化幅度作用明显,水平荷载下可降低90%;节点水平位移变化幅度大于竖向位移变化幅度,主楼节点竖向位移大于裙楼。     

生态型护岸结构冻胀适应性的试验示范研究

通过对3种生态型护岸结构冻胀融沉变形的观测,分析了格宾网垫护坡和铰链式护坡结构冻胀量的发展变化过程及残余变形的分布情况。根据观测结果分析,得出以下结论：格宾网垫护坡和铰链式护坡结构是柔性护坡结构,整体性好,具有自愈的功能,能够很好的适应冻胀变形;冻胀量的变化与现场试验段土体含水率的分布情况关系密切,本次观测最大冻胀量均发生在渠坡1/2处。     

基于CEL方法的平板锚旋转安装过程大变形数值分析

采用Abaqus软件中CEL技术对平板锚旋转安装特性及土体流动趋势进行大变形有限元分析。通过比较大变形有限元分析结果与已有的模型试验结果,取得了较好的一致性。有限元建模研究不同参数下平板锚的旋转安装特性,得出以下结论:从局部土体流动趋势,可以发现平板锚旋转安装过程变化规律;对于不同锚链-海平面夹角,仅考虑竖向荷载时,平板锚在90°方向拉出时竖向拉力最大,同时平板锚的埋深损失也最大;当锚眼偏心比较小时,平板锚的埋深损失非常大,且埋深损失主要集中在平板锚转至45°之前;土-锚摩擦系数α0.5时,平板锚的埋深损失变化较小。     

青砖茶专用液压机上横梁有限元分析及结构优化设计

为进一步降低某款现役青砖茶专用液压机的制造费用,利用有限元法对该液压机上横梁进行受力和形变分析,评估了安装孔特征对分析结果的影响程度。采用命令流形式建立了上横梁结构的数学模型,依据建模时布尔运算增加或减少体积对模型中13个尺寸参数进行分组,按照不分组和分组两种形式以子迭代方式进行尺寸优化。结果显示,优化后横梁应力处在25～100 MPa范围的区域相比优化前有所增大,而最大应力发生位置没有改变,均处于立柱筒与横梁对角筋板交接的下表面。优化后横梁形变的过渡区域更大,而最大形变发生位置没有改变,均处于油缸与上横梁安装基准面。液压机横梁应力应变的分布更加趋于合理,且分组优化过程收敛更快,目标值更优。相较于原有的设计尺寸,上横梁质量由1 294 kg下降至975.8 kg,可节约24.6%材料,有效降低了设备的制造成本。     

空间充气展开支撑管的自振特性研究

为了掌握充气支撑管的自振特性,本文基于小变形假定分析了充气圆管的应力分布,并基于ANSYS软件对充气圆管的自振特性进行了深入的研究.分析表明,几何非线性对于结构的振动特性影响不大;充气压力对于固有频率的影响与材料属性相关;充气管的结构形式及初始缺陷对振动特性产生一定的影响,接缝的存在降低了结构的固有频率;同时在充气管的振动模态中,存在着整体的弯曲模态和局部的壳模态形式.小变形假定适合充气管的动态分析,其自振特性与材料属性、结构形式、充气压力及接缝等因素有关.     

叶片安装角度异常对静子叶栅性能及流场结构的影响

为了研究叶片安装角度异常对静子叶栅性能及流场结构影响,共模拟5个叶栅通道,对来流0°攻角和5°攻角下,中间叶片安装角调节±1°、±5°,和±10°时进行数值计算,得到了安装角调节不同角度对叶栅流场结构及性能的影响.结果表明,0°攻角下,安装角调节角度较小时,对叶栅流场性能的影响也较小;安装角调节角度较大时,叶栅流场结构...     

南京市双层窗节能研究

运用动态负荷理论、反应系数法进行建筑围护结构的不稳定传热计算和玻璃窗热负荷的逐时计算。在对不同窗型，即单层窗、双框双层窗和单框双层窗分别进行分析计算，并且对双层玻璃间的不同厚度的空气层对窗户热负荷的影响进行计算机模拟分析后，得出了空气层厚度为４０ｍｍ的单框双层窗是最佳节能型窗户的结论。     

焊接顺序对大型容器方形法兰焊接变形的影响

针对大型容器升高座方形法兰结构的焊接变形问题,结合焊接过程的仿真计算结果,分析了变形的性质及发生机理,考察了焊接顺序对变形的影响,结果表明:法兰盘与立向壁板之间的大尺寸角焊缝焊后因焊缝表面的横向收缩远大于焊根而发生明显的角变形;同时又因该角焊缝偏离结构中性轴、并位于中性轴的下方,因而法兰呈现上凸的挠曲变形;法兰的变形是角变形和挠曲变形综合作用的结果。法兰的平面度决定容器泄漏情况,长度中心焊至宽度中心的对称焊顺序下的法兰平面度最小,约为1. 8 mm,为宽度中心焊至长度中心对称焊的53%。     

花键约束下变形摩擦片角向摆动的数值分析

为了揭示离合器分离状态下摩擦元件变形前后的动力学特性差异,本文研究了花键约束下不同变形程度摩擦片的角向摆动特性,分析了花键界面和翘曲变形对摆动的影响。本文对平直摩擦片进行了力学分析,并建立了平直片角向摆动的动力学模型。在此基础上,对平直片引入薄板的变形函数,考虑几何差异推导出了变形摩擦片的摆动模型。同时,与经典边界条件对比,在摩擦片内径的花键约束处采用了摩擦边界,并且基于几何结构推导出了最大允许摆动角。通过数值仿真,在时域和频域分析了各影响因素对摆动的影响。结果表明:旋转的摩擦片受扰动后,角向摆动频率随转速的增加而增加,而翘曲变形会降低摆动频率。此外,最大摆动角度在低转速时会延长摩擦片摆动的时间,摩擦力则会降低摆动的时间。     

高层建筑斜交网格筒结构侧向位移角研究

推导了斜交网格筒结构子模块的侧向刚度、剪切转角和弯曲转角的简化计算式.通过结构腹板角部斜柱的轴向应变与子模块变形转角之间的关系,建立了子模块变形转角的计算方法,并通过SAP2000软件进行了验证.提出了通过斜交网格筒结构各子模块的变形转角,来控制其在弹性阶段时的侧向刚度及变形能力.结果得出:剪切刚度和弯曲刚度均随着斜柱角度的增大而减小;在相同的侧向荷载作用下,随着斜柱角度的增大,剪切转角与弯曲转角的比值逐渐增大;变形转角受斜柱角度变化的影响比较明显,建议根据结构具体的几何参数,不同斜柱角度的结构应采取不同的弹性位移角限值.