等透射率冲击部件动态反演综合中的误差分析

针对弹性杆形部件中的作用力和速度传播特征矩阵的构造过程，即多项式根的替换操作，采用减小运算中舍入误差的树型分析法，分析了等透射率冲击部件动态反演综合中误差的来源，重点研究了传递矩阵中多项式系数的两种求解方法；结合多项式零点条件的意义，探讨了多项式的良态和病态零点对反演解的影响，从而进一步研究了离散单元数N和部件设计精度之间的关系。     

有限元分析在抬包回转结构体设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对抬包清洗机床的主要受力部件(回转结构体)进行了应力分析.根据其应力分布验证了设计方案的可行性,并为此设计方案的进一步改进和优化提供了依据.     

振动切削微观应力波机理分析与有限元仿真

振动切削的加载特定性决定了切削中应力波的产生,应力波传播对振动切削的微观机理产生重大影响。以振动切削中应力波产生及在切削区的传播为切入点,对内反射波,反射断裂及动态应力强度因子加以分析,并进行有限元仿真,解释了振动切削的能量作用集中,剪切角增大的实质。     

汽车传动系统非规则壳体类部件有限元建模

针对传统建模方法下汽车传动系统中非规则壳体部件有限元分析结果不准确的问题,提出一种基于部件简化的有限元新型建模方法。详细给出了轴承、齿轮和紧固件等常用部件的模型简化方法,并以汽车主减速器壳体有限元分析为例,基于有限元软件环境,建立了基于传统建模方法和文中提出方法下的两种有限元分析模型;通过对两种模型的仿真结果对比发现:两种方法下汽车主减速器壳体上应力分布总体趋势相同,但是在安装轴承位置等局部区域应力值相差较大。通过对主减速器在输入扭矩为100 N·m,200 N·m和400 N·m三种工况下壳体应力的测试得知:简化方法建立的模型分析结果更加接近实际数值,从而验证了所提方法的正确性和准确性。     

基于压电纤维传感器应力波方向检测的结构冲击定位研究

冲击定位监测是飞行器结构健康监测的重要研究课题。 基于应力波方向检测的冲击定位方法可有效克服传统的到达 时间方法依赖波速的应用局限性,适合飞行器复杂结构的冲击定位监测。 本文分析了压电纤维对冲击应力波的响应特性,针对 板结构冲击应力波信号具有宽频、频散与多模态成分混叠等特征,采用 Shannon 复数小波变换提取应力波能量峰值窄带信号, 通过仿真与实验研究表明低速冲击板中产生的应力波主能量成分为 A0 模态 Lamb 波;基于压电纤维对 Lamb 波的方向响应特 性,优化制备了 45°“应变花”结构的压电纤维传感器,以能量峰值窄带 Lamb 波传播方向表征应力波传播方向,提出了基于压电 纤维传感器应力波方向检测的冲击定位方法。 实验结果表明提出的基于压电纤维传感器应力波方向检测的冲击定位方法准确 有效,平均距离定位误差为 17. 2 mm。 研究成果提供一种应力波方向传感器及不依赖应力波波速的结构冲击定位方法,具有一 定的理论研究意义和工程应用价值。     

基于Isight的机场用向心关节轴承铰接节点优化设计

根据某机场钢屋盖树形柱状向心关节轴承节点的设计要求,提出通过Isight优化设计平台,集成参数化建模设计与有限元技术,选取节点部件主要结构参数为设计变量,以各部件承载最大应力值为响应函数,对多种设计方案进行自动数值模拟与分析,得到最优设计方案.并采用足尺试验对设计方案进行验证,与有限元结果一致,说明了优化设计方案的正确...     

基于有限元分析的应力波调制器结构设计

介绍了现有应力波调制器存在的问题,提出采用有台阶的调制器,以减轻铆枪的重量。利用ＨＯＮＤＯ有限元程序对应力波在两种调制器中的传播进行了分析。分析表明,有台阶的调制器对应力波的放大倍数与现有的调制器相当,且输出的波形比较稳定,而其重量可减轻５０％以上,利用该程序对应力波在不同尺寸的应力波调制器的传播进行了进一步分析,根据输出液波形的质量对变截面应力波调制器的几何尺寸进行了优化设计,提出了锥体的底角和     

冲击载荷作用下弹体内加速度分布研究

将高速钻地弹模拟为一个细长弹性直杆,以直杆一端施加一半正弦载荷脉冲和模拟弹体冲击刚性靶为例,采用线性波动分析方法给出杆中纵波的传播解,并基于ABAQUS和LS-DYNA软件分析应力波传播和弹体加速度的关系及对弹体上不同位置处加速度的影响,研究表明:应力波传播造成的质点局部加速度远远大于将弹性杆等价为刚体时计算得到的质心加速度,揭示了应力波传播效应和结构整体效应的区别。因此数据处理时,应根据不同的测试需求,使用相应的加速度信号处理方法。同时发现弹体的塑性变形将引起塑性应力波的传播和能量耗散,对弹体中的加速度分布产生显著影响,加速度曲线上的最大加速度峰值明显降低。     

基于主动监测技术的蜂窝夹芯结构损伤监测研究

目前，复合材料主要是以蜂窝结构的形式应用于飞机结构中。将应力波因子（SWF）技术与智能材料结构技术相结合，对蜂窝夹芯复合材料的损伤实现在线、主动监测。提出了先将应力波的时域波形微分后再进行傅立叶变换的方法；验证了应力波在蜂窝夹芯复合材料中传播时，其峰－峰值随距离增大呈指数衰减，并提出一种基于最小二乘法的新型应力波因子技术，可有效的剔除传播距离对信号峰－峰值的影响，提高了损伤判别的可靠性和准确性。     

自由场声辐射预报的可变阶波包络单元与有限元耦合方法

在可变阶波包络单元法和声有限元法的基础上,研究了预报无限域自由场结构声辐射的可变阶波包络单元与有限元耦合方法,推导了预报声压的耦合计算公式。在该方法中,结构外区域自由场空间分为使用有限元单元离散的内区域和可变阶波包络单元离散的外区域,根据外区域波包络单元构成的刚度矩阵的组成特性,对其进行分解,并对总系统耦合矩阵方程进行了重组,使得刚度矩阵的计算独立于频率,提高了频段上声压预报的效率。质量、刚度及载荷矩阵的元素需通过积分运算获取,积分精度对最终声场预报的精度具有很大的影响,为确保积分精度,提出了一种混合自适应高斯积分来计算相关矩阵的元素。具有解析解的无限长圆柱和脉动球源算例表明,对可变阶波包络单元组成的刚度矩阵进行分解后,计算效率得以显著提高;采用数值仿真和试验对该耦合方法进行了验证,结果表明该耦合方法具有较好的精度和收敛性。     

摆盘活塞式发动机振动建模与分析

考虑摆盘活塞式发动机具体结构特点和材料性质 ,以及所涉及的振动分析频率范围 ,建立了轴向振动和扭转振动的多自由度振动集中参数模型 ,对于高频振动 ,采用了分布参数模型等效传递矩阵的分析方法 ,并假设部件之间的高频振动传递依据界面的波阻抗条件确定。对于发动机的正常工作状态 ,确定了各个激振力的形式和大小 ,计算实例获得的振动速度响应谱与实际测得的谱特征和变化趋势一致。     

谐波齿轮传动柔轮的应力和疲劳强度分析

柔轮的工作应力和寿命决定了整个谐波减速机的传动性能,对柔轮的应力和疲劳强度的研究,有利于提高谐波传动精度和柔轮使用寿命.从理论的角度计算了某型号谐波齿轮减速机的杯型柔轮空载下的应力峰值和负载时柔轮的疲劳安全系数,利用Inventor建模和ANSYS Worbench仿真软件验证了计算结果的可靠性,得到了柔轮最大等效应力...     

On plastic design of complex machine parts

The technique of statically admissible plastic discontinuous stress fields is used in the plastic design of machine parts of complex shape. If the shape of the part is given the stress field is used to find a lower bound on the bearing capacity. In the case of plastic design an appropriate stress field gives a safe estimate of the shape of the designed part. Complex three-dimensional stress fields are composed of elementary sub-fields, all geometrical and statical parameters of which are tabulated in order to simplify the design procedure. Thus the procedure consists in appropriate arrangement of sub-fields into a complex system of stresses.     

Waves transmission through plate and beam junctions

The evaluation of wave transmission in structural junctions is an important part of the study of structure-borne noise. In this paper, a method for calculating the wave transmission through plate and beam junctions is described. It is assumed that the joint element is an elastic block. Linear approximation of the displacement field is introduced to derive equations which describe the dynamic response of the joint element. A numerical example is presented to illustrate the method. The example involves the analysis of vibratory power transmission through T-junction of three plates. Wave transmission theory is used to find the complex-wave amplitudes for transmitted and reflected waves. The complex-wave amplitudes are used to calculate the transmission efficiencies. This example also includes a comparison of the presented method with other methods for evaluating the wave transmission through junctions. Results of calculations show that the effect of three-dimensional deformation of a junction is important in the mid- and high-frequency range.     

一种圆锥面无键联接接触压力和应力的解析计算方法

推导了计算圆锥无键联接的接触压力的解析公式,给出了心轴和套筒轴的径向应力、轴向应力、切向应力、Mises等效应力以及压入轴向力的方程.对解析解与等效直径的圆柱面无键联接近似解法、有限元法的计算结果进行了比较.在不考虑端部应力集中时,3种方法计算出的接触压力和Mises等效应力结果差别不大.进一步验证了近似解法的可行性,并为计算圆锥联接传递的扭矩和胀紧套的应力分析提供了依据.     

一种圆锥面无键联接接触压力和应力的解析计算方法

推导了计算圆锥无键联接的接触压力的解析公式,给出了心轴和套筒轴的径向应力、轴向应力、切向应力、Mises等效应力以及压入轴向力的方程。对解析解与等效直径的圆柱面无键联接近似解法、有限元法的计算结果进行了比较。在不考虑端部应力集中时,3种方法计算出的接触压力和Mises等效应力结果差别不大。进一步验证了近似解法的可行性,并为计算圆锥联接传递的扭矩和胀紧套的应力分析提供了依据。     

颗粒性复合材料基体破坏极限应力

若颗粒增强金属基复合材料基体和增强体结合完好,在外载作用下材料会从基体断裂,应用三相模型法确定出外应力一定时二相胞元的外加应变,进而得到基体内的细观应力场,根据损伤过程的广义热力学力计算出损伤等效应力,当损伤等效应力等于基体单向拉伸断裂应力时,计算出复合材料的基体破坏极限应力.     

基于增量理论的板材轴对称成形直接积分解法

对一般轴对称曲面零件成形,在平面应力假设和增量理论等条件下,以初始构形为参考构形,采用参数分析方法,得到了等效应变增量的微分方程。由于该微分方程包含了等效应变增量和等效应变增量的一阶导数项,一般情况下,等效应变增量的一阶导数以隐函数的形式存在,难以采用理论方法进行求解,因此,将等效应变增量的一阶导数表示成其自身、等效应变增量以及参变量的函数,根据泰勒级数展开式和积分的定义给出了逐步积分解法,可用于求解轴对称胀形、翻边、拉深等板材成形问题。以圆筒形件和圆锥形件的拉深成形为例,采用增量理论,将总变形分成若干个增量步,逐步加载,跟踪变形质点,累加应变,求解得到了法兰区和凹模圆角区等的应变分布。对分别采用比例加载条件、增量理论计算得到的结果与实验值进行了比较,结果表明,采用增量理论得到的结果更接近实验值。     

Structure determination at the atomic level from dynamical electron diffraction data under systematic row conditions.

We discuss a method to obtain structural information on crystals at the atomic level in high-resolution transmission electron microscopy from dynamical diffraction data under systematic row conditions. Working at a fixed incident energy and within an N-beam approximation, data is required at a well defined set of N incident beam orientations to determine the scattering matrix, one orientation for each column in the matrix. At each orientation the corresponding column of the scattering-matrix is obtained by Fourier transformation of the exit surface wave function. Thus, in addition to each exit surface image, we must recover the phase of the wave function for that orientation in the image plane. We show that retrieval of the phase using algorithms based on conservation of flux, which assume continuity of the phase, can yield incorrect solutions for the phase. This is because singularities can occur in the phase of the wave field at points where the intensity is zero, which can lead to edge dislocations in the phase. We demonstrate, using a model example, how these edge dislocations arise. We will show that phase retrieval from a through focal series of measurements or using the Gerchberg-Saxton algorithm (starting from measurements of an image and the corresponding diffraction pattern), correctly retrieves the phase and hence the exit surface wave function for all the orientations required to obtain the scattering-matrix. The dynamical (multiple) scattering can then be inverted to uniquely obtain the projected potential.     

温度对机械密封金属波纹管力学性能的影响

为了研究温度对机械密封金属波纹管力学性能的影响,建立高温泵用机械密封焊接金属波纹管计算模型,利用ANSYS软件计算波片的温度场,并通过间接耦合法计算不同介质温度下的热应力与热应变场,得到温度对波纹管力学性能的影响规律.计算结果表明:在高温工况下波纹管波片内产生了较大的热应力和热应变,增大了波纹管断裂、失弹等形式的失效的危险,在设计和使用过程中必须对此引起足够重视;在高温工况下波纹管波片等效热应力、热应变的最大值均出现在波片波谷处.