生物瓣膜的有限元分析

对不同型面瓣叶几何模型的建立作了研究，并以旋转抛物面型瓣叶为例对其有限元几何模型的构造进行了详尽的论述。最后，对不同形状的瓣叶应分布情况进行比较，从而为生物瓣瓣架的造型设计提供了坚实的理论依据。     

抛物面形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

应力和应变的分布情况可以反映出零件在成形过程中的变形特点,它是研究零件冲压成形的基础.采用主应力法推导出了冲压成形过程中旋转抛物面形零件悬空侧壁圆锥台变形区的应力和应变计算公式,以材料为SS304不锈钢的抛物面形零件为算例,得出其应力和应变分布趋势.另外,还计算出了抛物面形零件冲压成形时的应力分界圆直径和应变分界圆直径,其中,应变分界圆直径的计算结果与已有实验数据一致.通过对旋转抛物面形零件冲压成形过程中悬空侧壁圆锥台变形区应力和应变分布的研究,明确零件的成形过程和变形特点,为其冲压成形时内皱曲极限的预报与控制奠定了基础.     

基于亚区结构的人体二尖瓣的建模与仿真

通过建立精细的人体二尖瓣有限元模型,仿真前后瓣叶厚度不均匀的二尖瓣模型在心脏收缩初期的动态闭合过程,与前后瓣叶厚度均匀的二尖瓣模型的仿真结果相比较.仿真结果表明:两种模型的瓣叶应力分布不均匀,最大应力值都出现在后瓣叶亚区与亚区之间的裂口位置,与临床二尖瓣撕裂常发生位置一致,表明了仿真方法以及结果的正确性,瓣叶厚度不均匀模型中瓣叶应力水平相对较低,更符合实际.最后根据临床数据,设置厚度不均匀模型中瓣环与乳头肌的二维运动,再次进行仿真.仿真结果表明该精细模型瓣叶的闭合度比之前瓣环与乳头肌固定不动模型的闭合度高,瓣叶应力分布相对较均匀,更接近实际生理情况,为后续的病理等的仿真奠定了基础.     

旋转抛物面薄透镜组的光心

为了研究旋转抛物面薄透镜组的光心,首先讨论了单个抛物面薄透镜的光心,在此基础上,根据等效光学系统理论,对旋转抛物面薄透镜组的光心定义、性质和位置进行了详细的探讨和研究,发现旋转抛物面薄透镜组的光心位置取决于两抛物面薄透镜的间距、抛物面的形状、两透镜材料及其周围介质的折射率,最后讨论了空气中旋转抛物面薄透镜组在几种特殊情况下的光心位置.     

抽水引起岩土体内应力变化分析

针对开采地下水这一特定问题,以在抽水实践中地下水水位面是一以井心为顶点的旋转抛物面为出发点,研究了地下水开采过程中岩土体应力变化的时空规律。通过分析影响内部应力变化的宏观物理量—开采影响半径、井心水位下降和空间位置,可以方便的得到随着时间变化岩土体内部应力变化的全程规律。同时,分析了影响边界、下沉位置等因素对计算结果的影响。     

抛物面型聚风罩内非均匀时变流场的数值模拟与实验分析

为了提高能源利用率,以抛物面型聚风聚光装置为研究对象,进行聚风罩内非均匀时变流场的数值计算及试验研究。结果表明,抛物面聚风罩有明显的聚风作用,试验结果与数值计算趋势一致,最大数值误差为9.7%。进一步对抛物面聚风罩的结构进行分析,得出其在焦距为800 mm,中央开口半径为600 mm时,聚风后的风能最大。设计了聚风罩内非均匀时变流场下的风力发电机叶片,并用滑移网格进行了旋转机械模拟,计算得到在自然风速为10 m/s时,叶轮的输出功率为222.0 W,与同直径下的普通型风力发电机相比,功率提高了122%。     

弹性边环形板的挠度

提要弹性边园板的弯曲问题在文献[1,2]中已研究了n次旋转抛物面分布载荷和不连续轴对称载荷问题.本文则研究弹性边环形板的挠度计算.弹性边环形板的弯曲挠度问题主要在于找出M_a=kθ_a式中k的表达式,而其弯曲强度问题则可参考文献[1解决.     

关于一类旋转曲面的切面

给出并证明过长形旋转椭球面、双叶旋转双曲面、旋转抛物面的旋转轴上一点关于该旋转曲面的切面的几何确定;给出并证明过长形旋转椭球面、双叶旋转双曲面、旋转抛物面的旋转曲面外的垂直于该旋转轴的一直线关于旋转曲面的切面的几何确定.     

碟式太阳能镜面风荷系数的数值分析

为分析25 kW碟式太阳能镜面风荷系数的大小,采用计算流体动力学(CFD)的分析方法.基于三维造型软件Pro/E建立了25 kW碟式太阳能旋转抛物面模型,结合Fluent软件对碟式太阳能镜面的风荷系数进行了数值计算,并对镜面的压强和风流场的流速进行了仿真分析.得到碟式太阳能镜面在不同方位角和高度角下的力和力矩系数以及镜面表面的压力分布和流速分布.结果表明：采用流体动力学分析方法计算出的风荷系数可以为碟式太阳能结构设计和镜面受载变形提供重要的参数依据和指导意义.     

旋转抛物面焦域的聚焦核曲面及其方程

本文提出了旋转抛物面聚焦核的概念,推导了它的外形曲面方程,计算了它的长短半径,并将它与文[1]中提出的聚焦域的大小进行了比较。     

电机直驱式高速开关阀及其系统特性研究

高速开关阀是一种体积小、响应速度快、可靠性高的电液控制转换元件,在各种工业场景中有着广泛的应用.四足机器人大多采用成本高昂的高性能伺服阀控制液压关节进行高速往复运动.本文设计一种阀芯旋转式高速开关阀用于机器人液压关节的高速往复运动,以代替昂贵的伺服阀.首先设计阀芯旋转式高速开关阀的结构,理论分析转速、开口数量对开关频率的影响;然后利用AMESim软件对阀芯旋转式高速开关阀液压系统进行特性分析;最后,搭建测试平台,对阀芯旋转式高速开关阀进行试验,并根据相关数据进行对比分析.仿真和试验验证了本文设计的高速开关阀的合理性与可靠性.     

转动参照系中有质空载弹簧的应力分布和长度的影响因素分析

考虑质量时处于转动参照系中的弹簧并非均匀伸长使得其中应力逐点变化。从理论上推导了转动参照系平面与水平面成任意角时有质空载弹簧匀速转动情况下弹簧的应力分布公式和长度公式,根据公式编程写程序分别绘制出了3种角速度下、3种倾角下弹簧应力分布图和3种倾角下弹簧长度图。在工程设计中利用该公式既可方便、快捷地选择弹簧,又可准确地确定弹簧的应力分布或预测弹簧的长度,保护弹簧。     

柱面零件喷丸强化残余应力场的数值模拟

为研究柱面零件喷丸强化残余应力场的分布规律,应用ABAQUS软件模拟了单粒球形弹丸冲击柱面曲线轮廓零件靶体过程。接触碰撞数值模拟采用动态接触对惩罚函数法,计算方法采用中心差分时间显式算法,模型加载模式采用弹丸速度加载,模拟获得了喷丸强化残余应力场和位移场的分布规律。柱面靶体喷丸时,靶体表面产生的周向残余压应力和轴向残余压应力不等,且表面周向残余压应力略小于表面轴向残余压应力;靶体上产生的最大周向残余压应力和最大轴向残余压应力出现在距靶体表面相同深度位置,但最大周向残余压应力略小于最大轴向残余压应力,而周向残余压应力层深度略大于轴向残余压应力层深度。     

新型双向旋球阀工作过程动力学仿真分析

针对具有双向硬密封功能的新型旋球阀的工作过程建立了动力学模型,采用Gear预估-校正算法对新型双向硬密封旋球阀工作过程动力学模型进行了求解和分析.结果表明,由于阀板的偏心结构,新型双向硬密封旋球阀开启时所需要的扭矩比关闭时所需要的扭矩要小;在水流为5 m/s的情况下,新型双向硬密封旋球阀开启时施加在轴上的扭矩不得大于5 500 N.m,关闭时施加在轴上的力不得大于4 650 N.m,否则引起水锤现象.     

平衡阀在空调水系统末端的使用研究

针对空调系统的水力平衡问题,分析了现有的几种平衡阀的工作原理,研究了在解决空调末端水系统水力平衡问题时,平衡阀与电动调节阀相互配合使用所达到的效果,同时指出了其中存在的问题.提出了各种平衡阀配合使用以解决水力平衡问题的方法.结果表明,平衡阀配合使用并非是各自作用简单的叠加,在使用时还需正确选择阀门以及合理设置阀门的安装位置.     

抛物面与球面折射成像的球差分析

从抛物面和球面的标准方程出发,以折射定律为基础,导出了抛物面和球面折射成像的精确球差公式;计算了抛物面和球面及其透镜成像的球差,比较分析了两种折射曲面的球差特性;发现抛物面相对球面有球差校正作用,且抛物面薄透镜的成像质量优于球面薄透镜的成像质量.     

无折边球形封头边缘应力计算方法

本文根据弹性力学理论,通过分析边缘处应力和变形的关系,推导出边界力P_0和边界弯矩M_0的数学方程式,由此建立边界处内力的数学模型,用计算机进行边界应力的计算。     

基于盲孔法的网架焊接空心球节点球面焊趾处残余应力的测试

基于盲孔法对3种规格的焊接空心球节点球面焊趾处焊接残余应力进行了试验测量,根据常规模型和Kirsch理论解对比计算了本次试验选取的应变片的应变释放系数。依据Scara-Mangas经验公式对计算得到的球面径向、环向焊接残余应力进行塑性修正,最终得出球面焊接残余应力分布图。探讨了焊接残余应力对工程领域中节点疲劳的影响。     

长方形岩石劈裂应力分析

 提出一种基于弹性力学平面问题傅里叶级数的长方形岩石劈裂应力解析方法。为了与该傅里叶级数解析方法比较,建立了相同劈裂载荷条件下长方形岩石三维有限元模型,分析了劈裂试件的应力分布,以及试件宽长比、垫条宽度对劈裂试件应力分布的影响。结果表明,两种方法的分析结果一致,劈裂试件的最大拉应力未出现在试件中心,而是出现在试件x=0 对称轴上靠近边界的某一点;最大拉应力随着垫条宽度2c 和试件宽长比b/a 的增加而减小;正方形试件的最大拉应力大于圆柱形试件的最大拉应力。通过类岩石材料劈裂实验,证明了该傅里叶级数解析方法描述的长方形岩石劈裂应力分布规律与实验结果相符。