铝锂合金2099-T83长桁压损应力工程方法研究

介绍了两种长桁压损应力的工程方法:切割法和板元法。采用板元法和切割法分别对国内大型民用飞机结构中使用的材料为铝锂合金2099-T83的典型长桁进行了计算。在标准试验机上,完成36件试验件的验证试验;并用数据处理验证了试验的正确性。计算结果与试验结果对比表明对于传统"Z"型长桁截面,切割法和板元法结构均小于试验结果,但相当接近,比值分别达到了94.0%和98.8%;对于新型"2"型长桁截面,两种方法均不适用,最大误差达25.8%和33.5%。因此,对于"2"型长桁试验数据进行处理及拟合,对飞机设计手册中的切割法公式进行修正,最终新公式适合不同厚度下铝锂合金2099-T83的"2"型长桁压损应力的工程估算。     

中短冷弯薄壁轴压构件承载力计算

分别基于有效截面法和直接强度法并以各国的规范为例,针对轴心受压构件承载力进行了对比分析,对比得出：有效截面法适用于简单截面的形式,且计算简便,对于复杂截面的形式,其计算形式复杂且准确程度不易保证;对于直接强度法中弹性局部临界屈曲应力的计算,采用解析和数值两种计算方法的结合,这两种计算方法的结合可以解决复杂截面形式的临界屈曲应力的计算问题.在数值计算方法中,对于弹性屈曲临界应力的计算,应用较多的为有限条程序CUFSM,但其受边界约束条件和变截面形式的限制.     

水下系泊浮筒结构设计方法研究

以一种水下系泊浮筒结构为对象,对其设计方法展开研究．采用标准}￡紊流模型计算不同拓扑结构的浮筒管段截面的绕流阻力系数,应用Morison方程和波浪理论计算波流作用下浮筒结构的流体力,利用梁弯曲理论计算浮筒调整装置系泊位置,基于非线性有限元理论分析连接结构强度．在此基础上,研究系泊浮筒管段截面形状、浮筒结构刚度和浮筒连接结构强度等参数的设计方法,试图探索水下系泊浮筒结构设计理论与方法．通过设计实践,验证了水下系泊浮筒结构设计理论与方法的有效性．     

异形柱钢筋混凝土框架结构非线性分析

由于异形柱的截面形状与墙身一致,避免了结构柱在建筑平面中的外凸,增加了建筑可用面积,近年来在结构设计中应用日益广泛.运用自编的基于纤维模型柔度法非线性分析程序,对四榀平面框架进行了分析,并从骨架曲线和滞回曲线两个方面与试验结果进行了比较,表明骨架曲线计算与试验值吻合得很好,验证了基于纤维模型有限单元柔度法非线性分析程序适用于框架结构,而且对于含不规则截面的结构也适用.     

以超声波预测桩基未测区域混凝土质量的方法研究

理论上讲,以桩基超声波测试评价桩身混凝土质量时,如果桩身所有截面的声学参数都能够通过测试获取,其评价结果也将可靠,但在实际测试中,尚有大量未知区域不能测得.本文针对这种情况,提出了以回归分析、灰色理论和三次样条函数预测未知区域混凝土质量的3种方法,结果表明,三次样条法适用前景较好.     

圆筒结构及圆锥形漏斗分析的有限条法

本文吸取解析法和有限元方法各自的优点,基于最小势能原理,采用有限条方法分析了圆筒体结构及圆锥漏斗。本方法适用于等截面、变截面及复合壁在轴对称荷载下的计算。     

用区域变换计算单螺杆挤出机流动区域上的三维泊松方程数值解法

单螺杆挤出机流体流动区域是一个复杂的区域,其截面为双连通区域,且计算求解此流动区域上的泊松方程是用高效的投影算法求解单螺杆挤出机流体流动问题的核心步骤。利用共形映射将此不规则的双连通区域转化为同心圆环,进一步将复杂的求解区域变为规则的圆环柱体区域,可以大大简化问题的计算,并适用于计算包含漏流层的单螺杆挤出机流体流动问题。以截面内边界曲线为椭圆的单螺杆挤出机为例进行了泊松方程的求解计算,将求得的解与精确解进行了对比,结果表明此方法简单有效。     

落地式钢管桁架拱抗震性能的参数分析

钢管桁架结构的研究偏向于具体工程实例的研究,没有形成比较通用的设计计算方法.为得到落地式钢管结构的关键影响参数,为管桁结构的概念设计提供依据,利用振型分解反应谱法,通过ANSYS有限元软件,对落地式钢管桁架在高跨比H/L、截面宽高比W/H和榀间距S等参数变化下的桁架抗震性能进行参数分析.通过分析发现结构的高跨比H/L对落地式钢管桁架动力响应的影响最为显著.在进行落地式钢管桁架拱的设计时,建议将拱的高跨比控制在1/32≤H/L≤1/8,截面的宽高比控制在1/1.2以内,榀间距控制在4m以外,但榀间距不宜过大.分析结果对于钢管结构抗震性能的概念性设计具有参考价值.     

大跨张弦桁架结构尺寸优化设计研究

以结构重量为优化目标函数,以杆件截面为设计变量,对大跨张弦桁架结构进行尺寸优化设计研究,考虑了杆件长细比、强度和稳定以及结构刚度等约束条件.杆件截面设计变量采用现行规格离散值,利用直接搜索法进行优化搜索.研究表明,大跨张弦桁架结构设计是由结构刚度条件控制的,直接搜索法与离散设计变量联合使用提高了优化搜索速度.     

基于层内力等效的偏心高层建筑三维等效静力风荷载

对于质心和刚心不重合的偏心高层建筑，由于结构三维振型耦合与气动力耦合等因素的影响，其等效静力风荷载的评估变得十分复杂. 基于振型加速度法，推导了考虑三维气动力耦合和振型交叉项贡献的偏心高层建筑各层拟静力项和惯性力项内力（剪力和弯矩）响应计算方法. 在此基础上，基于各层内力响应等效，建立了能合理反映荷载沿高分布信息的结构三维等效静力风荷载评估方法. 随后，结合3种典型矩形截面高层建筑刚性模型测压风洞试验，分析了荷载相关性、结构偏心率和截面长宽比对偏心结构三维等效静力风荷载的影响. 研究表明：对于偏心截面高层建筑，振型交叉项和荷载相关性对结构风致响应与等效静力风荷载的贡献不可忽视，若忽略两者则会低估偏心高层建筑三维等效静力风荷载，特别是扭转向等效静力风荷载. 此外，偏心率和截面长宽比同样影响偏心高层建筑等效静力风荷载的大小和分布情况. 相关研究可为偏心高层建筑的抗风设计提供一定的指导.     

基于图元法的AutoCAD参数化设计与绘图

对于结构型式多变、复杂的常用件(如轴、齿轮等)的设计，因为其应用频率高，绘图工作量大，适合于用图元法对其进行二次开发，以提高工作效率。图元法是对所开发的零件进行分析归纳，总结出高度概括的图元，用这些图元基本上可组合出该类零件的所有结构，然后对各个图元编程，并赋予相应的约束参数。机械零件设计中，对形状不相似的图形采用图形元素拼合法进行设计绘图，既简单，又方便，可以将设计人员的主要精力从繁杂的绘图工作转移到零件的结构设计上，提高产品的设计效率。本文以Object ARX作为开发工具，以机械常用的零件为例，讨论了图元法在AutoCAD 2000中二次开发的应用。用基本的图形对象创建图元，通过图元拼合法生成零件图。     

钢管塔K节点的加劲肋布置和极限承载力研究

 特高压输电线路酒杯型钢管塔K节点是受力最复杂的节点,其主管与支管的夹角θ往往小于30°,不能满足国内现行的K节点承载力计算方法规定的θ≥30°的要求.为了解决该问题,本文应用通用有限元软件ANSYS进行数值模拟仿真,验证现有设计验算方法的适用性.针对钢管塔相贯焊连接的K节点设计了3种新型的加劲肋,并对其受力分布和极限承载能力进行分析对比.研究结果表明,θ超出现行规范的规定时,规范对个别工况不适用;新设计的加劲肋布置方案,能显著改善节点危险部位的应力分布,消除应力集中,降低最大应力.在目前没有合适计算公式的情况下,应继续使用现行规范,并采用本文设计的节点加劲肋布置形式增大结构的承载力和安全性.     

新型20 m桥梁检测车结构的有限元力学分析

针对设计的新型20 m桥梁检测车，利用Pro/E软件建立了4种工况下整车结构的实体模型，运用有限元软件ANSYS对建立的模型进行了静力和模态分析。开展对设计结构进行强度校核，找出了设计结构的危险部位，并综合分析结果提出了设计结构的加强建议。有限元力学分析为校核结构强度提供了重要的理论方法，分析结果为桥梁检测车的结构设计与实际生产提供了理论依据与技术支持。     

深孔喙的加工工艺及关键工装设计

微创医疗器械产品的加工中经常会遇到深孔类零件,这类零件有较大的长径比,一般的加工方法很难保证加工质量,甚至无法进行加工.有的零件结构还比较特殊,通用夹具难以完成其定位装夹.本文针对φ5＆#215;φ3＆#215;80型深孔喙,设计了该类零件的加工工艺路线和关键工艺工装,以实现该类零件的高效率、高质量加工.     

关于流量仪表防腐的若干问题

总结了流量仪表环境腐蚀防护的若干经验,分析了介质腐蚀防护的结构及材料的选择,提出了防腐的一般原则,防腐和防护层的选用,各类防腐材料及防腐层的合理配套和合理的流量仪表结构设计,得出了流量仪表的３种主要防腐方法     

海洋平台环境载荷局部动力效应分析

针对一般的结构动力分析有限元程序在进行动内力的计算时没有考虑局部效应的影响问题。采用时程分析方法,对渤海中南采油平台(MSW)在环境载荷下进行了动力分析,重点分析了其局部动力效应。计算数值结果表明某些杆件的局部振动所产生的动内力对其设计起决定作用,而这在以前的动力分析中是被忽略的。这表明对结构进行动力分析时应该考虑其局部效应。     

状态反馈系统的结构分析与设计

本文提出一、二阶无静差且不需状态观测器的最佳状态反馈系统的结构形式及设计方法。它不仅设计系统简捷、方便,而且是目前各种设计方法中动态和静态性能指标最好的一种新设计方法。用数字计算机仿真证明,本方法比传统状态反馈法设计系统,其主要性能指标ts_1、ts_2提高7～30倍,适于工程设计中推广应用,有重要价值。     

水泥生料组分混凝土设计理论及试验研究

以混凝土材料的可循环利用为目标,提出了全新的水泥生料组分混凝土的概念,并研究了水泥生料组分混凝土的配合比设计方法--在配合比设计中引入硅砂率和钙砂率的概念,将混凝土的配合比设计与水泥生产的三率值联系起来,使混凝土的化学成分与水泥生料相同,进而在废弃后可直接作为水泥生料,无需或只需添加少量校正原料.试验表明:相同配比的水泥生料组分混凝土,除流动劣于普通河砂混凝土外,其他力学性能均优于河砂混凝土;废弃后的水泥生料组分混凝土氧化物成分与设计水泥生料基本一致.水泥生料组分混凝土概念的提出解决了废弃混凝土的再生回收利用率低、造价高的问题,同时避免了水泥生产中对天然矿物的过度开采和空气污染问题.     

面向远程仿真的电阻炉建模研究

实验对象模型的建立是远程仿真系统中极其重要的部分．研究了电阻炉远程仿真与控制实验室系统中远程仿真模块的电阻炉建模方案．分析了远程仿真系统与一般工业过程控制中建模需求的区别．探讨了系统的远程特性赋予建模工作的新的特点．根据实验设备的结构和远程特性设计了建模实验，在尝试并比较了多种建模方案及模型结构之后．提出采用多项式拟合方法获得电阻炉针对远程仿真的二阶模型．为验证仿真模型的有效性．将PID控制典型情况下的实时控制曲线与不同阶次、不同结构模型的仿真曲线进行比较．结果表明，采用多项式拟合方法获得的二阶模型与实时控制曲线最一致．能反映电阻炉控制系统的动态特性．并提出了采用插值方法进一步完善仿真模型的设计方案．     

微波多级放大器电路拓扑优化

采用机辅扰动法（CAP法）进行微波多级放大器电路的优化设计。该方法借助计算机的快速计算和逻辑判断能力，自动设计出合理的多级放大器电路拓扑结构和满足要求的电路结构参数。利用编制的设计程序设计了一个2.5GHz-4.5GHz的两级微波放大器，并在微波电路CAD软件MicroScope上进行仿真验证，证明了这种方法的可靠性和实用性。