一种大量程SOI压阻式压力传感器

对传统的SOI压阻式压力传感器进行了结构优化。目的是提高灵敏度,以满足在高温环境下大量程压力测量的实际需求。通过力学性能模拟,采用浅凸台结构来提高灵敏度和测量范围。分析并模拟了凸台厚度和形状对灵敏度的影响。得到了适合高温工作的掺杂浓度,压敏电阻的尺寸,金属引线的材料和布局。电阻放置在(σl-σt)最大的区域以保持灵敏度和线性度。采用U形电阻补偿在浅凸台制作过程中的工艺偏差对灵敏度的影响。有限元分析(FEA)表明,优化后的芯片结构可以测量10 MPa范围内的压力,灵敏度高达86.6 mV/(V·MPa),非线性误差在0.1％以下。和其他文献报道的大量程压力传感器相比,浅凸台芯片结构灵敏度和过载能力优异。     

固定式减摇鳍执行机构的模态及动态响应分析

采用有限元法对小型高速船使用的固定式减摇鳍执行机构进行模态分析和瞬态动力响应分析,对减摇鳍执行机构的结构动力性能进行全面分析.结果可为同类减摇鳍执行机构的结构设计提供参考.     

二维圆环结构中弹性波传播的谱单元分析

为研究弹性波在结构中的波场特征,推导建立一种任意四边形二维谱单元,将其应用于二维圆环结构中的波传播行为模拟.以矩形平板结构中弹性导波传播分析为例,通过与传统有限元分析结果对比,验证所建立谱单元的有效性.有裂纹和无裂纹二维圆环结构谱单元模拟结果表明:弹性波在圆环结构中传播会发生频散;圆环结构表面的裂纹对瑞利波的传播影响最大;根据其反射波包位置可以确定损伤位置.     

燃油分配管结构强度仿真

采用仿真与试验相结合的方法分析燃油分配管的结构强度.讨论模态分析及频率响应分析相关理论和燃油分配管的建模特点.采用Abaqus对燃油分配管实例进行数值模拟,分析燃油分配管仿真建模中网格划分、算法选择和阻尼参数等关键问题.仿真和试验结果表明:燃油分配管的1阶频率为320.22 Hz,频率响应分析的最大应力为330 MPa,说明结构存在风险;支架板加厚1.5mm后燃油分配管的1阶频率为524.00 Hz,同时,试验得到1阶频率为512 Hz,两者相对误差为2.3％,说明结构通过扫频试验.     

具有耐火钢短梁的钢框架梁-柱连接抗火性能模拟

通过有限元模拟探讨将耐火钢短梁应用于钢框架梁 柱连接以提高连接抗火性能的可能性.考察三维有限元建模过程中模型简化、网格划分、求解方法和接触关系等关键技术,以提高计算效率并确保分析结果的可靠性.提出3个确定极限温度的准则并应用于钢框架,通过比较可知：对于采用普通钢的钢框架,采用准则1与准则2确定的极限温度与由最大挠度为L/20和L/10所确定的临界温度较接近,这有益于指导钢框架抗火设计.比较普通钢与耐火钢短梁的变形可知：耐火钢的使用可以有效控制跨中挠度变形,使最大变形值减小1/2以上.     

有限元法的轴向运动梁的激励功率谱辨识

主要考虑弯曲变形的细长轴向运动梁,可以作为工程中广泛应用在航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等的简化机构.对轴向运动柔性梁线性微分方程,采用复模态分析方法导出两端简支和固支边界条件下的固有频率方程;采用Ritz法建立轴向运动梁的有限单元法模型.基于该模型在多种边界条件下进行梁的横向振动分析,并开展定点激励下激励功率谱的辨识.仿真结果表明,与传统的Galerkin截断方法相比.有限元方法能够克服分析方法的建模困难,对复杂边界梁进行有效的分析,对激励的功率谱能够有效地辨识.     

基于Karnopp摩擦的柔性滑移铰的建模与仿真

对含Karnopp摩擦的柔性滑移铰系统进行动力学建模和仿真.将滑移铰中的滑块视为柔性体,滑道视为刚性接触面,考虑滑道与滑块之间的间隙.由于柔性滑块与滑道的接触状态和摩擦情况比较复杂,采用有限元方法建立了柔性滑块的力学模型,基于罚函数方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移铰接触力模型,通过试算迭代法判断柔性滑块各节点的接触状态,基于KED方法和Newmark方法给出了含该滑移铰机械系统动力学方程的数值算法.最后,以含Karnopp摩擦的柔性滑移铰和驱动摆杆构成的机械系统为例进行动力学仿真,分析了其动力学特性,验证了本文给出的方法的有效性.     

一个基于多因素的冷却水管等效换热系数模型

基于热对流、传输微分方程及有限单元法,研究了冷却水流速、管壁粗糙度及导热系数对混凝土与冷却水之间的等效换热系数的影响。在分析各单因素影响的基础上,提出了包含冷却水流速、管壁粗糙度及混凝土导热系数等因素的冷却水管等效换热系数模型,可较好地预测多影响因素条件下混凝土与冷却水间的换热规律。模型表明,等效换热系数与冷却水流速、管壁粗糙度及导热系数均呈幂函数递增关系,其大小取决于多因素耦合效应。相较而言,粗糙度对等效换热系数影响仅在其取值较小时最显著;混凝土导热系数变化的影响较小;冷却水流速的影响介于二者之间。     

高港枢纽二线船闸地连墙板桩结构整体数值模拟

针对建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程,基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型,预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态。利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯-张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力-应变特性,采用指数型的接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用。有限元分析计算结果与现场实测结果对比表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况。     

一种光伏电池组件的温度预测方法

组件温度是影响太阳能电池组件转换效率的一个重要因素,对组件温度的准确预测,有助于提高光伏发电功率预测的精度。文中提出了一种光伏电池组件温度预测方法。该方法考虑了影响光伏电池组件温度的主要因素,通过选择适当的样本建立统计模型。算例结果表明,该预测模型能够较好地对光伏电池组件温度进行预测,具有潜在的应用价值。