磁致伸缩作动器的设计与性能分析

在分析超磁致伸缩材料特性的基础上设计了一种微位移作动器．通过有限元分析，对作动器的结构进行优化，得到均匀的偏置磁场和激励磁场；设计了预压力加栽结构和强制冷却结构．对该作动器的动、静态性能进行了测试，结果表明：作动器基本上工作在线性区域内，其位移伸缩量大，低频动态性能较好，高频谐波分量影响较小，相位延迟较小，同时也证明了对作动器的磁场分析和结构优化是正确的．     

弱电接触材料的研究与发展

介绍了主要弱电接触材料的种类、特性和制备工艺.重点从节银弱电接触材料的研究进展、铜基无银材料和纳米复合材料3个方面对弱电接触材料的发展趋势做了详细的介绍.指出合金多元化复合材料的研究、纳米技术在电接触材料的应用以及新型制备方法的发展,是今后弱电接触材料发展的新方向.     

食品接触材料接触面积三维测量技术与人工测量方法对比

目的 分析三维测量技术在不规则食品接触材料表面积和容积的计算中,相较于常用人工测量方法的应用优势.方法 以7种常见的不规则食品接触材料为例,分别用三维测量技术和人工测量技术测量样品表面积,每个样品平行测定6次,对比2种方法测量结果的准确度和精密度.结果 三维测量技术结果准确度高,精密度为0.0134％～1.63％;人工测量结果的精密度为0.748％～3.04％,其稳定性明显低于三维测量技术.结论 人工测量技术存在测量方法不确定、测量偏差大和测量难度大等缺点;三维测量技术操作简单、结果稳定性高、适用性广,具有广泛的应用前景.     

我国稀土超磁致伸缩材料的研究与应用现状

概述了稀土超磁致伸缩材料的性能特点和应用领域，介绍了材料的制备方法和工艺特点，着重讨论了我国稀土超磁致伸缩材料成分、工艺的研究进展及应用现状。     

多孔材料在三向载荷作用下的力学模型

为更全面掌握三维网状多孔材料在工程应用中的安全承载问题,分析了各向同性的该类材料在三向载荷(多向载荷)作用下的力学性能.在其结构简化的基础上,提出了该类材料在三向载荷作用下相应的承载力学模型,其中三向载荷中的任何一个载荷都可以任意为拉伸和压缩.运用这一模型,可以判断当该类材料在承受上述载荷条件时是否会发生破坏,其用来判断的材料固有指标即是多孔体的孔率,该指标是多孔材料最基本的参量.     

滚动轴承接触的非线性有限元分析

利用MSC.Patran/Marc软件建立了滚动轴承的二维有限元分析模型,进行了接触非线性有限元分析,得到接触应力、应变随接触状态的变化情况.当不考虑摩擦接触时,压力与变形间呈现一定的非线性关系.当考虑摩擦接触时,下板面最大等效应力增加,应力分布形状发生改变,最大切向应力发生点向接触部位靠近,说明摩擦因素对接触表面切向应力大小与最大切向应力发生点产生影响.     

柔性材料对爆炸载荷的缓冲效应研究

建立了柔性材料桙钢复合壳体在爆炸载荷作用下应力波传播问题的完备方程组;使用有限元方法完成 了对复合壳体在爆炸载荷作用下应力波传播规律的系列数值模拟,并着重讨论了不同炸药层和柔性材料层厚度 对柔性材料与钢交界面载荷的影响。     

夹层材料裂纹体疲劳载荷作用下的J积分研究

通过弹塑性有限元方法研究了裂纹平行于界面时夹层材料在平行于界面时夹层材料在Ｉ型疲劳功载荷作用下扩展裂纹的Ｊ积分的适用性，结果表明，在疲劳裂纹的起裂阶段，Ｊ积分具有良好的守恒性，而在随后的疲劳裂纹扩展过程中，由于裂纹尖端区域残留应力的影响，Ｊ积分具有明显的路径依赖性。     

多步非稳态载荷下钢轨滚动接触应力和弹塑性变形分析

采用弹塑性有限元法,分析了多步非稳态载荷下钢轨滚动接触应力和变形。多步载荷指的是钢轨同时受到机车和车辆车轮的反复作用或多趟列车通过钢轨。通过在钢轨表面重复移动Hertz法向压力分布和切向力分布来模拟车轮的反复滚动作用。材料循环塑性本构模型采用考虑材料棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型。分析结果表明:在非稳态载荷作用下,钢轨接触表面产生不均匀塑性变形而形成波状表面;多步载荷对钢轨残余应力影响不大;随着机车车轮通过次数的增加,钢轨残余剪应变、表面材料位移、波深和残余累积等效塑性应变将增大,在机车车轮通过之后,随着车辆车轮通过次数的增加,前三个量将减小,而残余累积等效塑性应变继续增大,但其增大的速率变小。随着机车和车辆车轮反复滚过钢轨,钢轨残余剪应变、表面材料位移和波深变化速率即棘轮率呈衰减性。     

复合材料层合板接触损伤问题的分析

将连续介质损伤力学的分析计算方法与复合材料层合板无损伤接触问题的分析相结合, 分析了层合板在接触载荷作用下的损伤问题。采用逆解法得到复合材料层合板无损伤接触问题的解。在进行接触损伤分析时, 考虑到实际应用中层合板的层间相对容易发生损伤, 同时为了简单起见, 不计复合材料铺层的损伤演化, 只计层间胶层的损伤, 并将层间胶层的损伤演化视为各向同性。通过胶层材料的疲劳性能实验曲线拟合得到损伤演化参数。采用附加载荷法与迭代法求解层合板接触损伤分析时应力场与损伤场的互耦问题, 得到了层间胶层的损伤度分布及应力分布。计算结果显示, 该方法收敛性好, 求解简单。      

Contact finite element analysis of three- and four-point short-beam bending of unidirectional composites

Detailed finite element stress analysis of both three-point and four-point short-beam bending specimens of a unidirectional glass-fibre/epoxy composite has been carried out. Contact elements are used to calculate the actual contact stresses and contact length at the roller. This gives more realistic stress distributions than those based on assumed load distributions. If the material is assumed to be linear, a parabolic assumption for the shear stress distribution is good for large parts of the beam between the loading and supporting rollers. However, higher shear stresses arise locally in the vicinity of the rollers. Taking account of the real nonlinear shear response of the material significantly reduces the shear stresses in the specimens.     

钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析

传统的钢板弹簧计算方法在精确建立力学模型时难度较大。考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、片间接触和摩擦等多种非线性因素,建立某钢板弹簧的计算模型。提出考虑由相邻叶片所组成的接触对上接触压力和应力的分布分析方法,计算不同摩擦系数和载荷情况下的变形、等效应力和接触摩擦力对板簧力学性能的影响,以及不同簧片接触对之间接触压力、摩擦应力,接触总应力的相关性,得到若干研究结果。所提出的方法为进一步研究钢板弹簧中相邻叶片之间的非线性状态提供参考。     

火箭筒托架零件一体化成形分析及轻量化设计

目的 研究某型号火箭筒托架零件一体化成形及工况载荷下的结构轻量化设计方法。方法 提出了基于3D打印制造的铝合金一体化快速成形方法,并结合有限元分析和理论公式,得出了一体化托架在冲击载荷作用下的结构强度评估方法,进行了变形、应变及应力分析,在此基础上对托架进行了轻量化优化设计。结果 在满足强度要求的情况下,一体化托架相对传统成形整体质量减轻了153.535g,减少了41.76%,效果明显。结论 实现了托架的一体化成形,完成了托架的轻量化设计,研究结果为火箭筒零件一体化成形及冲击载荷下结构的轻量化设计提供了参考。     

集中荷载作用下弹性扭转约束层合浅拱的非线性面内稳定

该文以3D打印材料ABS-M30作为试验载体,开展了拱脚沉降下3D打印拱的非线性失稳研究。基于最小势能原理推导了失稳临界荷载的解析表达式,得到了拱脚竖向和水平变位下拱径向位移沿拱轴线的分布图;设计了可控制拱脚沉降的加载系统,试验得到了拱在加载过程中的平衡路径,并通过有限元模拟对解析与试验结果进行了验证;分析了拱脚沉降量、矢跨比和长细比对3D打印拱失稳临界荷载的影响。研究结果表明：非线性失稳临界荷载随着拱脚沉降量的增大而减小;在拱脚沉降量一定的前提下,非线性失稳荷载随着矢跨比的增大而增大,随着长细比的增大而减小,且长细比的影响最为显著。