三阶弹性常数的超声测量方法

利用超声方法测量核电主螺栓的应力，需要精确地测定螺栓材料的三阶弹性常数。本文从非线性弹性理论出发，求解应变量方程，导出了各向同性材料中三阶弹性常数的超声测量公式。     

声弹性螺栓应力测量影响因素

为了分析声弹性法螺栓应力测量中的影响因素,从固体质点声弹性理论入手,在模型中加入质点受力形变因素,建立质点时差法应力测量模型;针对螺栓结构建立不同轴向预紧力下应力分布,获得超声传播路径上的应力分布表达式,建立不均匀应力下的螺栓声弹性测量模型;设计应力不均匀区占超声路径比例不同的实验,采用基于ZnO压电薄膜的方式激发超声,压电薄膜溅射于螺栓表面,避免使用超声耦合层引入的测量误差,得到应力不均匀区与测试误差的关系;进行螺栓反复拉伸后声弹性测量的重复性实验,验证材料性质与螺栓应力测量的关系。研究结果表明,超声时差与应力呈线性关系;声弹性系数由螺栓的弹性模量、泊松比以及螺栓长度决定;不同应力非均匀区占比的螺栓应力测量误差相同,初始误差小于2%;螺栓反复拉伸后,声弹性螺栓应力测量误差变大;应力分布不会产生测量误差,测量误差来源于材料的非均匀性;经过拉伸后的螺栓,材料中的缺陷和错位增大,增强高频超声的散射,引起应力测量误差变大。     

大口径法兰瞬态工况正交试验

采用有限元分析方法结合正交试验研究了法兰的压力、口径、螺栓预紧载荷等参数对大口径法兰密封性能的影响.对有限元正交试验数据,通过多元回归得到缠绕垫片应力与螺栓预紧力、法兰压力、法兰温度和缠绕垫片回弹模量之间的关系式.研究表明,螺栓预紧力和法兰压力对缠绕垫片应力的影响是高度显著的,法兰温度和缠绕垫片回弹模量的影响是显著的.     

地脚螺栓蠕变松弛对大型数控机床几何精度衰退的影响

针对大型数控机床地脚螺栓蠕变松弛的问题,建立了分布式螺栓预紧力和蠕变力的计算模型及螺栓顺序预紧和室温蠕变的模拟模型。计算模型中考虑了螺栓常温蠕变特征和螺栓孔单元间的弹性交互作用,量化分析时利用了模拟模型,以揭示蠕变松弛对机床几何精度衰退的影响规律。结合20℃环境温度下拉拔实验获得了8.8级T型地脚螺栓的3个蠕变系数,再经9 000h蠕变模拟得到的地脚螺栓预紧力松弛比约为14.8%,床身导轨安装面直线度和平行度的相对衰退量分别为4.3μm和2.8μm。该结果表明,所建模型对大型数控机床基础件的螺栓预紧优化和几何精度保持能力的提升具有指导意义。     

聚氨酯材料力学参数测定方法

本文对新型材料—聚氨酯材料的力学参数的测试方法进行了讨论.论述了静态量测法、波速法、加速度法、悬臂梁法、超声法的量测方法及原理.通过试验结果的分析比较,得到结论—超声法是量测聚氨酯之类材料力学参数的理想方法.该结论可作其他低弹模材料力学参数测试时参考.     

含孔隙流体夹杂岩石的等效弹性常数

一般岩石块体中包含若干孔隙,孔隙中含有不同的流体.孔隙和流体对岩块的弹性特性有较大的影响.本文构建了一种"岩石胞元",该胞元由一个孔隙流体夹杂和岩石基体组成.基于Eshelby等效夹杂原理推导出岩石胞元的等效弹性常数张量的表达式.当岩石胞元的孔隙占比与岩块孔隙率相等时,则岩石胞元布满岩块,此时岩块等效弹性常数与岩石胞元的弹性常数相等.当孔隙占比大于岩块孔隙率时,岩石胞元总体积小于岩块体积,岩块等效为岩石胞元和岩石基体的组合体,此时岩块的等效弹性常数为两者弹性常数的体积加权平均值.分析表明,岩石胞元的孔隙占比取值与岩块基体和孔隙流体的特性密切相关,可由试验确定;岩块等效弹性模量随着孔隙率的增大而减小,随着孔隙流体夹杂弹性模量的增大而增大.本文岩块弹性常数估计结果与已有理论和试验结果进行了比较,具有较好的一致性.     

螺栓预紧力对输电杆塔强度的影响

针对实际线路段,利用ABAQUS软件建立塔线耦合体系有限元模型,数值模拟该塔线体系在典型荷载作用下的应力和变形.根据现场倒塔情况,建立杆塔破坏局部区域三维实体模型,并与其它部分杆梁模型连接得到杆塔整体有限元模型.三维局部区域模型考虑了螺栓和连接板之间的连接细节、螺栓预紧力、螺杆和螺孔之间的间隙等.进而数值模拟研究螺栓预紧力大小对螺栓的滑移和杆塔构件应力的影响.结果表明,过小的预紧力会导致螺栓产生明显滑移,增大螺栓和杆塔构件的应力,因而螺栓预紧力不足可能是导致杆塔破坏的主要原因之一.     

螺栓联接的有限元建模方法研究

对螺栓联接的有限元建模方法进行研究和评估.以螺栓-法兰联接为例,基于有限元分析软件ANSYS,建立了3种螺栓联接的有限元模型,即实体螺栓联接模型、梁单元联接模型和刚性单元联接模型.模态试验和应力分析表明,实体螺栓联接模型和梁单元联接模型具有广泛的适用性,可准确分析螺栓联接结构的静态特性和动态特性.相比实体螺栓联接模型,梁单元联接模型在保留了关键细节的同时提高了建模和计算效率.刚性单元联接模型不能模拟螺栓预紧和接触,只适用于模态分析.试验和仿真均表明,螺栓预紧力的大小对结构模态影响很小.仿真表明,螺栓联接表现出复杂的非线性特性,如应力的非线性变化、法兰之间接触状态的变化、螺栓总拉力的非线性变化等.      

动车组裙板螺栓预紧力衰减研究

为防止动车组裙板螺栓预紧力衰减而影响行车安全,本文采用有限元分析方法,研究蠕变条件下螺栓预紧力衰减规律;采用横向振动试验方法,研究螺栓连接件在振动条件下的预紧力衰减规律;采用实车跟踪实验方法,监测运营条件下动车组裙板螺栓预紧力衰减情况.通过仿真分析与试验研究,明确了裙板螺栓连接预紧力的影响因素与衰减规律,提出了合理的控制措施,对指导螺栓防松、保证动车组行车安全具有重要意义.     

螺栓联接精度对压机预紧力影响

利用有限元接触分析方法对液压机拉杆螺栓精度和剩余预紧力的关系进行了计算。通过分析计算可知,紧固螺栓的精度不同会导致立柱剩余预紧力的变化。通过有限元计算,导出了螺栓精度和剩余预紧力的近似对应关系。     

弹性波的反射与折射

在Ｈｏｏｋｅ定律基础上研究了各向同性介质中波在自由面的反射及在两种介质分界面上的反射与折射。得出反射液、折射波的性质与入射波的种类、两种介质的性质及入射角的关系。     

火箭弹控制系统与弹体发生弹性耦合的条件分析

用数字仿真计算和理论分析方法,研究大长细比低速旋转火箭弹在控制段飞行中,陀螺仪输出信号中产生非正常频率干扰信号的因素.仿真结果表明,火箭弹弹体的弹性振动导致弹体结构与控制发生耦合.耦合的出现与初始扰动的大小以及弹体的固有频率有明显关系;耦合一般发生在控制段飞行的后半段;陀螺仪敏感到的干扰信号的频率为火箭弹旋转频率与弹体一阶固有频率之和.     

弹性统计分析在经济研究中的应用

论述了弹性方法的统计涵义及特点，并对两种常用的弹性统计分析——收入弹性分析与供求弹性分析及其在经济研究中的具体应用进行了讨论。     

基因枪技术中微弹加速过程的动力学分析

为确定撞击发射式基因枪的微弹出射速度，以便控制细胞侵入条件，分析了微弹加速过程的动力学间题，包括：简化了挡板及其与微弹运动关系的力学模型，导出了徽弹出射速度公式，实测了微弹的出射速度。通过理论分析与实测结果比较，得出了挡板上与微弹相重合点的速度同微弹出射速度间的折算系数，从而提出了一种用理论分析与实验测试相结合确定微弹出射速度的方法，为基因枪的设计提供了依据。     

隧洞围岩拉压不同模量弹性理论的解析解

采用拉压不同模量弹性理论，探讨水工压力隧洞围岩变形规律，推荐了圆形隧洞弹性抗力系数与拉伸弹性模量、压缩弹性模量的数学表达式。结果表明，恰当地利用围岩拉压不同模量比，调整支护结构，可以充分发挥围岩的自持能力，从而为隧洞围岩支护设计提供理论依据。     

温度变化对啮合齿轮侧隙的影响

啮合齿轮在稳定工作时,由于摩擦等原因,引起齿轮轮体、润滑油、箱体的温度变化。该文运用热弹性力学原理,分析了在没有加工误差或齿轮副安装误差的条件下,温度变化对啮合齿轮侧隙的影响,计算了保证热变形齿轮正常工作所需的最小侧隙。     

新型双向弹性连杆式振动筛的研究

介绍一种新型双向弹性连杆式振动筛的结构，原理和工作特点。     

基于中医脉象的桡动脉血管模型的建立

为了明确各部脉象之间的异同,利用工程学思想分析中医脉象的方法,根据双弹性腔模型和弹性管模型建立了桡动脉血管的电路模型．利用此模型模拟仿真了在尺部电阻、电感参数不同的情况下,尺部输入相同脉象波形时的关脉和寸脉输出脉象波形．其结果显示参数的改变对关脉影响较小,对寸部脉象影响较大,说明了中医取脉时,改变布指方式和取脉压力会对脉象波形有较大影响,医生通过指端的调节可获取更多的脉象信息．通过改变关部取脉压力前后寸部的脉象图对比,分析了寸、关、尺三部脉象之间的关系,解释了中医脉诊手法的合理性．     

用线性振动比拟法研究不同模量梁的冲击问题

把被冲击的拉压弹性模量不同的梁简化为集中质量与轻质弹簧相连接的单自由度弹性系统,使重物对梁的冲击问题转化为重物对具有集中质量单自由度弹性系统的冲击问题,然后采用动力学方程推导出了重物对梁的冲击时间、动载荷系数的函数表达式,克服了能量法仅能给出最大动载荷系数的不足.通过算例分析指出,有关材料力学教材及专著给出的最大动载荷系数公式,仅是动力学方程推导出的动载荷系数函数式的特例.当拉压弹性模量相差较大时,不能把重物对拉压弹性模量不同梁的冲击问题简单地作为重物对单弹性模量梁的冲击问题处理,必须考虑拉压弹性模量不同的因素对梁冲击的影响.     

具粘弹性支承的柔轴弹性盘转子系统的动力学分析

讨论了柔轴弹性圆盘转子系统在粘弹性支承下的临界转速和动力稳定性问题,轴和支承具有不对称的阻尼系数和刚度系数,利用能量法和耗散系统的Lagrange方程推导了系统的运动微分主程,阐述了求解方法,大多数的不稳定区出现在不平衡共振附近,通常可以通过调整轴、支承的阻尼和刚度系数的恰当组合来减小不稳定区域。