泡沫填充波纹夹芯梁的面内压缩破坏模式分析

为了提高波纹夹芯结构作为高铁车厢或油罐车罐体容器外壳在面内压缩载荷下的结构稳定性,提出了在波纹芯体空隙中填充聚酯泡沫的设想,理论研究了泡沫填充波纹夹芯梁的面内压缩破坏行为,同时对面内压缩破坏进行了数值有限元验证。泡沫填充波纹夹芯梁面内压缩下的主要破坏模式为宏观弹塑性屈曲、面板弹塑性起皱2种模式。结合宏观尺度上芯体的均匀化等效弹性常数,建立宏观屈曲破坏的理论模型;将泡沫等效为Winkler弹性基,建立面板起皱破坏的理论模型。对304不锈钢波纹夹芯板和Rohacell 51泡沫填充材料,构建结构的破坏模式图,有限元计算结果从破坏模式和临界载荷2个方面验证了理论预测的可靠性。在此基础上,对泡沫填充波纹夹芯结构进行质量最小优化设计,获得结构的最优化几何尺寸。综合考虑承载、能量吸收、减振、隔热等多功能特性,相较于空心波纹夹芯结构和金字塔点阵夹芯结构,泡沫填充波纹复合结构具有潜在的重要工程应用价值。     

基于有限元的悬臂梁式压电换能器的模型辨识

利用Coventorware软件对悬臂梁式压电换能器进行有限元分析,通过谐响应分析获取了该模型感兴趣频段上离散的幅频和相频数据,然后利用基于倒实频特性与倒虚频特性的最小二乘法进行传递函数参数估计,获得了该换能器的二阶近似传递函数模型。用近似传递函数计算出的系统阻尼比与有限元分析中设定的基本相同,由该传递函数确定的幅频特性曲线和相频特性曲线与仿真数据拟合良好(相对误差约为4%),表明所得传递函数模型与仿真模型是一致的。     

悬臂梁式压电振动发电机的建模及仿真

压电振动发电机是一种能量密度大、无污染、结构简单的新型供电装置。从悬臂梁式双压电片机械模型出发,运用压电学和材料力学的基本理论,建立起压电振动发电机的机电耦合模型。将数学模型用传递函数的形式表示,并利用Matlab/Simulink仿真工具直观地得到输入和输出随时间和负载变化的关系。分别分析了阻性负载和容性负载结构特性和输出特性,并与相关文献的实验结果进行对比。通过对仿真结果的分析和对比,验证了该模型建立的正确性,为优化设计提供了基础。     

基于功率控制的认知无线网络能效研究

针对Underlay频谱共享模式下的认知无线网络的能量效率问题,提出了一种双重改进的粒子群功率控制优化算法(Dual Improved Particle Swarm Optimization,DIPSO),通过最小化约束条件下认知用户的发射功率以实现网络能量效率优化.在仿真过程中,以保证认知用户基本通信的同时不对主用户正常通信构成影响为基本前提,对信道衰落及噪声干扰进行了综合考虑,搭建出多约束条件下的网络能量效率函数,实现认知无线网络中认知用户发射功率的最小化.仿真结果表明:该算法可有效提升无线网络的能量效率.     

静压空气平面轴承特性与节流器间距关系的仿真研究

基于FLUENT仿真了同孔径等间距孔式静压平面空气轴承节流器2×2阵列,得到了4种间距下阵列的质量流量、气膜压力分布、速度分布等,为优化节流器间距提供了依据。采用Pave和Hex/Wedge Cooper方法划分阵列的几何模型得到非均匀体网格,然后基于三维双精度标准k-ε黏性湍流两方程模型实现了计算流体力学仿真。仿真结果表明:在一定范围内增大节流器间距,气膜静压力平均值减小但气膜承载力增大,增速逐步减缓;节流器间距的调整不影响阵列的质量流量;随着节流器间距的增加,气膜压力从最大值向环境大气压递减的速度变小,气体平均出口速度按比例减小,气体速度死区的面积增大。     

空心及PMI泡沫填充铝波纹夹芯梁冲击性能实验研究

为了提高油罐车罐体在冲击载荷下的强度和耐撞性,提出了两种三明治结构:空心和PMI泡沫填充率波纹夹心结构,来代替传统的均质结构,通过泡沫块冲击实验,对两种构型的三明治夹芯梁的冲击性能进行了研究。通过高速摄影观察了夹芯梁的变形过程,得出了在不同冲击速度下同质量不同芯体结构的夹芯梁后面板所产生位移的时程曲线,考察了两种类型夹芯梁在冲击载荷下的后面板中点位移及各自的变形特点。实验结果表明:空心波纹夹芯梁在速度较高的冲击载荷作用下,前面板在冲击区域发生撕裂,波纹芯体发生较大幅度的压缩;相对于空心夹芯梁,PMI泡沫填充夹芯梁前面板的撕裂和芯体的压缩程度大幅减小,但后面板中点位移较空心夹芯梁更大。由于结构的撕裂在罐车的行进过程中容易扩展并至更严重的破坏,因而填充夹芯结构相对空心结构更具优势。     

真空预压法处理软土地基常见问题质量控制分析

真空预压法是软土地基处理的有效方法,真空预压施工过程中的质量控制对地基处理质量和工期起着决定作用,通过多年软土地基处理工程管理的实践经验,总结了软土处理过程中主要存在流塑状淤泥阻塞砂垫层,地下水位测量不准,侧向位移对边界地基强度影响等问题,并分别针对具体问题提出了砂垫层施工中工艺的改进,提出了地下水位量测的新方法,并在分析了侧向位移危害性的基础上,提出了桩体防护措施和挖土防护措施,这些方法在工程实践中取得了较好的工程效果。     

双压电片换能器力电等效模型的建模与仿真

双压电片换能器是一种新型的供电装置,可广泛应用于对无线传感器网络节点进行供电。首先采用Pspice内置受控源建立常微分方程宏模型的方法,建立行为级与电路级混合的压电能量收集装置力电等效模型来解决力学模型与电路模型混合仿真的数据迭代问题,最后结合电能存储技术方法,利用Pspice仿真分析能量收集装置接纯容性负载的输出特性。仿真结果有效验证了压电能量收集装置力电等效模型的正确性和供电的可行性。     

静压空气平面轴承节流器阵列的三维CFD仿真

基于FLUENT实现了同孔径等间距孔式节流器阵列的三维CFD仿真,得到了七种阵列（1×1、2×1、2×2、3×2、3×3、4×3、4×4）的质量流量、气膜压力分布、速度分布等关键性能参数。不同节流器阵列的仿真数据表明：总质量流量与节流器个数成比例,但各个节流器的质量流量不完全相等;在一定范围内增大节流器个数可以显著提高气浮垫的平均气膜压力即承载能力。从气膜压力和速度关于位置坐标的累积分布曲线分别得到阵列气膜区压力、气体速度的耦合关系。仿真结果不仅能指导静压空气平面轴承的优化设计,而且可用于辨识多节流器阵列气膜压力和气体速度分布等理论模型。