一种中碳高硅弹簧钢的热变形行为及流变应力模型

利用MMS-200热模拟试验机对一种中碳高硅弹簧钢进行了单道次热压缩试验,研究了该钢在变形温度为900~1 100 ℃及应变速率为0.1~10 s^-1条件下的热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius流变应力预测模型。结果表明,应变速率和变形温度对该弹簧钢的奥氏体动态再结晶过程有显著影响。当变形速率为0.1、5、10 s^-1时,在所有变形温度下均发生奥氏体动态再结晶;当变形速率为1 s^-1且变形温度超过950 ℃时,奥氏体发生动态再结晶,其热变形激活能为445.5 kJ/mol。通过对真应力的预测值与试验值的对比,得出应变补偿Arrhenius模型具有准确性和预测性,其相关系数为0.976,平均相对误差为4.73%。     

60Si2Mn弹簧钢的断裂失效分析

60Si2Mn弹簧钢在正常服役过程中出现断裂,断裂后部分原件损失,根据材料力学原理,并结合断口特征,确定断裂起源位置;采用光学显微镜、扫描电镜、体视显微镜、直读光谱仪等对残留端口的显微组织、宏微观断口形貌和化学成分等进行观察和检测分析,以确定断口起源和断口特征。结果表明:由于生产过程操作不当,弹簧表面存在微裂纹,同时由于喷丸处理的工艺不恰当,造成弹簧表面形成较深的应力线,应力线发展成为沿应力线的开裂和脱落。这些微裂纹、开裂以及脱落,作为弹簧的疲劳断裂源,造成了弹簧的断裂。     

基于人工免疫的机车二系调簧方法

为进一步提高电力机车二系支承载荷调整优化算法的性能,解决已有算法在加垫数量控制上的欠缺,并避免冗余计算,提出了一种基于人工免疫算法的两级结构机车二系载荷调整方法:免疫优势克隆选择多目标算法。针对调簧问题的偏好结构特点,设计具有调簧寻优阶段和可控加垫量寻优阶段的两级寻优算法,分别定义了两个阶段的寻优目标和可行域,进一步将调簧问题的先验知识作为免疫优势引入算法设计中,并结合调簧问题的具体特点以及人工免疫知识设计了特定的抗体编码形式、变异策略和免疫优势获得算法。对不同车型的多次应用试验统计结果表明:该算法不仅具有良好的优化载荷分布特性,还能稳定地控制调簧产生的加垫数量,并且能够避免冗余计算,极大地提高了调簧效率和实际应用价值。     

催化裂化装置再生斜管优化设计

对国内某催化裂化装置再生斜管的支撑方案进行了分析,详细阐述了支撑方案中支撑碟簧的选型设计,包括计算壳体壁温和两器系统各部分热膨胀值,并对设置碟簧前后的斜管两固定端受力进行了对比:膨胀节前后设置碟簧支撑比未设置时受力减少78％以上.同时也对再生斜管的衬里结构进行了分析,衬里的设置既要考虑到隔热,又要考虑到耐磨,并提出了确保衬里施工质量的措施.再生斜管优化设计后,该装置开车2 a,再生斜管运行良好,未出现振动及局部过热现象.     

基于等效弹簧式柔性连接的摆镜模态分析

针对空间稳像系统摆镜的柔性连接方式,提出了使用多个等效弹簧单元替代原有的柔性连接的有限元分析方式。对等效弹簧与原弹簧的弹性系数的对应关系进行了推导,使用等效弹簧的方式对摆镜系统完成了有限元建模,并进行了模态分析,计算出了一阶谐振频率。最后用非接触式激光共振检测系统对摆镜系统进行了检测,并将检测结果与模态分析结果进行了对比,结果表明,基于等效弹簧式柔性连接的摆镜有限元建模方法切实有效。为摆镜的后续设计提供建设性参考,对类似的工程分析具有十分重要的借鉴意义。     

Complexity‐reduced in the hydroclimatological modelling of aquifer's discharge

Climate variability induces considerable interannual fluctuations in spring discharge, especially in mountain areas, where groundwater is recharged mainly by rain and snow melt. This study presents the discharge climatological model (DISCLIM), which was developed to test a complexity‐reduced approach to perform historical reconstruction in the lack of physical assumptions. The Mount Cervialto aquifer (Southern Italy) is the test site, where a powerful karst spring is monitored since the 1920s and is very sensitive to climatic conditions. DISCLIM incorporates seasonal precipitation and climate indicators only. Despite its simplicity, DISCLIM has been able to well estimate the yearly fluctuations of discharge hydrological, explaining about 90% of the interannual variability at the calibration stage, and more than 80% at validation stage. This means that DISCLIM can be easily used for estimating the discharge in historical times, when no all the hydrological balance data are available for the purpose.     

土体塌陷范围对埋地管线影响的研究

土体塌陷是导致埋地管线破坏的重要原因之一。为分析土体塌陷时埋地管线的受力情况,通过ANSYS有限元软件,将管线模拟成四节点薄壳单元,用等效土弹簧来模拟无限长埋地管线的边界,采用均布荷载加载来模拟埋地管道上方土体的作用,分析了不同范围土体塌陷情况下埋地管道的受力特性。通过模拟分析了埋地管线的应力应变,得到了埋地管线的控制截面,可为埋地管线的设计提供一定的理论依据。     

Hybrid‐based snow simulation and snow rendering with shell textures

In this study, we develop a system for interactive snow simulation and rendering. Snow is modeled as a hybrid structure that handles movable snow and static snow separately. We develop a simple approach to convert between these two types of snow. Movable snow is represented by a set of particles, whereas static snow is modeled as grid cells. For a piece of movable snow (e.g., snowflake), the particles are connected using springs. Thus, we can model snow as a type of brittle material, such as a snow pile split into chunks of smaller snow pieces after a collision. To render the snow, we adopt a shell structure that has a series of concentric, semitransparent, textured shells. We applied our system to several examples, with the rendered snow appearing similar to real snow. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

双弹簧支撑ETFE枕式膜结构性能研究

利用压缩弹簧代替充气形成无需充气设备的ETFE薄膜结构,采用数值分析与模型试验方法对双弹簧支撑ETFE枕式膜结构的可行性及结构性能进行研究。数值分析结果表明：膜面形状由膜面初始应力和弹簧弹力之比决定;弹簧刚度对膜面应力影响较小,增大弹簧刚度可减小膜面位移但使荷载作用下弹簧弹力的变化增大;膜面矢跨比对膜面应力影响不大,但减小矢跨比使膜面变形增大。模型试验结果表明：膜面成形可通过调整弹簧弹力完成,方法简便可靠,膜面成形精度较高;加载试验中弹簧支撑系统工作可靠,可以较好地追随并张紧膜面;支撑点处膜面应力集中不明显,试验结果与数值分析结果吻合较好。     

插盘式脚手架试验研究及受力分析

为研究插盘式脚手架的力学性能,进行了节点单向、双向拉伸及单向压缩试验,得到其破坏模式及荷载-位移曲线;现场对单跨两步脚手架体系进行堆载试验,得到各杆件应力.建立三维杆系有限元计算模型,模拟脚手架体系堆载试验,采用弹簧单元模拟插盘式节点,轴向线刚度取节点试验值,通过改变弹簧单元的切向刚度和转角刚度对整个结构进行参数分析,得到与试验结果较吻合的数值分析模型,并与节点铰接的模拟结果进行对比.分析表明:插盘式节点采用弹簧单元可以更好地模拟结构的受力状态,需要考虑弹簧的轴向刚度和切向刚度,但可以忽略转角刚度.