基于ANSYS的减速机齿轮有限元分析

采用有限元法研究齿轮轮齿在受到不同载荷的情况下,其齿根弯曲应力和应变的变化情况。结果表明,在静载荷的作用下,齿轮齿根处的最大弯曲应力和最大应变都在许可的范围之内;而当齿轮受到冲击,在动载荷作用下,齿根处的应力大于齿轮材料的屈服极限。结合对断齿形貌的分析,可推断出轮齿的断裂是在出现疲劳裂纹后受冲击载荷作用而产生的过载断裂。     

三维裂纹端部应力场的三参数描述及等效厚度概念

传统的二维断裂理论忽略了各种断裂参数的三维厚度效应,将其应用到三维结构的损伤容限设计及评定中具有明显的局限性.另一方面,工程中存在的裂纹通常具有复杂的形状,并且无法直接考虑其对应的厚度.因此,工程中通常采用最保守的平面应变断裂韧性或固定的裂纹扩展速率曲线来描述裂纹的扩展和断裂,这无疑会带来巨大的误差.事实上,在含裂纹的三维结构中,裂尖局部场总是呈现出复杂的三维应力状态,而裂尖复杂的三维应力场对结构的强度起着至关重要的作用.对裂尖三维应力场进行研究、发展三维断裂理论将是解决实际工程问题的必然路径.本文介绍了近年来本研究组有关裂尖场描述体系从二维到三维,从单参数到多参数体系,从线弹性体系到弹塑性以及蠕变理论体系的发展,重点介绍了有关裂尖场三维三参数描述体系的研究进展和基于裂尖三维应力场和约束等效原则发展起来的裂纹的等效厚度概念及其工程应用情况.     

三维反应扩散系统中的螺旋波和失稳控制

三维螺旋波(卷轴波)的运动和失稳的研究在心颤等高发心脏病中扮演重要角色,对三维螺旋波的运动和失稳过程以及控制的研究对于心颤等心脏病的防治具有指导意义.本文主要对我们过去几年在梯度系统中螺旋波的研究结果做一个总结.我们以反应扩散系统为研究对象,对于具有参数梯度的螺旋波的失稳过程和控制进行了探讨.在实验和数值模拟研究中,我们发现在三维梯度系统中,梯度大小的改变可以促使三维螺旋波发展产生线缺陷或者引起二维螺旋波运动的相位差的积累而产生漫游,两者都可使螺旋波的运动失去稳定性.对于螺旋波失稳的控制,我们研究了外力周期驱动和噪声对螺旋波失稳的影响,对控制的机制进行了分析.     

人类重大工程改变河口潮波传播方向引发的灾害与恢复

珠江河口网河密布,地貌形态极其复杂.人类为改变环境而进行许多重大工程,但有时因为对工程引发的复杂河口水动力特性的变化认识不足,导致工程带来严重的负面灾害性影响.有些影响通过长时间自然演变得以恢复,有些则不可逆转.五十年前珠江河口白藤堵海工程造成当地严重的内涝灾害,却又在十年后自然恢复,其动力变化原因始终不明,值得研究.采用河口整体数值模拟对白藤堵海工程及其水动力特征进行了计算.通过河口整体大区域计算的流动过程分析发现,堵海工程后鸡啼门水道因通潮能力不够,造成了潮波由竹银经泥湾门水道至上而下的逆向传播,引起了工程前后泥湾门区域水动力特征的极大变化,引发严重的内涝灾害.十年后鸡啼门水道自然冲刷,通潮能力的增强,使潮波逆向传播现象消失,该区域水位过程基本恢复到工程前状态,洪涝灾害自然消除.     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及光合作用特征的影响

以碧春黄瓜为材料,研究了不同浓度NaCl处理对黄瓜幼苗生长、叶片光合作用特性、以及脯氨酸和丙二醛含量的影响。结果表明:10 mmol/L NaCl处理促进了黄瓜幼苗生长,但高浓度NaCl(≥25 mmol/L)处理下,黄瓜幼苗的生物量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、光系统II电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和叶绿素含量均随着浓度增加下降,气孔限制值(LS)、MDA和脯氨酸含量则随着浓度增加而上升;但NaCl处理对光化学效率(Fv/Fm)影响不大。由此说明,低浓度NaCl处理促进了黄瓜幼苗的生长,且NaCl浓度低于100 mmol/L时也未引起黄瓜幼苗叶片光抑制的发生,其光合作用下降的主要原因是叶绿素含量下降以及气孔限制,并且脯氨酸含量的增加也起到增强其抗性的作用。     

多孔纤维吸声材料填充蜂窝结构的声学性能

本文理论研究了多孔纤维吸声材料填充矩形蜂窝结构的声学特性.假设周期蜂窝结构将多孔纤维吸声材料划分为独立周期子空间,理论建模中选取单个蜂窝胞元进行分析.蜂窝结构内部的多孔纤维吸声材料采用等效流体模型进行模拟,斜入射的声波在各个子空间呈驻波分布,由声场的声压和速度可积分得到通过蜂窝结构入射平面和透射平面的能量流,从而得到多孔纤维吸声材料填充蜂窝结构的吸声及传声损失性能.与单一多孔纤维材料声学性能的对比发现,多孔纤维吸声材料填充蜂窝结构的吸声性能得到了有效提高.基于理论模型,进一步分析了结构参数对多孔纤维吸声材料填充蜂窝结构吸声/传声损失性能的影响.     

连续挤压机主轴系统有限元分析

挤压机主轴系统是连续挤压机中主要工作部分,本文在分析主轴系统的实际工况基础上,建立了TLJ400型连续挤压机主轴系统的有限元模型,对主轴系统工作过程中受力进行了计算机仿真,得出了主轴系统工作时各零件的米塞斯应力以及其之间的接触应力。分析表明,主轴系统各部件中挤压轮上接近挡料块部位工况最为恶劣,米塞斯应力高达1540MPa。挤压轮与内侧轴套接触切应力较大,最大值为79．5MPa,是导致主轴系统失效的主要原因。     

水分胁迫对小豆抗氧化酶活性及小豆叶片解剖结构的影响

用不同浓度PEG处理小豆幼苗,生理生化方法测定MDA含量、可溶性蛋白含量及各种酶活性变化.叶片制作石蜡切片,光学显微镜观察结构.结果显示在整个水分胁迫过程中,随着PEG浓度的增加,小豆叶片MDA含量总体表现为先增加后减少的趋势,可溶性蛋白含量变化表现为先增加后降低再增加的趋势.PEG浓度较低时,小豆SOD活性下降,随着浓度的增加,SOD活性又上升.POD与CAT活性变化趋势一致.经PEG处理后,3种栽培小豆叶片结构变化均表现为叶片失水,萎焉,表皮细胞萎缩或者破碎,栅栏组织细胞变短,形状变不规则,海绵组织变小,细胞破碎,细胞结构破坏,细胞间隙变小.     

煤岩应力监测系统井下监控分站的设计

介绍了煤岩应力监测系统中井下监控分站的设计方案.井下监控分站负责煤岩应力的采集、处理和传输.根据受载煤岩变形产生电磁辐射理论,煤岩中应力越高,变形破裂过程越强烈,电磁辐射信号越强.监控分站以LPC2103为控制核心,通过定向天线接收煤岩变形产生的电磁辐射信号,经过调理和放大,再由A/D转换器MAX1275进行高精度模数转换,然后送LPC2103处理,并通过CAN总线传输到井上监控主机和监控服务器.     

提高金属结构动态应力计算精度的方法研究

复杂结构动态应力的精确计算是一个始终没有解决的问题,严重的影响了结构的疲劳寿命预估.采用位移模态叠加法的思路,将应力表示成模态应力的叠加形式,然后采用基于模态叠加理论的虚拟激励法,直接求得随机振动环境下动态应力的响应功率谱.这种方法的优点是避免了常规有限元法计算结构动态应力时必须对单元形函数求导的做法,并考虑了模态间的耦合效应.计算结果表明,采用本方法计算结构动态应力相较常规有限元方法将会得到更好的计算精度.