基于损伤容限的孔边凸台结构优化设计

以孔边凸台结构的宽度和厚度为优化变量,以裂纹扩展寿命最大为优化目标,采用遗传算法对孔边凸台结构进行基于损伤容限设计思想的优化设计。通过具体算例,给出了等重量下孔边凸台结构的最优寿命及对应的最佳凸台结构宽厚比,为孔边凸台结构设计提供了参考和指导。     

孔边凸台结构的损伤容限优化设计

以结构裂纹扩展寿命最大为优化目标,以孔边凸台结构的宽度,厚度和圆角为优化变量,采用遗传算法对孔边凸台结构进行基于损伤容限设计思想的优化设计.通过具体算例,给出了等重量情况下孔边凸台结构的最优寿命及对应的最佳凸台结构宽厚比,为孔边凸台结构的结构设计提供了参考和指导.     

微机电系统中凸台-弹性膜结构的力学建模与仿真

为了测试和评定微构件的力学特性,建立了凸台弹性膜结构的力学模型。将凸台弹性膜结构化简为中心带有凸台的无限长薄板条结构,利用板壳理论得出了凸台的弹性模量、厚度和横截面积对弹性膜表面应力分布影响的解析计算公式,并通过有限元分析对计算结果进行仿真验证。理论分析和仿真结果吻合。凸台弹性膜复合结构的等效弯曲刚度与凸台的弹性模量和厚度有关,当凸台的弹性模量和厚度增加时,凸台弹性膜复合结构的等效弯曲刚度增大,可以通过增加凸台的弹性模量和厚度来提高凸台弹性膜结构的强度。该研究为凸台弹性膜结构的优化设计和应用提供了计算方法和设计依据。     

加氢反应器中凸台的超声波检测技术

介绍了凸台的制造过程,根据凸台的结构及容易出现的缺陷设计了超声检测检测面,进而按照检测面规格选择合适的探头。该设计提高了工作效率,降低了缺陷漏检概率,在生产实践中的检测验证了该设计的有效性。     

接管及补强结构在外载荷下的弹性应力

对6台不同d／D比的圆筒形压力容器进行了接管外载荷作用下的试验研究，考察开孔-接管区的变形及其应力分布。结果表明，孔边的应力集中具有明显的局部性，补强圈补强结构有效地改善了筒体-接管区的应力分布情况，横向截面为危险截面。     

干涉配合对飞机机翼螺栓连接结构力学性能的影响

为了研究干涉量对螺栓连接结构力学性能的影响,以航空工程中常用的飞机机翼螺栓干涉连接结构模型为研究对象,采用了基于试验验证的有限元分析方法,通过试验验证了所建立的螺栓连接结构三维弹塑性有限元分析模型的可靠性,在此基础上建立了6种不同干涉量下飞机机翼螺栓连接结构的参数分析模型,系统地分析不同干涉量对螺栓连接结构孔边应力分布、初始刚度以及承载能力的影响并进行对比分析,结果如下:对飞机机翼螺栓连接结构采取合适的干涉配合可以明显改善孔边结构的应力分布,减小应力集中情况;在所选取的干涉量范围内(0～2.5％),随着干涉量的增大,孔边结构的峰值应力距离孔边越远;当干涉量为1.5％ 时,孔边的峰值应力最小,同时当干涉量为1.5％ 时,结构的初始刚度和承载能力提高程度均为最大,分别提高了14.1％ 和9.33％.     

厚板带直角边缘凸台类零件挤镦复合工艺研究

通过对带直角边缘凸台零件进行工艺性分析,提出了挤压工艺与镦挤工艺相结合的工艺方法.采用刚塑性有限元分析方法,运用Deform-3D有限元分析软件,对带直角边缘凸台挤压及镦挤过程分别进行了数值模拟.模拟结果表明:采用挤镦复合工艺能够获得带直角边缘的凸台;在挤压凸台过程中,反顶杆凸起高度越大,凸台边缘圆角越小,越有利于带直角边缘凸台的成形;反顶杆凸起高度越小,凸台孔壁与端面越容易出现破裂等缺陷.根据数值模拟结果设计并制造了一套挤镦凸台试验模具,对挤镦凸台过程进行了试验验证.结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;增大凸模圆角半径和使用润滑油能有效地减少裂纹的产生.     

工艺参数对中厚板高凸台挤压成形影响的分析

基于中厚板高凸台挤压成形过程中影响凸台高度的3种常见缺陷,提出了有效体积利用率的概念.以此为指标,运用正交试验的方法,对成形过程中影响凸台成形质量的工艺参数进行分析,确定了关键工艺参数,并分析了这些参数对凸台挤压成形有效体积利用率的影响规律.研究结果为板料高凸台挤压成形工艺设计与模具优化提供了一定参考.     

整体壁板参数化设计与敏感性分析

对整体壁板的止裂特性和损伤容限性能进行了计算和分析.应用参数化有限元技术,得到该结构的蒙皮裂纹尖端应力强度因子,分析了凸台和筋条对结构止裂特性的影响;随后根据线弹性断裂力学理论,计算了结构的剩余强度,并分析了凸台和筋条的存在对结构剩余强度的影响.为了分析结构几何参数对该结构的敏感性,给出了不同结构参数下的应力强度因子曲线,和其相对应的结构剩余强度曲线.这些曲线对整体壁板的结构设计提供了有意义的参考.     

基于DBSCAN算法与GMM 理论的铝合金板孔边疲劳裂纹萌生监测

针对航空结构中多孔铝合金板在疲劳载荷作用下的孔边裂纹萌生监测问题,以光纤传感系统为基础结合小波分解、含噪声的密度空间聚类以及高斯混合模型,提出了一种孔边裂纹萌生监测方法。首先以光纤光栅传感系统采集循环加载条件下多孔铝合金板孔边裂纹萌生至结构断裂全程中孔边微应变并构建孔边微应变曲线。对孔边微应变曲线进行小波分解,得到微应变曲线的低频分量与高频分量,并以低频分量最小值及高频分量突变作为孔边裂纹萌生特征。在分析裂纹萌生时引入DBSCAN 算法与GMM 理论用于计算孔边裂纹萌生时的疲劳加载循环数并进行比较与分析得到多孔铝合金板孔边主裂纹的萌生位置以及孔边主裂纹裂纹萌生时的疲劳加载循环数。试验结果表明:此监测方法能够准确定位出孔边主裂纹的萌生位置,计算孔边主裂纹萌生时的疲劳加载循环数,且疲劳加载循环数计算误差在5%以内。在未来可应用于全机地面疲劳试验、结构健康监测等多种场景。     

一种盒形件连续两次脱模结构

盒形件两排侧向通孔在动模型芯成型后,成型滑块顶出动作时可能与塑件中部凸台发生干涉,为此设计了一种顶板上T型滑块相对成型滑块顶杆滑动,同时推动成型滑块顶出塑件,形成两次连续脱模的结构,避免了因中部凸台与成型抽芯的干涉和塑件四周无熔接痕.     

六边形平面楼盖开洞对结构抗震性能的影响分析

本文以贵州省博物馆新馆仪式大厅结构为背景,分别考虑楼盖刚性假定和弹性假定,针对楼盖开洞引起的平面不规则性进行了6个算例的抗震性能研究。分析表明:六边形平面的周边框架和洞口周围框架形成密柱框筒;楼盖开洞未造成明显的扭转影响,也未明显削弱结构抗侧刚度;楼盖开洞位置的选择较为重要,否则调整刚心与质心的位置偏差而增大结构抗侧刚度时容易导致位移比出现小数比小数而不易满足要求;开洞面积的大小不宜作为结构超限的硬性指标,而应以结构抗侧刚度和楼层受剪承载力作为辅助判别标准;楼盖开设大洞口后结构整体分析宜按弹性楼盖假定,但楼盖弹性假定计算的位移比要小于刚性假定计算的位移比;楼盖的刚、弹性假定对楼层地震剪力计算结果的影响几乎可以忽略。     

航空连接件冲锻成形工艺模拟及优化

采用有限元模拟方法,对圆环形航空连接件成形工艺进行仿真模拟,从3种不同成形工艺方案中选择最佳方案,对所选工艺方案进行冲锻工艺参数优化,研究冲头截面尺寸对凸台成形效果的影响。结果表明,采用单一冲头完成弯曲和凸台的成形,冲头截面尺寸在长宽方向均向外偏置0.15mm时成形效果最好,最佳冲头截面尺寸为5.3mm×2.15mm。采用上述截面尺寸的冲头成形出的零件,实验验证符合使用要求。     

罗庞塬地区延长组孔隙结构特征研究

储层的孔隙结构研究是油藏精细描述、储层综合评价的重要内容,油气储集岩的微观孔隙结构对其物性具有重要的控制作用。采用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等多种技术手段,对罗庞塬地区延长组的孔隙结构进行了深入的分析研究。罗庞塬地区砂岩储层孔隙类型主要为粒间孔,其次为粒内孔、铸模孔、长石溶孔,另有少量裂隙孔,岩石类型为细粒一极细粒岩屑长石砂岩。铸体薄片、孔喉图像分析表明,研究区具有复杂的孔喉分布特征,不同微相孔喉分布及孔隙结构特征是造成油井产能差异的重要因素,所以研究孔隙结构是非常重要的。     

底部框架一抗震墙房屋过渡层刚度计算统一公式

过渡层抗震墙侧移刚度的计算较复杂．在理论分析的基础上，推导了无洞口墙、小开口墙、有洞口墙和带构造柱砖墙侧移刚度的统一计算公式，该公式简单、方便、实用．     

底部框架-抗震墙房屋过渡层刚度计算统一公式

过渡层抗震墙侧移刚度的计算较复杂.在理论分析的基础上,推导了无洞口墙、小开口墙、有洞口墙和带构造柱砖墙侧移刚度的统一计算公式,该公式简单、方便、实用.     

应变量子阱能带结构的数值分析

 以InGaAs/GaAs应变量子阱材料为例,讨论了量子阱结构中的应变效应,用k·p微扰理论给出包括重空穴带、轻空穴带和自旋-轨道分裂带相互作用和考虑应变作用的6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量,利用Matlab精确求解,并进行数值模拟得到了布里渊区中心的导带结构、价带结构和包络函数。结果表明,应变的引入使晶体产生畸变,改变了晶体结构的对称性,进而改变了材料的能带结构,提供了一种有效的能带裁剪手段。特点是将带隙、带边偏置比和能带结构计算系统结合起来,构成一个完整体系,该模型同样适用于其他III-V族的半导体量子阱的能带结构。