钛合金动态本构模型参数敏感度分析及识别方法

为分析钛合金动态本构模型参数的敏感度,克服了传统单因素分析法的弊端,采用拉丁超立方抽样方法在整个参数空间中抽样,利用非参数统计方法中的Spearman秩相关分析法对本构参数随机输入样本集与其对应的目标函数输出结果集作相关性分析。建立了用Spearman秩相关系数等效求解参数敏感度的表达式,进而实现了参数敏感度的整体性分析,提高了参数敏感度分析结果的可靠性。基于参数敏感度分析结果,为减少本构模型参数识别的计算量,快速、精确、可靠地搜索最优解,本文建立了基于改进小生境算法、可疑峰值点判断策略和局域精确搜索技术的改进遗传算法。该方法克服了基本遗传算法存在的无法同时满足精度、可靠性和节省计算时间的缺陷,避免了容易产生早熟现象,增强了局部寻优能力。数值计算结果表明：本文提出的方法显著提高了遗传算法的全局搜索能力且计算精度高。本文提出的参数敏感度整体性分析方法和改进遗传算法不仅能很好地实现钛合金的动态本构参数识别,而且对其它工程材料本构参数的高精度识别具有重要参考价值。     

动态载荷下高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命预测

根据橡胶材料的松弛实验数据,将经验剪切模量松弛函数KWW(Kohlrausch-William-Wats)方程转换为供粘弹性有限元分析的广义Maxwell模型的剪切模量松弛函数。联合使用Unigraphics(UG)和hypermesh软件建立橡胶关节的有限元模型并将其导入ABAQUS商用有限元软件中;采用超弹性与黏弹性相结合的本构关系,在复杂载荷条件下,用ABAQUS有限元软件计算出橡胶关节的等效蠕变与时间的关系。通过建立橡胶材料永久变形率与等效蠕变的关系式,获得了复杂应力条件下橡胶老化寿命与永久变形之间的关系。根据橡胶关节承受的实际荷载工况,确定了高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命。     

多裂纹相互作用下混凝土断裂参量的有限元数值分析

基于虚拟裂纹闭合技术（VCCT），采用有限元分析方法对具有预制中心裂纹的三点弯曲混凝土梁的能量释放率G和应力强度因子K进行了分析计算，应力强度因子的计算结果和相关的理论结果具有较好的一致性，验证了该方法的有效性。然后，考虑2条对称的副裂纹，分析计算了混凝土梁的副裂纹长度对主裂纹应力强度因子的作用效果，获得了副裂纹长度对主裂纹应力强度因子的影响规律。最后，固定主裂纹和副裂纹的长度，改变副裂纹的位置，在多裂纹相互作用下，对混凝土梁副裂纹与主裂纹之间的相对位置对主裂纹应力强度因子的影响进行了计算，得出了副裂纹位置变化对主裂纹应力强度因子的影响规律。该数值方法的建立，对处理和计算混凝土的多裂纹断裂问题具有较好的工程应用前景。     

热障涂层系统中TGO应力生成的数值模拟

采用有限元分析软件ABAQUS对热障涂层系统中TGO的应力生成进行了数值模拟.基于实验测得的TGO生成厚度和材料性能参数,研究了热氧化循环载荷中TGO应力产生的机理和影响因素,验证了材料属性转化方法模拟TGO生成过程的有效性.结果表明,热膨胀系数差异和TGO高温生长是导致TGO应力产生的主要原因,TGO厚度的增加导致了外层TGO中拉伸应力的产生,随着厚度的增加该应力逐渐增大.当TGO达到某一厚度时,该应力保持恒定.     

建筑工程技术专业现代学徒制人才培养模式研究

文章首先分析了建筑工程技术专业现代学徒制人才培养中存在的问题,包括建筑工程技术人才的综合素养不高、培养目标不切合实际,其次说明了建筑工程技术专业现代学徒制人才培养模式,包括加强校企合作、引进更加先进的施工技术内容、引入双师型教学。     

基于VC＋＋的ANSYS二次开发及其在埋地管道动力分析中的应用

基于VC＋＋集成开发环境,运用ANSYS软件的APDL语言,对ANSYS进行了二次开发,编制出了埋地输气管道在第三方载荷作用下动态响应的有限元计算分析程序。用VC＋＋语言对复杂的埋地输气管道在挖掘载荷作用下的ANSYS命令流进行了后台封装。开发出的软件,界面友好、功能完善,大大提高了埋地输气管道在挖掘载荷作用下动态响应的分析效率,为解决埋地管道在第三方载荷作用下的安全运行问题提供了新的思路。     

崩塌落石对不同埋深输气管道的冲击影响

管道埋深是管道设计时需考虑的重要因素之一,不同地域有不同的要求,在崩塌落石地区,由于落石对管道的冲击作用,管道容易发生破坏。文章利用ANSYS／LS—DYNA有限元软件,通过对参数的合理设置,选取适当的材料模型,对埋地输气管道不同埋深时落石对它的动力响应进行了三维数值模拟,得出管道在不同埋深下的响应规律,其计算结果为地质灾害多发地段埋地输气管道的设计施工提供了参考依据。     

爆炸载荷对埋地输气管道的动力响应和极限载荷分析

定量分析临近管道爆破对埋地输气管道产生的动力响应有助于合理制定输气管道的安全保护措施。利用LS-DYNA 3D有限元程序,根据准静定理论计算爆腔半径,在爆腔内壁施加压力时程,建立了爆腔-岩土介质-输气管道动力相互作用模型,基于多种工况下的数值模拟分析,探讨了埋地输气管道动态响应过程中管道质点速度和动应力峰值分别和装药量、爆心距的关系,以两倍弹性斜率准则确定管道在特定工况下的极限载荷,进一步建立了装药量和施工安全距离的经验关系式,此式可以作为输气管道在近距离爆破施工条件下的破坏判据。该模型为埋地输气管道在第三方荷载作用下的风险评估提供了一个计算平台,对埋地输气管道的设计、施工和完整性管理具有一定的参考价值。     

纤维增强复合材料拉伸强度的Weak-Link比例预测

为了讨论weak-link比例对强度预测的适用范围,基于纤维增强复合材料的渐进破坏机理,考虑纤维强度的统计特性,采用Monte-Carlo方法对材料在热/机械载荷作用下的拉伸强度分布进行了数值模拟分析。研究结果表明：在形状参数β =10的条件下,如果希望通过weak-link缩放比例对大尺寸材料的强度分布进行预测,则复合材料的临界尺寸应达到25根纤维的规模。分析认为：小尺寸材料拉伸强度的分散性趋于稳定,即达到临界尺寸,是采用weak-link比例预测大尺寸材料强度分布规律的先决条件。研究方法为进一步发展基于损伤机理分析的复合材料在循环载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础。     

有限元频响分析在减振器设计中的应用

陀螺系统是舰船、导弹、卫星等重要设备的定位和定向装置,其动态特性决定惯性仪表的工作精度和可靠性。实际工程中,常在陀螺定位系统与底座之间安装橡胶减振器来降低外部振动对陀螺系统的影响。通过对陀螺组合体的有限元频响分析,得到加速度响应曲线,计算结果与测试结果吻合较好,可利用有限元法对橡胶减振器的动力学参数进行优化。针对初始设计的陀螺组合体共振频率较高和加速度峰值偏大的具体情况,优化了减振器中橡胶的形状和体积,优化后的陀螺组合体共振频率明显降低;调整橡胶的阻尼系数,得到不同阻尼下陀螺组合体的加速度动态特性曲线,计算结果表明增加橡胶的阻尼,能有效降低陀螺组合体的加速度峰值。