横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解

主要推导三向移动荷载作用下考虑复杂层间接触状态的横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解。首先,从直角坐标系下横观各向同性黏弹性多层体系动力学问题的基本方程出发,借助相对坐标变换和Fourier变换,推导单层沿深度方向的波数域状态向量传递矩阵;其次,基于波传递方法,构造层顶下行波和层底上行波向量,以消除传递矩阵中的正指数项,保证数值计算的稳定性;而后,基于Goodman模型表征的层间接触条件,建立相邻层上、下行波向量的递归关系,并结合荷载和边界条件,对多层体系各层上、下行波向量进行求解;最后,通过Fourier逆变换和相对坐标逆变换,得到沥青路面任意坐标和时刻下的动力响应解析解,并编制数值计算程序。通过ABAQUS有限元模拟,验证了解析解的准确性,且证明了解析解的计算效率远优于有限元模拟;综合分析荷载、材料、层间接触对沥青路面动力响应的影响,可以发现：水平向荷载与路表剪应力关联性强,是导致路面Top-down开裂的重要因素;层间接触条件和横观各向同性均对面层底部水平向应变影响显著,且这2个因素之间存在耦合效应,建议在路面疲劳寿命分析中予以充分考虑。研究得到的解析解可为真实沥青路面力学行为研究提供高效准确的分析工具。     

基于BP神经网络的接触电阻测量与分等定级

提出了接触电阻的软测量方法,使用红外热像仪测量表面温升,采用有限元方法计算准备训练样本,使用BP神经网络建立起接触电阻与表面温升之间的非线性映射关系,以汇流条接触电阻测量为实例,其他电气设备接触电阻的测量也可类似进行,为提高工程应用的可操作性,将接触电阻分为表征接触程度好坏的I-V级,用模式分类方法对测得的接触电阻进行分类,实现了接触电阻的定量评价和分等定级。     

汽车CAM盖板卡扣有限元分析及结构优化

文章利用UG软件对汽车CAM盖板与CAM支架分离过程进行有限元模拟计算,分析了卡扣的最大应力、最大应变的分布趋势及分离力的变化情况,同时与实验结果对比验证有限元模型准确性。为了提高卡扣分离力,提出了卡扣结构优化方案,并对优化方案再次进行有限元分析,结果满足分离力要求,且与优化后产品分离力一致,说明类似问题利用UG有限元方法分析准确有效。     

水下爆炸载荷作用下舰船结构极限强度研究

在对水下爆炸载荷作用下典型舰船结构损伤研究的基础上,分析了塑性变形和各种破口形状尺寸等受损情况下Nishihara箱形梁的极限强度,得出结论:有破口的箱形梁未必比有塑性变形的极限强度小,若中剖面破口长度相等,则破口面积越大极限强度越小。利用NAPA软件建立典型舰船的模型得出设计载荷并导入MSC.Patran划分网格、定义属性并施加载荷与边界条件,运用MSC.Dytran模拟水下爆炸载荷高瞬态非线性分析,通过MSC.Nastran与工程软件MARS对该模型进行极限强度非线性分析对比,提出了一种对真实爆炸损伤状态下的舰船结构极限强度计算方法,证明其运用于结构设计校核极限强度的有效性和安全性。     

多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析

介绍了有限元分析方法对接触问题进行求解的一般方法,应用大型有限元分析软件Marc进行多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析,研究了支撑结构的加强方式,为制定CCS《散装运输危险化学品船舶构造与设备规范》（2006）的补充检验要求,提供了依据。     

一种新型电接点液位检测仪

本文介绍的一种新型电接点液位检测仪,由电源电路、脉冲电路、通道选择电路、信号检测电路、单片机电路、输出电路和显示控制电路构成。采用时分复用技术,低电压脉冲测量,正负对称脉冲去极化方法,减少电接点电极通电电解极化腐蚀,提高测量电极的使用寿命,可实现对多路电接点电极的检测,并适用于不同介质的液体液位测量。     

板料成形数值模拟中摩擦问题的处理

在分析板料成形过程中摩擦特性的基础上,概括和总结了板料成形数值模拟过程中的摩擦模型,提出了摩擦接触节点的控制面积方法,最后运用自主开发的三维板料成形数值模拟软件SHEET3D对不等深盒形件进行了数值模拟,考察了不同的摩擦因子对成形的影响.     

钢轨磨耗型波磨计算模型与数值方法

分析了国内外铁路钢轨波浪形磨损理论模型,提出了车辆轨道垂、横向耦合动力学、轮轨滚动接触力学和钢轨材料摩擦磨损模型为一体的钢轨磨耗型波浪形磨损计算模型,发展了相应的数值方法。模型中车辆结构和轨道下部结构被简化成等效的质量、弹簧和阻尼系统,钢轨用Euler梁代替,并考虑它的垂向、横向弯曲变形和扭转变形,利用修改的Kalker三维弹性体非Hertz滚动接触理论和相应的数值方法计算轮轨蠕滑力和摩擦功,假设材料单位面积磨损量正比于轮轨接触面摩擦功密度。利用该模型和相应的数值方法分析了几个磨耗型波磨情况,结果表明该模型可以模拟轨道多种缺陷(轨缝、扁疤、凹坑、轨枕间距、随机不平顺等因素)引发的钢轨磨耗型初始波磨和发展规律,可以模拟由于钢轨在机械加工或打磨过程中形成的初始波磨的演化过程,可以通过改善轨道特性来消除或减少波磨的发生和发展。     

An updated fast continuous contact detection algorithm and its implementation in case study of ice-structure interaction by peridynamics

Peridynamics is a mesh-free particle method that has been proposed in the last two decades. Contact between bodies in Peridynamics is a challenging and critical phenomenon that not only affects the computational efficiency of the algorithm, but is also closely related to the accuracy of the calculations. Therefore, it is important to develop a contact detection algorithm that is efficient, accurate, easy to extend to coupled numerical methods, and conducive to parallel computation. This study proposes a fast and continuous contact detection algorithm (FCCDA) that consists of two main parts. The first involves establishing a regular box bounding the entire target of collision to avoid the unnecessary calculation of material points that are not in contact with it, where this critically reduces the number of time-consuming calculations. The second part is a graphics-based algorithm to identify specific particles that penetrate the target. Both the numerical strategies and the mathematical methodologies of the FCCDA are discussed here. It was embedded into a Peridynamics system and examined in the context of a benchmark case for verification. Ship–ice interaction and propeller–ice interaction are also demonstrated using the proposed algorithm as examples of its applications to engineering.     

增压器涡轮叶片和轮盘组装结构的三维接触精细有限元分析

采用多重多支的子结构分析技术,应用基于接触问题参变量分原理的有限元参数二次规划算法,对增压器涡轮叶片和轮盘的组装结构按三维弹性接触模型进行了精细的有限元分析,最小单元边长为０．２ｍｍ,节点总数５９５４６个,单元总数为５７１５０个八节点等参块体元。计算结果与实际符合得很好,改进后的涡轮已投入批量生产。