船用膜片联轴器的膜片组件简化建模方法及模态试验

针对船用膜片联轴器的膜片组件螺栓连接的复杂性问题,基于薄层单元法对膜片组件的有限元模型进行简化,提出一种新型简化建模方法——结构分割法。对模型静刚度进行计算,确定结构分割法中结合面单元的弹性模量和泊松比。该方法相较于传统的薄层单元法计算效率更高。将结构分割法模型的模态仿真结果与试验结果进行对比,结果表明,结构分割法模态分析得到的振型与试验测得的前三阶振型吻合较好,固有频率误差均在10%之内,验证简化模型仿真的正确性,可为船用膜片组件结合部动力学快速有效建模提供思路。     

基于整车多体动力学分析的悬架构件动应力计算

以AD250铰接式自卸车为应用实例,在建立整车刚柔耦合多体动力学模型的基础上,提出把悬架传力构件作为柔性体置于整车模型中,同时采用模态综合法计算悬架的动应力。指出了AD250铰接式自卸车悬架各构件的应力最大部位及发生时刻并评价了其动强度,为进一步的结构优化和疲劳分析奠定了基础。     

MPS修饰透闪石/尼龙1010复合材料的制备与性能

为提高尼龙1010的力学性能,将天然矿物填料透闪石与其熔融共混制成复合材料。在共混之前,用偶联剂MPS对透闪石表面进行有机化修饰,使其表面由亲水性转成疏水性,以期改善粒子与尼龙基体之间的界面结合强度;热重分析和接触角测试验证了粒子表面MPS的存在。将修饰后的透闪石按不同比例与尼龙1010共混制成复合材料,对该复合材料力学性能的测试表明,与修饰前相比,经过修饰的透闪石能在一定范围内同时提高尼龙1010的拉伸强度和冲击强度。     

含曲轴裂纹的往复压缩机十字头对机体的作用力分析

为了研究往复压缩机曲轴出现裂纹后十字头对机体作用力的变化规律,建立了往复压缩机动力学仿真模型,通过对曲柄中间位置开一个2mm宽的槽模拟开裂纹,对曲轴顺、逆时针旋转时有无裂纹两种条件的往复压缩机进行刚柔耦合分析,对比分析了十字头对机体作用力变化规律。研究结果表明:曲轴顺时针旋转时无裂纹条件下作用力的峰值大于有裂纹条件下作用力的峰值,曲轴逆时针旋转时无裂纹条件下作用力的峰值小于有裂纹条件下作用力的峰值。     

相似理论下的桨-轴系统振动特性分析

为更好地了解桨-轴系统的振动特性，以某桨-轴系统为研究对象，基于ANSYS Workbench平台下多个模块建立仿真分析，对缩尺模型下的桨-轴系统计入水压力和离心力的振动进行研究。桨-轴系统振动相似性的研究采用原尺寸模型与缩尺模型，分别求解其固有频率、振型及幅频曲线进行相似性验证。将验证的缩尺模型进行考虑水压力与离心力的振动特性研究。水压力利用Fluent模块对螺旋桨进行敞水计算。将计算结果采用单向流固耦合的方法进行加载。离心力模拟以设置不同的旋转速度实现。谐响应分析采用模态叠加法进行计算。研究表明，缩尺模型在固有频率、振型及幅频曲线上的结果与原模型计算结果基本一致。计入水压力与离心力的桨-轴系统固有频率会有所降低。水压力对桨-轴系统的纵向固有频率影响较大。离心力对桨-轴系统的固有频率影响不明显。     

考虑固液二相互态特性的流固耦合模型

为研究岩土体内的流固耦合作用对道路工程中道路建筑物/构筑物的变形和沉降，聚焦于构建考虑固液二相互态特性的流固耦合模型，首先构建以含水率为参数的固相物性参数方程（弹性模量、体积模量、极限偏应力）和以孔隙比为参数的液相物性参数方程（饱和含水率、残余含水率、Gardner模型参数），其次建立考虑固液二相互态影响的固相本构方程（邓肯-张模型）和液相本构方程（Gardner模型），之后将新构建的本构方程与固液二相控制方程联合使用构建出考虑固液二相互态特性影响的流固耦合模型。以非饱和黄土为研究对象，利用数值模拟软件构建考虑固液二相互态影响的非饱和土流固耦合数值模型，探索固液二相互态特性对非饱和土流固耦合影响机制。研究结果表明：随着含水率的增大，固相物性参数（弹性模量、体积模量、极限偏应力）均呈减小的趋势；含水率增大使得土体强度减小，表现为达到相同的应变，土体的应力减小；含水率增大，相同的变形情况下，土体所承受的荷载变小。随着孔隙比的增加，饱和含水率线性增加，残余含水率线性减小，Gardner模型参数β呈指数减小，土体内有效饱和度也随之增加；孔隙比增大还会导致土体饱和渗透能力的减小，非饱和相对渗透系数增加。在相同的载荷条件下，相较于未考虑互态影响的流固耦合模型，考虑互态影响的模型模拟的土体变形量较大，含水率、压力水头较小。