超磁致伸缩致动器有限元分析及实验研究

超磁致伸缩致动器的输出性能主要取决于致动器内部磁场分布特性,进行致动器的磁场数值分析,对预估致动器工作性能参数具有重要的意义.文中利用有限元法进行了致动器的磁场分析,并根据磁场分析结果预估了超磁致伸缩致动器静态位移特性.实际测试了致动器的静态特性.实验结果表明所建立的有限元模型及分析方法是合理的.     

基于二系垂向作动器与压电作动器的动车组车体振动控制

为了减小高速动车组车体刚性与弹性振动, 提出了一种基于二系垂向作动器与车体压电作动器的高速动车组车体振动主动控制方法; 基于某型高速动车组, 设计了一种在车辆二系安装垂向作动器, 在车体底架布置压电作动器, 运用H_∞鲁棒最优控制器进行车辆协调控制的主动减振方法; 建立了基于车辆动力学参数的刚柔耦合减振力学模型, 采用H₂及H_∞准则优化压电作动器与压电传感器布置位置, 运用鲁棒最优控制方法设计了H_∞反馈控制器; 利用MATLAB仿真了减振装置与主动控制方法对车辆动力学性能的影响, 比较了被动悬挂车辆、仅安装二系垂向作动器车辆与采用主动控制车辆的动力学性能差异。研究结果表明: 压电作动器与压电传感器布置在距车体左端距离为7.15、12.25、17.35m处车体一阶及二阶弹性模态归一化H₂及H_∞范数最大, 可以作为压电作动器与传感器的布置位置; 基于二系垂向作动器与车体压电作动器的鲁棒最优控制方法能够有效地抑制车体的振动, 一阶垂弯振动频率处车体中部和转向架上方的加速度功率谱分别减小为被动悬挂车辆的5%、10%;速度越大, 振动加速度抑制效果越明显, 当车辆的运行速度为200km·h-1时, 车体振动加速度均方根减小10%, 当车辆的运行速度为350km·h-1时, 车体振动加速度均方根减小18%;相对于被动悬挂, 二系垂向作动器输出力功率谱在车体浮沉与点头振动频率处的量级为106 N2·Hz-1, 对车体刚性振动有较大抑制作用, 压电作动器电压功率谱在车体一阶垂弯振动频率处达到峰值4 000V2·Hz-1, 对车体弹性振动有较大抑制作用。      

VC++与MATLAB相结合的噪声主动控制方法

应用压电材料的压电效应，研究了带有一面柔性墙的三维闭合空间的辐射噪声控制，集压电材料组成的传感器和致动器与一体，并把VC^ 强大的图形界面编程能力与MATLAB丰富的数字信号处理函数资源相结合作为软件设计方法，用100Hz的单频信号模拟噪声源进行了实验研究，发现在100Hz处，闭合空间内的辐射噪声降低约15dB。结果表明利用智能材料进行主动噪声控制是可行的，在实际中是降低飞机机舱等密闭舱室辐射噪声的有效方法。     

电场作用下复合材料压电层合板的有限元分析

以压电结构的变分原理为基础，依据经典线性层合板理论和压电弹性体的本构方程，采用DKQ薄板弯曲单元和薄膜单元的位移插值函数，建立了电场作用下纤维增强型复合材料压电层合板的有限元分析模型，数值算例表明，此方法具有良好的计算精度。     

橡胶夹层/复合材料粘结界面应力应变研究

复合材料和橡胶粘结成一体的防振橡胶在机械栽荷的作用下，经常发生因粘接界面破坏而导致的结构失效。用Ⅰ型加载下的双悬臂夹层梁试样，借助有限元对橡胶夹层／复合材料粘接界面的破坏进行研究，指出了橡胶夹层厚度变化以及界面裂纹长度发生改变时，橡胶／复合材料粘接界面裂纹前沿的应力和载荷作用方向上的应变的变化，及其临界断裂条件。     

复合材料加固尾水管里衬板数值模拟计算与分析

对于水电站尾水管的裂缝和气蚀，采用复合材料修复加固是一种经济而有效的方案．复合材料具有良好的力学性能和抗腐蚀性，在不改变尾水管工作荷载状况的前提下，可以有效改善里衬板的受力状况，维持原有的工作强度．文中从复合材料叠层壳原理出发．探讨了复合材料加固修复尾水管里衬板的力学同题，并结合广西岩滩水电站尾水管里衬板实例进行了有限元分析．     

三维夹层映射无限元

提出三维10结点映射夹层无限元模型及相应模式。在半无限区域的岩土工程中,用此单元与夹层有限单元耦合系统模拟无限区域的软弱夹层,与常规的有限元法相比,取较小的计算范围,就能得到较高的计算精度。采用此模型,将节省大量的数据准备工作量和机时,具有显著的经济性。此模型还具有概念清晰,编制程序简单,易于在微机上实现的特点。通过赋存软弱夹层的半无限地基在法向荷载作用下的算例分析,表明此模型具有的优越性。     

木塑复合材料客车侧围内板有限元分析与试验

客车侧围内板作为客车室内结构的重要组成部分,对提高车辆行驶安全性、乘客乘坐舒适性起到重要作用。通过有限元分析,结合试验验证的方法,探讨基于蜂窝夹层结构的木塑复合材料应用于客车侧围内板的可行性。建立参数模型,选出最符合侧围内板要求的形状尺寸,并对其力学性能进行分析验证,为该种新型材料的实际应用提供指导借鉴。     

加强梁泡沫夹芯复合板的力学简化分析

加强梁-聚氨酯泡沫夹芯复合板的结构独特，再加上其夹层板的芯材呈现不连续状态，使得夹层板的力学特性分析比较复杂。本文通过采用等效挠曲弹性模量法和等效横向刚度法，经过三次等效简化，最终将加强梁-聚氨酯泡沫夹芯复合板转变成半连续化模型，推导出刚度常数，将复合板转变成正交各向异性板，进而得到复合板的基本方程。     

中心裂纹板的动,静态破损实验研究

在动、静态拉伸加载条件下，对具有不同裂纹尺寸的中心裂纹ＬＹ１２板试件分别进行了破损实验研究，得取了名义断裂应力与板的初始裂纹长度间的关系，由此建立了中心裂纹ＬＹ１２板的破损评定关系，通过对动、静态实验结果的比较，得到在动、静态拉伸加载条件下某些参量间的相互关系。