三维CAD/CAE一体化的参数化动态有限元建模

提出了一种基于CAD参数化技术与CAD／CAE一体化技术的参数化动态有限元建模方法，该方法解决了三维实体有限元建模中几何模型的描述与驱动、参数联动、模型自动更新等一系列问题，为先进的参数化有限元分析与优化设计提供了关键技术基础；阐述了三维参数化动态有限元建模方法中的若干关键技术，包括具有典型意义的基于AutoCAD／MDT二次开发环境ObjectARX的CAD／CAE集成方法、复杂三维组合曲面网格全自动生成算法、复杂三维实体的四面体网格全自动生成算法、面向对象的有限元模型描述方法，以及有限元模型的参数驱动方法等；建立了一个三维参数化形状优化设计应用原型系统。     

压气机叶轮-轴套-轴摩擦接触的有限元分析

以某柴油机涡轮增压器的压气机为例，基于多重子结构技术，建立了增压器压气机叶轮、轴套和轴的三维整体有摩擦弹性接触的计算模型，采用有限元参数二次规划法，对其进行有限元分析。针对不同的过盈量、摩擦因数、轴套壁厚和转速进行计算，获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的分布规律。分析表明，随着叶轮与轴套间过盈量的增大，轴套的外表面与内表面的接触应力是线性增大的，而且内表面的接触应力增加较为迅速，这对于确定合理过盈量和改进设计具有参考意义。     

叶片机械过盈配合的接触分析

叶片机械中广泛采用过盈配合技术将叶轮、轴套和轴联成一体,这是典型的三维多体接触问题。文中以某柴油机涡轮增压器的压气机叶轮为例,采用有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的过盈接触问题,利用JIFEX程序,针对不同的过盈量、摩擦因数和转速进行研究,获得叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律,以为设计、制造参考。     

制麦和发酵过程中脂转移蛋白LTP1变性和糖基化过程的验证

本文利用圆二色性光谱和质谱检测技术，对制麦和发酵过程的蛋白LTP1化学特性和物理结构的影响进行了研究。首先将蛋白质从二棱大麦芽及相应的啤酒酿造过程中提纯。研究表明，麦芽中的LTP1与大麦中的含量没有太大差别，有趣的是，从麦芽中还分离到了LTP1的异构形式LTP1b和LTP1c。而且，麦芽中LTP的三种异构形式都表现出了不同程度的糖基化，而且仍保持α-螺旋结构。糖蛋白化的LTPl和LTPlb可以在糖化过程中得到回复，变成LTP1和LTP1α。实验还证实，糖蛋白化LTP1在麦汁煮沸过程中分子结构展开，呈现与以前报道的从啤酒中分离出来的变性LTP一样的结构。     

轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程中材料变形和温度分布的影响

采用完全热力耦合模型分析轴向载荷变化对搅拌摩擦焊接过程的影响,发现较低的轴向载荷会导致搅拌摩擦焊接无法完成.搅拌摩擦焊接构件上表面材料由于受到搅拌针和肩台旋转的作用,导致上表面材料变形程度较下表面高,材料沿焊缝中心线的变形并非严格对称,前进侧材料的变形程度较后退侧高,搅拌头轴向载荷的增加会减弱这种不对称性.搅拌摩擦焊接过程中的最高温度随轴向载荷的增加而增加,且搅拌头轴向载荷的增加会促使搅拌区附近的温度分布趋于均匀.     

焊接参数对搅拌摩擦焊接质量的影响

采用基于固体力学的有限元方法建立了搅拌摩擦焊接过程的三维数值模型,研究了在焊接参数不同的情况下搅拌摩擦焊接过程中力学特征的变化．数值模拟结果和试验结果都表明,等效塑性应变能近似地反映焊接构件焊缝区域材料显微结构的演化,较高的搅拌头转速和较低的焊速有利于提高焊缝的质量．焊接构件特定的等效塑性应变等值线可以较好的对应不同焊接区域的边界．随着搅拌头转速的提高,等效塑性应变随之增大,但搅拌探针与焊接构件交界面上的接触压力随之减小．等效塑性应变随着搅拌头平移速度的增大而减小．     

多维非经典热传导问题的时间2空间多尺度高阶均匀化分析

采用一种时间-空间多尺度高阶渐近均匀化分析方法,模拟了热冲击载荷条件下多维微尺度多相周期性结构中的非经典热传导问题。通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,在不同时间尺度上获得由空间非均匀性引起的波动效应和非局部效应。根据高阶均匀化理论在空间和时间上进行均匀化,消去缩小时间尺度,确定各阶等效均匀化热传导系数的关系并对该系数进行数值求解,获得了多维非傅里叶热传导高阶非局部温度场控制方程。进而对二维周期性多相材料中的非傅里叶热传导问题进行分析,结果证明了本文中所提出的多维非傅里叶热传导高阶非局部模型的正确性与有效性。     

挤压成形过程灵敏度分析及模具型腔参数优化设计

以高温下的挤压成形加工过程优化设计问题为背景,针对应变率相关粘性固体本构关系的材料稳态非弹性变形过程提出了形状灵敏度分析方法,并对算法的效率进行了讨论,在此基础上研究了挤压成形模具的形状优化设计问题的数学模型和数值求解算法。给出了挤压成形模具的二维形状优化设计算例,数值结果验证了所给出的灵敏度分析算法和优化设计模型的正确性和可用性。     

方块形Gd2O3:Sm纳米发光粉体制备及发光性质研究

采用KOH-水热的方法制备出方块形纳米级Gd2O3∶Sm,并测定了它的光谱,研究了焙烧温度对发光强度的影响,结果表明,热处理对颗粒的形状影响较小,甚至800℃焙烧仍然能得到尺寸在50 nm~100 nm的纳米方块。样品在569 nm、574 nm、584 nm,598 nm、606 nm、615 nm、621 nm,655 nm、668 nm处有发射峰,分别归属于4G5/2—6H5/2,4G5/2—6H7/2,4G5/2—6H9/2;其中,位于606 nm处4G5/2—6H7/2跃迁最强,样品发射出明亮的橙色光,400℃焙烧得到的样品其发光强度明显弱于800℃焙烧得到的样品。     

直接甲醇燃料电池复合双极板材料性能测试

聚合物 填料复合材料以其低廉的成本、简便的成型工艺、良好的气密性和耐腐蚀性而被认为是直接甲醇燃料电池(DMFC)双极板的适用材料之一。本文对模压成型的聚合物 填料复合材料进行了测试。四探针测试仪的测试结果显示材料的导电性良好,并且沿厚度方向的电导率高于沿平面方向的电导率。模拟DMFC阳极和阴极的内部环境以检验材料的耐腐蚀性,结果表明,该材料在 DMFC的工作环境中无明显腐蚀现象。材料的气密性极佳。此种复合材料满足DMFC对于低成本双极板的要求。