基于DIC的长玻纤棉增强MC尼龙小孔应力集中实验研究

利用数字图像相关(DIC)技术分析长玻纤棉增强单体浇铸(MC)尼龙平板含不同直径的小圆孔时的孔边应力集中情况。实验研究表明,应力集中系数随着小圆孔直径的增大而增加,并且低于各向同性的金属材料,该研究结果为该材料的工程应用提供了可靠的性能参数。     

机械连接结构中含圆孔复合材料板的应力计算及仿真分析

本文针对连接结构中含圆孔的复合材料板,根据非均质各向异性弹性理论建立计算模型。文中的应力场是借助于仿射变换的方法,通过复变应力函数得到的。按照所建立的数学模型对含有圆形孔的复合材料板进行应力分析。不同荷载作用对孔边应力集中系数的影响进行探讨,并就两个主方向的杨氏模量的变化对孔边应力的影响进行仿真分析。     

中心带圆孔的正交异性FRP板孔边应力应变分析

本文首先针对正交异性FRP板,在二维弹性问题的有限元分析中,建立了三角形板元素刚度矩阵。之后,就中心带圆孔的正交异性FRP板,在单向拉伸载荷与材料主轴方向成不同角度情况下,进行了实际的孔边应力应变有限元分析与应变测量。对于孔边的应力集中系数,由有限元分析计算结果与无限正交异性平板解析解的比较,可知,无限平板的结果在一定程度上可用于有限宽板中。     

复合材料板孔边应力场的有限元分析

根据复变函数理论引入保角变换,得到描述所研究孔形的参数方程。由此建立精确的边界条件。并在ANSYS中选择相适应的单元建立有限元计算模型,对含圆孔的复合材料板进行分析,得到了孔边应力场的数值解,给出孔边应力分布和板的变形。计算结果表明,板的变形是沿力的方向均匀伸长,且孔口形状在外力作用下由圆变成了类似椭圆的形状。在板的应力结果中,x方向应力集中现象明显,最大拉应力出现在0°和180°的地方,最大压应力出现在90°和270°的地方;y方向应力分布中,孔边有比较明显的应力集中现象,在受载过程中存在危险点;在xy方向应力分布中,孔边偏离轴心处应力集中现象比较明显。为了检验有限元计算结果的正确性,本文用解析方法对上述问题进行比较。     

内压筒体开孔接管结构应力集中系数预测

针对内压筒体平齐式大开孔率开孔接管结构,提出一种基于有限元解的应力集中系数(SCF)估算的经验公式,认为应力集中系数是λ=d/DT、η=T/D和ζ=D t/(dT)函数。对近120个不同尺寸规格开孔接管结构的应力集中系数进行了较详细的三维有限元分析计算,采用最小二乘法对应力集中系数规律进行了回归分析,得到了应力集中系数计算的经验公式,另外用83个开孔接管结构的有限元解与其进行了对比计算。结果表明,此经验公式的计算精度可以满足一般工程问题的要求。     

内压简体开孔接管结构应力集中系数预测

针对内压筒体平齐式大开孔率开孔接管结构，提出一种基于有限元解的有效的应力集中系数（SCF）估算的经验公式。认为应力集中系数是A=d／√DT，n=T／D和ζ=（Dt）/（dT）函数，对近100个不同尺寸规格开孔接管结构的应力集中系数进行了较详细三维有限元分析计算，采用最小二乘法对应力集中系数规律进行了回归分析，得到了应力集中系数计算的经验公式，另外用83个开孔接管结构的有限元解与其进行了对比计算。结果表明，此经验公式的计算精度可以满足一般工程问题的要求。     

低Re下水蒸气横掠水平管束外凝结换热的实验研究

实验首先构造了一个小型的管壳式换热器，试件采用长方形模型，两侧加装耐热玻璃片，以实现实验过程的可视化。通过实验，观察到了水平管束外膜状凝结换热的现象，分析了冷却水和水蒸气流量的改变，对传热系数的影响：并通过与常用求取管外换热系数公式的对比，拟合出了适合于本实验的凝结换热准则式。     

内压筒体开孔接管结构应力集中系数预测

针对内压筒体平齐式大开孔率开孔接管结构,提出一种基于有限元解的有效的应力集中系数(SCF)估算的经验公式。认为应力集中系数是λ=d/DT~(1/2),η=T/D和ζ=(Dt)/(dT)函数,对近100个不同尺寸规格开孔接管结构的应力集中系数进行了较详细三维有限元分析计算,采用最小二乘法对应力集中系数规律进行了回归分析,得到了应力集中系数计算的经验公式,另外用83个开孔接管结构的有限元解与其进行了对比计算。结果表明,此经验公式的计算精度可以满足一般工程问题的要求。     

有圆孔的玻璃增强塑料层板的疲劳断裂机理

1.前言 近来,对玻璃增强塑料层板的疲劳特性已有过一些研究。但是对于有圆孔的玻璃增强塑料展板的疲劳破坏机理还没有明确的解析。 K.H.Boller,在对玻璃增强塑料层板(以下简写为:GRP层板—译者)实验研究中,报导了在一般情况下,由于试体出现了孔隙,而导致疲劳寿命的减少。Kawada等人取得了下列的实验成果:当应力集中系数小,GRP层板的疲劳寿命也低。GRP层板的应力集中系数和疲劳寿命的关系和金属正好相反。然而,这一有意义的现象,在上面提到过的工作之前,理论上还没有得到     

内压简体开孔接管结构应力集中系数预测

针对内压简体平齐式大开孔率开孔接管结构，提出一种基于有限元解的应力集中系数（SCF）估算的经验公式，认为应力集中系数是λ=d/√DT，η=T／D和ζ=Dt／（dT）函数。对近120个不同尺寸规格开孔接管结构的应力集中系数进行了较详细的三雏有限元分析计算，采用最小二乘法对应力集中系数规律进行了回归分析，得到了应力集中系数计算的经验金式，另外用83个开孔接管结构的有限元解与其进行了对比计算。结果表明，此经验公式的计算精度可以满足一般工程问题的要求。     

积分方程求解复合材料开口板的应力分布

开口结构在各种结构中所占比例非常大,因此对其强度分析具有重要的意义。复合材料开口结构的应力集中系数要明显高于均质材料,应力状态取决于材料的非均质度、孔口几何形状及荷载大小。本文根据非均质各向异性弹性理论,对含椭圆孔的正交各向异性板的孔边进行应力分析,提出了积分方程法求解方案。这里,平面的应力场是借助于保角映射的方法通过复变应力函数得到的。按所建立的数学模型对含有椭圆孔型的复合材料板进行应力分析,针对不同荷载状况和它们对孔边应力集中系数的影响进行探讨。     

基于MATLAB的均匀设计实验数据多元非线性最小二乘拟合

根据多元非线性最小二乘原理,利用MATLAB编程,拟合出了一组均匀设计实验结果的经验公式。回归拟合的F检验及实验验证结果表明拟合公式有效、回归效果显著。在显著性水平为α=0.01下,F=38.1大于临界值λ=16.0;验证实验的回归值与实验值的绝对误差为0.16,小于剩余标准差S=0.879,相对误差为2%。根据拟合公式绘图分析得出的结论与理论分析、其它实验研究结果相符,从而进一步说明拟合公式的正确性。     

工业常用孔的流动特性研究进展

孔流系数是孔特性研究的重要参数之一,其特性研究在工程实际中非常重要。可以由理论公式、实验数据拟合或关联式及数值模拟等方法表示。常用孔的形状可以分成普通孔(圆孔、方孔)与特殊孔(如U型孔,V型孔等)两大类,笔者对常用工艺孔孔流系数的不同研究方法及适用条件进行了综述,分析发现,孔流系数C0=F(孔形状、雷诺数Re、厚径比δ/d0)。薄壁小孔的孔流系数可以近似为0.62~0.63;厚壁孔的孔流系数可以近似为0.82;流量系数C0与流速系数CV、收缩系数ε、阻力系数ξ的关联式可以表述为简单孔孔流系数关联式为:C0=εCV,收缩系数ε=AA1c,CV=11 ξ流速系数。笔者认为,前人对特殊孔的研究相对较少,今后对孔流系数的研究应借助先进实验方法,采用数值模拟技术,拓宽研究领域和适用范围,特别是应加强对特殊孔的研究,以加快新设备的开发与利用。     

基于ABAQUS的钢纤维/钢筋混凝土落锤冲击试验数值模拟

对不同钢筋分布钢纤维混凝土进行低速落锤冲击试验,根据数据采集仪得到的拟合力、位移与时间的关系曲线,得到初步结论,再通过ABAQUS有限元软件对冲击瞬态进行模拟,得到不同试件的挠度变形云图,可观察出应力分布情况。通过与试验现象及结论进行对比,说明了本次数值模拟所得结果具有较强合理性和有效性。     

玻璃钢管道沿程水头损失实验研究

针对管径小于100 mm的玻璃钢管道沿程水头损失计算问题,建立了一套测定沿程阻力的实验装置,测量得到不同流量下4种不同管径玻璃钢管道的沿程水头损失。选用伍德公式、海曾-威廉公式等一系列经验公式分别对实验管道进行沿程水头损失拟合,并与实测数据进行比较。结果显示:伍德公式的拟合结果与玻璃钢管道的实测沿程阻力结果最为接近,同时对玻璃钢管道的海曾-威廉系数进行了修正。     

苄胺-乙腈-水体系导热系数的测量与计算

导热系数是流体的基础物理性质之一,苄胺-乙腈-水体系的导热系数对其相关反应的工业化开发具有重要意义。研究利用瞬态热线装置分别测定了苄胺-乙腈、苄胺-水、乙腈-水和苄胺-乙腈-水体系在288.15～318.15 K、常压条件下3种组分质量分数在0.1～0.9的导热系数。实验数据不确定度为±2.5%,覆盖因子k=2。运用二阶Scheffé多项式将二元体系导热系数拟合成关于温度和组成的方程,并与4种导热系数预测方程的预测结果进行了对比,多项式关联结果明显优于其他预测方程。因此用Scheffé多项式对苄胺-乙腈-水混合体系导热系数进行了预测,最大相对偏差和平均相对偏差分别为2.54%和0.68%。     

筒壁开小孔的厚壁圆筒形构件的疲劳强度及合理开孔结构

对筒壁开小圆孔的厚壁圆筒疲劳强度进行了试验研究，得出了不同开孔结构（垂直开孔、斜开孔和切向开孔）的开孔疲劳强度影响系数；分析计算了厚壁圆筒开小孔时的应力集中系数；分析比较了开孔应力集中系数与开孔疲劳强度影响系数间的关系；提出了厚壁圆筒形构件筒壁开孔的合理结构形式。     

单原子气体第二介电维里系数准确计算

采用当前文献中已知最佳的从头算势能和极化率计算了多种稀有气体的第二介电维里系数。研究对象包括氦-4、氦-3、氖和氩。根据经典统计力学公式和一二阶量子修正项对第二介电维里系数进行了计算,在此基础上,通过[1/1]帕德近似将研究的温度下限拓展至25 K。第二介电维里系数理论值的不确定度可以由势能和极化率的不确定度进行评估,再结合与文献实验数据的比较可以发现,理论计算结果为计量、仪器标定等领域提供了所需的高精度基础数据。     

文丘里洗涤器接管有限元分析

文丘里洗涤器中连接进口转子的连接接管因位于弯头上而超出常规计算,且设备内部压力及温度较高,接管不连续部位会出现较大的应力集中。为确保结构安全,对其进行有限元分析,得出各参数在应力集中部位的变化规律,并将影响参数进行公式拟合,给出拟合公式的适用范围,并与有限元方法进行对比,拟合公式结果满足工程精度要求。     

含错边缺陷球罐的有限元计算及分析

应用有限单元法对含错边缺陷的球罐进行了应力分析,讨论了球罐的两向应力变化规律及其弯曲应力分布规律。同时,对影响应力集中系数的各个参量进行研究,得到了错边球罐应力集中系数随这些参量变化的规律,并且把有限元计算得出的结果与矢田错边公式的计算结果进行比较。