弹性车轮压装过程仿真计算

建立包含橡胶件的弹性车轮有限元模型,基于Abaqus软件仿真模拟弹性车轮组装过程.分析橡胶材料的力学特性,采用Mooney-Rivlin本构模型模拟其超弹性特性,考虑橡胶件大变形且不可压缩特性,建立多个接触关系和变步长反复迭代方法以保证计算收敛和缩减计算规模,研究压装过程各部件应力变化情况.仿真结果显示:压装完成后弹性车轮整体最大von-Mises应力为129.1 MPa,出现在压环与轮心过盈配合面处;最大径向应力为143.3 MPa,出现在轮心辐板圆弧过渡处.压装完成后弹性橡胶件最大von-Mises应力为8.1 MPa,径向应力均处于压缩状态.压装完成后轮毂与橡胶接触面应力在边缘位置处较大,轮缘侧应力略大于另一侧,且边缘位置应力大于中心位置处应力3倍.压装过程中轮心辐板位置最大应力随压装进行逐渐变小,最大应力位置逐渐靠近辐板厚度较薄的圆弧过渡处.压装应力作为车轮运营过程中的预应力.     

基于输入输出线性化的航迹滑模控制及仿真

针对船舶航迹控制系统的非线性及易受外部干扰的特点,提出了一种基于输入输出线性化的航迹滑模控制策略。通过定义输出变量将非线性航迹控制系统转化为线性系统,然后采用指数趋近律的滑模控制方法设计控制器,使得设计的非线性控制律直观简洁,鲁棒性好。通过SIMULINK仿真验证了该算法的有效性。     

砰击载荷作用下船艏结构瞬态响应研究

砰击现象对高速舰船艏部局部结构破坏相当严重,对舰船和人员的安全构成较大威胁,然而由于砰击载荷的瞬态性和强非线性,其计算理论还很不成熟,舰船艏部结构在砰击作用下的应力响应更鲜有人研究。基于此,利用设计波下确定的砰击压力极值,结合以往试验测定的砰击压力随时间的变化关系,计算得到砰击压力的时空分布,然后将其施加在船艏精细有限元模型上,利用中心差分法进行数值计算,并对计算中一些关键参数的设置值做不同尝试,得到了较理想的艏部结构应力响应历程。     

沥青路面结构两款轴对称非线性有限元分析软件应用之比较

选取两款用于沥青路面结构分析的典型轴对称非线性有限元软件MICH-PAVE和ILLI-PAVE,从应用层面对二者开展横向比较,并以级配碎石柔性基层沥青路面结构为算例,分析二者关键力学响应结果的差异性.结果 表明:两款软件在前处理、计算求解、后处理等方面均存在差异,需根据实际情况合理选用;二者均可考虑粒料和细粒土回弹模量对应力状态的依赖性;两款软件计算所得路表弯沉、沥青面层底径向应变及土基顶面竖向应变的分布形态相似,MICH-PAVE所获结果较ILLI-PAVE总体偏大,二者所获沥青面层底径向应变、土基顶面竖向应变的吻合程度高于路表弯沉.     

鸭绿江大桥抗震分析

以鸭绿江大桥为分析对象,建立有限元分析模型,分别采用反应谱分析法、线性时程分析法和非线性时程分析法,比较分析了结构主要构件的位移和内力地震响应,检验了粘滞阻尼器在控制主梁位移和减小主塔弯矩的作用效果.     

区间非线性模糊法的沥青路面预养护决策

预防性养护方案选择属于多目标、多因素、多层次的复杂决策问题。在全面分析经济、技术、环境因素的基础上,综合运用专家打分法、区间层次分析法、模糊数学理论,建立了沥青路面预养护方案决策的区间非线性模糊决策方法。首先建立预养护非线性模糊决策模型,通过专家打分法确定评价指标属性值,根据区间判断矩阵得出各评价指标和影响因素的区间数权向量;对各指标进行层次非线性模糊分析,得出各预养护措施的隶属度,进而排序。以上海某公路为例,运用该方法对各预养护方案进行优选,结果表明该方法合理可行,为预防性养护方案决策提供了一种有效可行的方法。     

多腔穿孔型宽频消声器声学特性的理论计算与优化

多腔穿孔型消声器可衰减涡轮增压发动机进气系统工作时产生的宽频噪声。本文根据将多腔消声器视为若干单腔消声元件串联而成的思路,结合单腔穿孔声阻抗模型,提出多腔消声器的声学计算方法,并以某多腔穿孔消声器为例,预测其传递损失。实验验证表明该计算方法在计算传递损失方面具有较高的精度。然后在此基础上,设定优化目标,选定3种不同优化变量的组合模式,采用非线性最小二乘法进行优化。结果表明,不同优化模式均可满足目标要求,可灵活地确定符合工程实际的最佳方案。所提出的方法可为增压发动机进气系统声学设计提供理论支撑和应用指导。     

主动自导回波信号的非线性偏离特性

基于非线性动力学原理,主要研究正弦信号、主动自导回波信号以及经滤波归一化处理后的自导回波信号的相轨迹运动特性,并对经滤波归一化处理后的自导回波信号和正弦信号从偏离性方面进行比较分析。结果表明,主动自导回波信号的相轨迹运动特性及偏离特性的可分性显著。     

Fully nonlinear simulation for fluid/structure impact: A review

This paper presents a review of the work on fluid/structure impact based on inviscid and imcompressible liquid and irrotational flow. The focus is on the velocity potential theory together with boundary element method （BEM）. Fully nonlinear boundary conditions are imposed on the unknown free surface and the wetted surface of the moving body. The review includes （1） vertical and oblique water entry of a body at constant or a prescribed varying speed, as well as free fall motion, （2） liquid droplets or column impact as well as wave impact on a body, （3） similarity solution of an expanding body. It covers two dimensional （2D）, axisymmetric and three dimensional （3D） cases. Key techniques used in the numerical simulation are outlined, including mesh generation on the multivalued free surface, the stretched coordinate system for expanding domain, the auxiliary function method for decoupling the mutual dependence of the pressure and the body motion, and treatment for the jet or the thin liquid film developed during impact.     

考虑输入受限的水下滑翔机前馈控制设计

自主式水下滑翔机是一类浮力驱动的无人装备,其控制系统对滑翔机的功能实现至关重要。考虑控制输入受限,以具有不稳定内部动态的水下滑翔机动力学系统为对象,构造前馈控制算法。这种前馈控制方法将有限时间间隔内的转换控制任务视为两点边界值问题,并将输入受限直接并入两点边界值问题中求解。仿真结果表明,在输入受限的情况下,所设计的控制系统能对水下滑翔机进行有效控制,为不稳定的内部动态求出有界的、因果的解。在控制输入无约束和控制输入受限的情况下,各状态变量的变化趋势相同,只是控制过程中各状态变量的幅度变化有所差异。