形状记忆合金在车辆与船舶中的应用

本文阐述了形状记忆合金的形状记忆效应，并对几种形状记忆合金材料的特性进行介绍。对形状记忆合金材料在车辆与船舶中的应用进行了探讨。     

形状记忆合金应力—应变关系的表征

在以Tanaka、Liang、Brinson为代表的模型的基础上，对形状记忆合金的一维热力学关系提出了一个新的表达式，并用之表征了形状记忆合金不同温度下的应力-应变关系。通过对NiTi形状记忆合金薄带的应力-应变的计算以及利用前人的试验数据和Brinson模型的比较，验证了本模型的工程可用性。     

自适应无缝线路的设计与计算

分析了无缝线路发生胀轨跑道与断轨的原因，利用形状记忆合金材料的特殊性能，提出了自适应无缝线路的结构方案，阐述了该线路的可行性和优越性，并对此进行了有限元分析。     

铁基形状记忆合金防松螺母加工工艺研究

在分析铁基形状记忆合金产生记忆机理和螺纹联接松动机理的基础上，阐述铁基形状记忆合金螺母的防松原理，提出铁基形状记忆舍金螺母的加工工艺，并对加工工艺中的关键问题进行探讨。     

箱梁剪力滞效应的横向效应

采用MIDAS软件对箱梁结构进行了梁杆系和板单元的有限元分析比较,通过相同截面的连续梁和悬臂粱,分析了箱梁截面剪力滞效应的横向效应,并得出:箱梁在腹板与顶底板的连接处设置承托十分重要;在设计中考虑有效分布宽度后,仍要注意腹板处的应力峰值.     

超弹性镍钛形状记忆合金循环变形行为的研究进展

首先对近20年来在超弹性镍钛形状记忆合金循环变形行为研究方面的最新进展进行了简要的综述和评价,总结了超弹性镍钛形状记忆合金在应变控制和应力控制循环加载下的单轴循环变形特征,重点阐述了该合金在单轴循环变形过程中一些重要力学性能参数的变化规律、残余变形的发展和相变棘轮行为特征;然后,结合循环变形实验研究成果,在宏观唯象模型的框架下,介绍了近年来建立的3种典型的、超弹性镍钛形状记忆合金的循环本构模型,并评述了3种模型的预言能力;最后,讨论了已有研究在超弹性镍钛形状记忆合金热-机械耦合、非比例多轴循环变形行为以及循环变形微观机理研究方面存在的不足,并为相关问题的进一步研究提出了一些建议.     

横向预应力张拉引起的模架耦合效应分析及简化计算

针对目前现浇支架在设计验算时对横向预应力张拉引起的模架耦合现象考虑不够全面的问题,以一实际工程为例,参照规范进行了盘扣式满堂支撑架设计验算。在采用有限元模型对横向预应力张拉所引起的支架内力重分配现象进行分析的基础上,提出了考虑横向预应力张拉耦合效应的满堂支撑架简化计算方法,并与有限元分析结果进行了对比验证。结果表明,该简化计算方法具有计算思路清晰、计算精度高、适用性强等优点,可为类似工程提供参考借鉴。     

不同频谱特性地震动输入下的场地地震反应

对进行土-结构相互作用大比例模型试验的成层土场地,在获取各层土动力特性指标的基础上,土体采用等效线性模型,进行了不同加速度峰值和不同频谱特性地震动输入下的场地三维有限元地震反应分析,研究了场地土的地震放大效应和地基的滤波效应,为进一步研究土-结构相互作用奠定了基础.     

热处理对FeMnSiCrNi合金环形试件形状记忆效应的影响

研究了退火、淬火、预变形量对FeMnSiCrNi形状记忆合金环形试件形状回复率的影响。结果表明：退火、淬火都能有效的提高试件的形状记忆效应;试件形状回复率随预变形量的增大,先增大后减小,而可回复变形量随预变形量增大而增大。     

形状记忆合金弹簧变形分析及其在振动控制中的应用

对Brinson的本构模型作了适当的修正,建立了适用于形状记忆合金弹簧的本构模型。基于该本构关系,还进行了形状记忆合金弹簧的变形分析,可以看出SMA弹簧在不同的状态下,其刚度也不同,这样可通过改变SMA弹簧的刚度来改变系统的共振频率。     

形状记忆合金梁动力稳定性

基于形状记忆合金材料的热：力学行为和拟弹性行为本构关系及梁的动力学平衡方程，建立了该类梁横向振动非线性动力学模型．用平衡态定性分析法讨论了形状记忆合金梁的稳定性与材料相变的关系．研究表明，梁的横向振动平衡态的稳定性与材料相的稳定性有对应关系．在马氏体相稳定的低温状态，系统有3个不动点，1个为稳定中心，另外2个为不稳定鞍点；在马氏体与奥氏体共存的中间温度状态，系统有5个不动点，3个为稳定的中心，2个为不稳定的鞍点；在奥氏体相稳定的高温度状态，系统有唯一稳定不动点。     

热压电桁架结构灵敏度分析及其优化

在综合考虑温度场、机械场和电场作用的前提下,建立了热压电桁架结构的有限元模型,对结构进行了稳定性分析,推导了关于热压电桁架结构的灵敏度公式,构建了基于灵敏度分析的优化模型,对不同约束条件限制的情况,分别进行了优化设计.算例显示,合理利用热压电效应,可以提高结构的工作性能,并使结构趋于更经济、合理.     

带有最优流量记忆时间差的一类新格子模型

为了分析最优流量记忆时间差对交通流稳定性的影响,本文基于考虑驾驶员估计得到的最优流量信息,同时考虑驾驶员在驾车过程中受到记忆时间的影响,给出了一类新的格子流体动力学模型.首先,基于线性稳定性理论,获得了新模型的稳定性条件;随后,通过非线性分析方法,给出该模型的mKdV方程;然后,基于求解上述方程所得到的扭结-反扭结孤立波可用于描述交通拥挤的转化和传播过程.最后,通过仿真算例验证了上述理论分析的结论,即驾驶员的记忆时间和最优流量记忆时间差能够显著影响交通流的稳定性,同时增大记忆时间步长和强度系数可以有效地增强交通流的稳定性.     

地面沉降预测参数的变化规律与计算方法

为了合理确定非层状地下空间环境条件下地面沉降预测模型中的预测参数,基于地下空间围岩破坏机理及地面沉降规律,分析了预测参数与地下空间形状之间的内在联系,探讨了预测参数的变化规律,并导出了预测参数的计算公式.根据非层状地下空间处地层产状及定位特征点数,给出了确定地层构造形态的方法.最后,给出了1个预测实例.结果表明,用该方法预测地面沉降,其预测精度比传统方法提高约40%.     

基于模态振型叠加的结构振动形状优化研究

采用结构模态振型来定义结构的形状优化参数模型,以一组结构模态振型的叠加来重构结构表面形状,以结构振动响应为目标函数,采用遗传算法优化配置各阶模态振型的参与因子来优化结构形状,以达到降低结构振动响应水平的目的.以几何平板、半圆柱曲面为研究对象,计算结果表明该方法可以有效降低结构振动响应水平.     

Geometrical design of blade＇s surface and boundary control of Navier-Stokes equations

In this article a new principle of geometric design for blade＇s surface of an impeller is provided. This is an optimal control problem for the boundary geometric shape of flow and the control variable is the surface of the blade. We give a minimal functional depending on the geometry of the blade＇s surface and such that the flow＇s loss achieves minimum. The existence of the solution of the optimal control problem is proved and the Euler-Lagrange equations for the surface of the blade are derived. In addition, under a new curvilinear coordinate system, the flow domain between the two blades becomes a fixed hexahedron, and the surface as a mapping from a bounded domain in R2 into R3 , is explicitly appearing in the objective functional. The Navier-Stokes equations, which include the mapping in their coefficients, can be computed by using operator splitting algorithm. Furthermore, derivatives of the solution of Navier- Stokes equations with respect to the mapping satisfy linearized Navier-Stokes equations which can be solved by using operator splitting algorithms too. Hence, a conjugate gradient method can be used to solve the optimal control problem.     

Nonlinear free vibration analysis of thin-walled curved beam with non-symmetric open cross section

A finite element formulation was presented for the nonlinear free vibration of thin-walled curved beams with non-symmetric open across section. The kinetic and potential energies were derived by the virtual principle. The energy function includes the effect of fiexural-torsional coupling, the torsion warping and the shear centre location. For finite element analysis, cubic polynomials were utilized as the shape functions of the two nodal thin-walled curved elements. Each node possesses seven degrees freedom including the warping degree of freedom. The nonlinear eigenvalue problem was solved by the direct iteration technique. The results are compared with those for straight beams as available in the literature. The results for nonlinear free vibration analysis of curved beams for various radii and subtended angle are presented.     

非支配排序遗传算法的动压轴承形状多目标优化

为了克服以偏心率为初始参数的轴承优化模型优化结果局限于原始形状的缺点,提出用傅里叶级数表示通用膜厚方程,建立了多目标形状优化设计数学模型.应用基于非支配排序遗传算法,以最小功耗和最小侧漏流速为目标、最小油膜厚度和最小承载力为限制条件,以通用膜厚方程系数为设计变量,进行了轴承形状的多目标优化设计,并用Matlab偏微分方程工具箱求解基于通用膜厚的控制方程.实例分析结果表明:基于通用膜厚方程的多目标优化后的轴承形状不受固有型线的限制;在保证最大承载力的基础上,优化后的非圆轴承与仅以最大承载力为单目标优化的结果相比,最小功耗下降了80.8%,最小侧漏流速比优化前下降了3个数量级,并得出了Pareto最优解集.