超导磁体耐受过电流冲击稳定性的有限元方法研究

利用有限元分析软件COSMOS4.0对Bi2223/Ag超导带材绕制的超导磁体在过电流冲击下的失超行为进行了计算机模拟仿真计算.通过编写VB数据分析程序对模拟结果进行分析,得到磁体绕组中央的横向和纵向的温度分布随时间的变化规律,并获得超导磁体在20 K环境温度时,不同过电流脉冲下绕组内的最高温升曲线.把过电流脉冲导致的局部高温与在此温度下的最小传播电流联系起来,提出以过电流脉冲的允许持续时间作为评价超导磁体抗电流冲击稳定性的依据.这为研究高温超导磁体的运行稳定性提供了重要参考.     

GM制冷机环境下高温超导体的失超行为

对高温超导体Bi2223/Ag带材在GM制冷机工作环境(30~70 K)下的失超行为进行了实验研究.建立一套GM制冷机条件下超导体失超传播特性的测试装置,使用LabVIEW语言编写了实验测试系统的控制程序,对高温超导体在不同工作条件下的失超传播速度进行测量.失超传播速度随温度的升高而加快,随电流的增加而增大.温度越高,电流越大,超导稳定性越差,失超传播越容易产生,实验结果符合理论分析.     

可控硅物理特性综合实验仪的设计与制作

在研究可控硅物理特性的基础上，设计制作了可控硅物理特性综合实验仪。该实验仪除了能测试单向可控硅之外，还可对双向可控硅、光控可控硅等的物理特性进行测试。该实验仪的成功研制，将有助于实验者对可控硅基本性能的掌握，并且丰富了实验教学的内容。     

高温超导体的交流磁化率的标度律及非线性响应函数

高温超导体的交流磁化率遵从某种标度关系. 尝试用一个普适的混合态的非线性响应函数分析这一标度特性, 并且推导出临界电流和交流磁化率方程, 得到了与实验数据相符合的交流磁化率的经验标度律关系.     

内部充放电监测器仿真及地面实验研究

为了实现对航天器内部充放电效应的有效监测,使用解析方法和有限元分析研究内部充放电监测器(DDCEM)内部电极层连接过孔的参数设计.结果表明,当过孔绝缘区半径与焊盘半径之比大于2时,可以忽略过孔对电子的泄露;最大电位和最大电场强度均位于电极层与过孔焊盘的绝缘区;当顶层电极输入电流达到最大量程时,DDCEM内部最大电场超过...     

成组叶片振动特性的三维数值模拟及实验研究

采用三维8节点非协调单元，建立了成组叶片振动特性计算的三维有限元模型。该模型考虑到成组叶片位移约束的周期对称性，引入了斜边界条件和斜坐标系统来处理成组或整圈叶片的约束条件，从而可以准确地计算出三维复杂形状叶片组在动、静状态下的固有频率和振型。利用该方法对实例进行了计算，同时又在高速动平衡实验室进行了实验验证。计算结果和实验结果对比表明，用该方法计算的叶片振动特性精度较高，为计算复杂几何形状叶片组的振动特性提供了一种有效的手段。     

大电流汇流排电磁参数的分析与仿真

为集成多模块的脉冲功率电源和改善电流波形,该文建立了汇流排的3D有限元模型和Maxwell方程,采用棱边有限元法直接求解磁场强度,在边界处使H连续,在划分的单元中产生连续的磁场解,接着进行误差分析,对误差较大的单元自动进行细化处理,再继续求解,直至误差满足预定的要求.通过计算磁场能量得到汇流排的自感和互感,仿真结果与经验公式进行了比较.结果表明:增加导体的宽度或减小导体间的距离,均可有效地减少汇流排的分布电感,有限元方法应用于多形状汇流排的电感计算是切实可行的.     

低压电感电路最小点燃电流和电感之间的关系

低压电感电路当电感大于95mH时,最小点燃电流MIC与电源电压无关;当电感小于95mH且电源电压小于20V时,MIC随电源电压不同而呈现不同的直线关系;若电源电压大于20V且电感小于0．2mH时,MIC与电感量无关。本文利用放电电流线性衰减模型和抛物线衰减模型分析了低压电感电路最小点燃电流和电感之间的这种关系,给出数学关系式,并分析了误差原因。     

Bi系银包套多芯带材焊接的实验研究

对Bi 2223/ Ag多芯高温超导带材的焊接技术进行实验研究.焊接采用单轴方向不同压力下进行压接;另外在压接后,对不同压力压接下的样品进行热处理.实验结果表明:在77 K自场条件下,超导接头在压应力约为1.96×107 N/m2和热处理温度约为850 ℃时,得到焊接接头具有最高临界电流,其自场下临界电流约为带材临界电流的85%.     

裂纹扩展对结构动态特性影响的数值仿真与实验研究

以某钢铁公司钢包回转台大臂的疲劳裂纹扩展为背景,用数值仿真与几何相似模型实验相结合的方法对钢包回转台大臂的动态特性进行了研究,旨在根据结构动态特性的变化对结构的故障状况进行预测,通过数值仿真建立结构动态特性变化随结构裂纹扩展之间的数值关系·本方法既可简化研究过程,又可获得较好效果·研究结果表明钢包回转台大臂的各阶固有频率都随裂纹的扩展而减小,对小裂纹不敏感     

湿式离合器热负荷仿真研究

以综合传动装置中的湿式换挡离合器为研究对象,开展对偶钢片和摩擦片的热负荷仿真研究. 考虑了摩擦接触、热弹变形等边界条件,基于ABAQUS6.7建立了湿式换挡离合器总成的三维有限元模型. 揭示了摩擦片和对偶钢片在滑摩过程中温度场及应力场分布规律:其中盘面中部温升不明显,盘面两侧边缘温升明显,对偶钢片上的应力值随半径的增加而增大. 接触面不同区域的应力值随时间变化的规律不同,内环节点的应力值先增大后下降,外环节点的应力基本上一直增大.      

铝型材挤压有限元和有限体积对比模拟

研究了有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)模拟金属塑性成形的基本理论和求解方法．针对铝合金门窗型材制品截面形状十分复杂、壁薄而成形坯料厚的具体特点，分别采用FEM和FVM对其挤压成形过程进行了对比模拟．结果表明，FEM计算效率高，但在模拟终成形阶段时，由于频繁的网格再划分，造成模拟结果严重失真；FVM避免了网格再划分问题，模拟精度高，但计算时间长．提出了采用FEM模拟铝型材挤压预成形，FVM模拟终成形的复合模拟方法，解决了料厚而壁薄这类铝型材挤压成形的数值模拟问题。     

基于Oyane损伤和断裂模型的厚板精冲过程数值模拟和缺陷预测

将考虑静水应力和应变历史对材料损伤影响的Oyane损伤模型用于断裂的预测,将局部网格自适应和单元删除技术用于模拟裂纹的产生和扩展,在DEFORM-2D有限元模拟软件中建立了精冲轴对称模型,进行了弹塑性大变形有限元数值模拟.分析了成形过程中静水应力、等效应力、等效应变和损伤的分布以及发展趋势,分析了工艺参数对缺陷的影响规律,试验结果验证了模型的准确性.     

基于有限元法的采动坡体稳定性计算

本文运用有限元法的基本思路,提出了采动坡体稳定性的计算方法,并给出了实例计算。计算结果分析表明,与实际采动没坡有较好的一致性。     

边坡稳定分析及抗滑桩加固效果的数值模拟

随着我国基础建设项目大量的开展,边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要研究内容.本文简单介绍了边坡稳定分析常用方法,并采用强度折减法,借助有限元软件ABAQUS分析抗滑桩边坡加固的效果,讨论了设桩位置以及设桩间距的变化对边坡安全系数的影响.同时,以特征点水平位移的拐点为边坡达到临界破坏的评价标准,给出了边坡的相应潜在滑动面和安全系数.分析结果表明,当桩位于坡中位置时,边坡安全系数最大且随桩间距的增加而减小,其结果可以为工程中抗滑桩设计提供参考.     

波浪绕射问题的无限相似单元数值模拟

采用无限相似单元方法与有限元法（Garlerkin）相结合对波浪绕射进行了数值模拟，求得任意截面柱状物体上的波浪荷载．模型中，对内外域交界面的选择并无限制，极大减少了内域单元的个数；外域组合刚度矩阵的阶数仅与内外域交界面上的结点个数有关，较大程度上减少了内外域拼接后总刚度矩阵的阶数．数值模拟结果和解析解吻合较好，且该方法简单快捷、收敛性好．     

用界面元分析层状陶瓷的三点弯曲断裂性能

采用无厚度界面单元对层状陶瓷的断裂性能进行了数值研究．在三点弯曲断裂试验中,可以观察到层状陶瓷裂纹扩展同时具有贯穿裂纹和层间裂纹两种形式．在本的有限元计算中,对两种不同形式的裂纹扩展采用了不同的计算方法．对于纵向扩展的贯穿裂纹,采用最大拉应力破坏准则,而对于横向的层间裂纹扩展,则用无厚度的界面单元的破坏进行模拟．对层状陶瓷试件的层数与断裂性能关系的计算可以得到以下结论：随着层状陶瓷的层数的增加,其断裂性能逐步提高,但是增幅逐渐减少,到20层左右时,再增加层状陶瓷的层数,对提高断裂性能并无太大的帮助．     

颗粒增强复合材料热性能的数值模拟研究

利用C语言编写了能生成随机分布的颗粒增强复合材料几何模型的程序,结合MSC商用有限元软件分析了颗粒的体积分数、大小以及分布形态对颗粒增强复合材料热学性能的影响。结果表明:颗粒的分布形态对材料的热膨胀变形及热传导无明显影响,但对热应力有很大影响;颗粒的大小对材料的热膨胀有一定影响;颗粒体积分数的影响和利用混合律的预测结果基本一致。     

空间结构热-动力学耦合系统稳定性的有限元分析

针对在轨航天器柔性附件的热-动力学耦合系统,提出了一种稳定性分析有限元方法。该系统的状态方程既包括考虑辐射换热且耦合了结构变形的非线性瞬态热传导方程,也包括与瞬态温度场相联系的结构动力学方程。由于结构变形对于受热条件的耦合影响以及辐射换热的存在,该系统具有高度非线性。借助于非线性振动理论,给出了系统热诱发振动的稳定性准则。针对不同的结构,可以计算出不同的运动稳定边界,该边界将参数空间分成了稳定区域和不稳定区域。对哈勃太空望远镜太阳帆板进行了稳定性分析,该方法所得数值解与文献结果一致。对更为复杂的卫星天线,用该方法给出其发生热颤振的参数条件,探讨了结构参数、加热条件对其热-动力学耦合系统稳定性的影响。