微孔洞在材料表面的深度变化对应力集中及疲劳裂纹萌生的影响规律研究

采用线弹性有限元法模拟分析了微孔洞相对材料表面深度的变化对应力集中及疲劳裂纹萌生的影响,研究结果表明:微孔洞直径尺寸大小仅影响相应的应力集中分布区域的大小,而微孔洞相对材料表面深度的位置决定了其最大应力集中系数的大小.当微孔洞处于材料表面下并与表面相切时,应力集中系数达到最大值,当微孔洞相对材料表面深度的位置偏离此位置时,应力集中系数急剧下降.研究结果合理解释了实验中观察到的疲劳裂纹在微孔洞处萌生现象,即疲劳裂纹优先在与样品表面相切上半部的微孔洞上萌生,尤其在样品表面下且与表面相切的微孔洞处.     

几何参数对圆管K型节点应力集中系数的影响研究

采用分区产生网格的方法生成了K型节点的网格。应用有限元方法研究了几何参数对承受轴向荷载的K型节点应力集中系数的影响,通过分析可得几何参数α对应力集中系数基本没有影响,而参数β、γ、ι和θ对应力集中系数影响比较明显。     

套筒式力臂补偿器对短棒料V型槽尖端起裂的影响

针对短棒料在低应力下料中加载力臂过短的难题,提出一种套筒式力臂补偿方法.采用扩展有限元法(XFEM)研究套筒式力臂补偿器参数对短棒料V型槽尖端起裂力、起裂位置、起裂角和起裂前最大Mises应力的影响,并提出短棒料下料断面的起裂质量评价方法.研究结果表明:当增长力臂L4≤20 mm时,V型槽尖端所需起裂力随L4增大而逐渐...     

裂纹夹杂的几何参数及对复合体弹性模量的影响

分析了细观力学中常用的夹杂参数(形状比和体积分数)在研究钱币形裂纹时趋于零的问题,并通过算例加以验证,指出该参数的不适用性.为了更有效地描述裂纹夹杂的几何特征,引入另外两个参数:裂纹面积分数和代表性体积元高宽比,用Mori-Tanaka方法,计算不同几何参数情况下非增强与纤维增强基体中含钱币形裂纹时复合体的弹性模量,讨论了参数的影响,证实了新参数的适用性.     

Ⅰ型裂纹尖端圆弧对应力强度因子的影响

应力强度因子表征了裂纹尖端奇异应力场的强度,它是研究裂纹扩展规律和带裂纹构件强度的基础。本文采用有限元法,对受均布荷载作用存在边缘Ｉ型裂纹的平面板进行了数值分析。研究了裂纹尖端圆弧对应力强度因子的影响,分别计算了具有不同裂尖圆弧 的Ｉ型裂纹的应力强度因子。采用应力法计算不同半径处的表观应力强度因子,插值到裂尖圆弧而得。根据计算结果,绘制KⅠ-r0曲线,利用最小二乘法拟合至尖裂纹（r0=0）即得理想尖裂纹的应力强度因子,与解析解相差仅0.7%。该曲线为带圆弧裂纹的应力强度因子测试和带圆弧裂纹构件强度计算提供了依据     

坯料摩擦力对挤压轮槽根部的影响

分析并计算了坯料摩擦力对连续挤压机挤压轮槽根部的应力集中影响及其产生的撕裂效果，这对挤压轮的失效分析和设计具有重要的指导意义。     

周期来压的不同工作面长度对底板影响的电算模拟研究

本文采用三维有限元法分析了周期来压不同工作面长度对底板影响的应力分布规律,计算结果与井下压力作用符合。最后根据分析结论提出了防治底板承压水的建议。     

三辊楔横轧机机架的强度分析及结构参数研究

用有限元法计算并分析了三辊楔横轧机机架的强度,得出了机架各部位的应力状态及应力值,绘制了典型断面及机架外廓的主应力图。针对机架应力集中严重部位,对其结构与参数做了研究,找出了合理的结构参数值,为机架的改进和设计提供了理论依据。     

残余应力对接触疲劳裂纹萌生寿命的影响

采用光学显微镜跟踪测量法研究了支承辊钢滚动接触疲劳垂直短裂纹的形成和不扩展特性。结果表明:这种短裂纹生成很快、初始扩展速率非常高,但很快就停止扩展;经过大约表面损伤寿命的70%~80%周次循环后,一部分短裂纹又转向沿圆周方向且平行于表面扩展,并具有长裂纹扩展特征。利用垂直短裂纹的这种不扩展特性及其可跟踪性,将其转向扩展作为区分长短裂纹分界点判据。根据这种判据,实验测得残余拉压应力下的寿命比为0.5~0.54,与理论计算的残余拉压应力下的寿命比0.333~0.375相差较大。     

钻轴承钢群钻钻尖几何参数的优化试验

在前人对钻轴承钢群钻几何参数优化的初步试验基础上，做了进一步优化试验，优化出钻轴承钢深孔群钻的外刃顶角和结构圆角后角的较优值分别是１００°和８°左右。     

加工参数对热柱蒸发端微沟槽形貌的影响

犁切挤压加工的微沟槽具有很好的强化沸腾及冷凝效果。提出了热柱蒸发端微沟槽加工的实验过程,建立了犁切挤压刀具加工微沟槽的有限元模型。利用deform软件模拟犁切挤压刀具加工热柱蒸发端的正交微沟槽,分析了微沟槽的成形机理。结果表明犁切挤压深度和进给量对微沟槽表面形貌有很大的影响。在加工环状沟槽时表面形成了U形沟槽及V形沟槽。最后加工径向沟槽时表面形成了正交的中间凹陷四周隆起的微沟槽。     

刀具几何参数对已加工表面残余应力影响的模拟

建立了平面应变状态下的正交切削模型,并基于热-弹塑性有限元理论和改进的Lagrange方法,利用有限元软件对切削过程和残余应力的获得过程进行模拟,得到了已加工表面残余应力的分布规律,以及刀具前角和刀刃圆弧半径对残余应力的影响规律。研究发现,残余应力的数值随着圆弧半径的增大而增大,随着刀具前角的增大而减小。本文的结论可为调整和控制残余应力、提高已加工表面质量提供指导。     

关于边界元法及其解的精度问题探讨

本文阐述了边界元直接法与间接法的基本原理及步骤,提出了改进边界元解在边界附近精度的方法。     

基于奇异有限元法对大曲率缺口断裂问题的数值分析

利用其局部解构造了一种新的大曲率缺口位移模式;建立含大曲率缺口损伤结构有限元方程和与相应的缺口奇异单元;提出了求解大曲率缺口应力与应力强度因子等断裂参量的数值计算方法,数值算例说明本文方法是一种有效的数值计算分析方法。     

外存储器中流体动压轴承槽形构设计与仿真

讨论高道密度外存储器中主轴电机的流体动压轴承中的槽形结构参数对轴承性能的影响.在仿真轴承承载能力随槽形单个参数变化的基础上,提出了一种方法,通过Taguchi方法对槽形参数优化组合,然后与有限元法、耦合计算相结合,以获得具有良好轴承综合性能的组合槽形结构参数,实现了多目标设计.     

外存储器中流体动压轴承槽形结构设计与仿真

讨论高道密度外存储器中主轴电机的流体动压轴承中的槽形结构参数对轴承性能的影响．在仿真轴承承载能力随槽形单个参数变化的基础上,提出了一种方法,通过Ｔａｇｕｃｈｉ方法对槽形参数优化组合,然后与有限元法、耦合计算相结合,以获得具有良好轴承综合性能的组合槽形结构参数,实现了多目标设计．     

固化降温过程中固体火箭发动机材料参数的影响分析

给出了药柱在固化降温过程中的热传导和热应力分析的基本方程，且应用有限元法对固体火箭发动机药柱在固化冷却过程中的三维瞬态温度场进行了数值模拟．同时得出了药柱危险点的位置．然后模拟了推进剂参数对危险点的应力应变值的灵敏度．计算结果符合工程实际．     

焊接接头裂端塑性区发展与应力三轴性

采用有限元计算方法分析了平面应变条件下中心裂纹和三点弯曲不同强度匹配和裂纹深度试样中的裂端场．结果发现，焊接接头裂端应力三轴性随加载方式、裂纹长度及焊缝和母材匹配性质不同而变化，并从焊缝和母材塑性区发展及应变硬化方面进行了解释．同时指出，由于焊缝和母材塑性变形及交互作用导致的裂端韧带上拉应力的改变是不同接头中应力三轴性变化的根本原因