二维连续体薄板结构的拓扑优化分析

为了研究应力和位移共同作用下多工况连续体结构拓扑优化问题,基于ICM(独立、连续、映射)方法,建立了以结构质量为目标,同时包含2类约束问题的量纲一化的拓扑优化模型.采用应力全局化策略,将局部的应力约束转化为全局的应变能约束问题,减少了约束数目,避免了复杂的敏度分析;利用单位虚载荷法,将位移约束表示为设计变量的显式关系.另外,利用对偶理论,将建立的优化模型转化为对偶模型,用序列二次规划法进行了求解,减少了设计变量的数目,提高了求解效率.二维薄板结构的数值算例表明,该方法具有可行性与有效性.     

液体静压转台系统动力学分析及参数影响

为了控制液体静压转台系统的振动,将液体静压转台系统承载力进行了泰勒展开,从而将非线性油膜力等效简化为弹簧阻尼器系统,建立了液体静压转台系统的有限元模型,并对系统进行模态分析和谐响应分析,研究了油腔几何参数对系统动力学特性的影响,探讨了油腔数目、材料弹性模量、等效油膜刚度及等效油膜阻尼等参数对系统动位移的影响.结果表明:随着油腔外半径、初始油膜厚度和油腔深度的增大,系统的固有频率值将减小;封油边宽度增大,系统固有频率则增大.根据油腔布局的不同可以看到:4油腔系统的动位移最小,16油腔系统的动位移最大,系统在低频范围的动位移比高频范围大.材料弹性模量、等效油膜刚度和等效油膜阻尼对动位移有显著影响.该研究为液体静压转台系统的动态设计和提高转台的加工精度提供了参考依据.     

液体静压支承转台的动力学分析与数值模拟

根据实际工程中的液体静压支承系统,将油膜力简化为弹簧支承,建立了工作转台的有限元模型,对工作转台的动力学特性进行了分析。通过数值模拟,研究了油腔数目对于液体静压支承工作转台振动频率的影响。用数值拟合方法,得到了液体静压支承工作转台的弹簧刚度与振动频率之间的关系表达式。     

纯弯载荷下带簧单元的初始缺陷敏感性分析

为了得到空间可展铰链中带簧单元在纯弯过程中对于不同初始缺陷的敏感程度,提高空间可展铰链的稳定性,基于Abaqus有限元软件建立模型,通过引入带簧单元的特征值屈曲模态作为初始缺陷,改变引入屈曲模态的阶数和缺陷因子的大小,在纯弯载荷下对带簧单元进行了屈曲力学性能和缺陷敏感性分析.结果表明:带簧单元正向弯曲的力学性能对屈曲模态缺陷比较敏感;屈曲模态缺陷对带簧单元驱动能力的影响较小,对其自锁能力的影响较大.该研究有助于补充和完善带簧单元的稳定性分析.     

结构畸变比能处理的应力约束全局化的连续体结构拓扑优化

该文根据von Mises强度准则的畸变比能本质,计算单元畸变比能替代应力约束;依照应力全局化策略,定义结构畸变比能约束概念,求解应力约束下重量最小的连续体结构拓扑优化问题,急剧地减少了应力约束。构造许用应力和结构最大应力的比值含参数幂函数,对约束限进行动态修正。基于ICM(Independent Continuous and Mapping,独立、连续、映射)方法,采用指数型快滤函数建立了结构在畸变比能约束下的结构拓扑优化模型,并选取精确映射下的序列二次规划进行求解。数值算例表明:采用修正的结构畸变比能的应力全局化策略,对于结构拓扑优化问题的求解是有用和高效的。该文提出的方法对解决工况间存在病态载荷的问题也是有益的。     

液体静压导轨转台轴向振动的动力学建模与分析

该文从Navier-Stokes方程着手,通过量纲分析略去微小量,再结合定流量供油的圆形油腔液体静压导轨系统油膜承载力模型,建立了液体静压导轨系统带有速度项的非线性油膜力模型,进而建立了液体静压导轨系统转台的动力学方程。同时,利用数值计算,并针对不同变量情况对液体静压导轨转台进行了动力学性能分析,研究结果对于深入研究液体静压转台系统的力学性能提供了理论依据。     

全酶法制备超高麦芽糖浆工艺

以碎米为原料,采用全酶法制备超高麦芽糖浆。以麦芽糖含量为指标,采用正交试验对耐高温α- 淀粉酶、大麦β- 淀粉酶、普鲁兰酶的添加量和糖化结束DE 值4 个因素进行研究,确定最佳工艺为3 种酶的添加量分别为0.20、0.50、1.05kg/t 原料,糖化结束DE 值控制在48% 左右。选用高效阴离子交换色谱法分析制备的麦芽糖浆中各糖组分含量,以峰面积外标法得出样品中麦芽糖含量为70.7%,符合超高麦芽糖标准。     

沙门柏干酪青霉多糖提取工艺优化及其抗冻伤活性研究

利用单因素和Box-Behnken试验对沙门柏干酪青霉胞内多糖提取工艺(水料比、提取温度和提取时间)进行优化,并评价胞内多糖的抗冻伤活性。结果表明:最适水料比、提取温度和提取时间分别为36.71(mL/g)、89.6℃和123min,在该条件下多糖得率约为12%。另外,胞内多糖抗冻伤活性与甘油相当,1%~2%的多糖可显著提高短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和两歧双歧杆菌的存活率。     

结构拓扑优化的发展及其模型转化为独立层次的迫切性

回顾了结构拓扑优化的发展过程,叙述了结构拓扑优化的研究现状,阐述了各种常用的拓扑优化方法。结合作者在结构拓扑优化方面的研究工作,介绍了ICM(独立、连续、映射)方法,并通过连续结构和离散结构的典型数值算例说明了将结构拓扑优化的模型转化为独立层次进行研究的迫切性和重要性。     

应力约束下连续体结构拓扑优化的ICM方法

为了研究应力约束下连续体结构拓扑优化问题,利用ICM (independent continuous mapping)方法,对单元质量和许用应力采用不同的过滤函数,建立了以质量为目标,应力约束下的连续体结构拓扑优化模型.引入了新的删除准则,利用二分法得到了自适应的删除率,减少了迭代次数,提高了求解效率.在MSC/Patran&Nastran软件的开发平台上实现了该算法,二维和三维数值算例表明了该方法的可行性和有效性.