变截面柔性杆撞击动力学子结构法研究

采用固定界面模态综合子结构法对柔性体的撞击问题进行研究.首先提出研究的力学模型,将模型子结构离散化,导出撞击时多自由度高度非线性的动力学方程,运用无条件稳定的直接积分法(Newmark法)对动力学方程进行求解,得到了变截面柔性杆撞击力的时间历程和其他动力响应.通过重点研究柔性体子结构单元离散的划分与其物理参数之间的关系对计算结果的影响,得到了变截面柔性杆子结构离散的基本准则.此外,首次实现了对柔性体中瞬态应力波和速度波传播过程的刻画,可以显示撞击瞬态波多个波阵面传播.研究结果表明子结构法能够完整地描述变截面柔性体的撞击过程和分析撞击瞬态波传播机理,可以更广泛地应用于其他实际柔性机械系统撞击动力学问题的研究.     

弹性杆共轴撞击过程的动画模拟

在应力波分析的基础上，对两根弹性杆纵向共轴撞击过程进行了动画模拟，其计算机软件可表现在不同的撞击条件下，弹性杆内的应力波传播变形，接触和分离状况，操作简单，有着广泛的应用前景。     

基于特征线法的车隧压缩波演化数值分析

为研究压缩波沿隧道传播演化的影响规律,采用考虑压缩波惯性效应和壁面摩擦效应的一维特征线法,建立了压缩波沿隧道传播演化的数值模型,通过一维平面波方程与实车测试两种方法共同验证了该模型的准确性。针对波前形状、车身波等、压力幅值关键因素,研究了初始压缩波沿隧道传播时,最大压力梯度的变化规律。在此基础上,进一步探讨分析了摩擦与气室阵列共同作用对压缩波波前演化的影响以及壁面摩擦的作用机理。结果表明：初始压缩波波形相同时,压缩波最大压力梯度随波前幅值的增大而增大;不同波形的初始压缩波沿隧道的演化规律不完全相同,但列车车身进入隧道所产生的车身波并不会影响压缩波波前的最大压力梯度;考虑壁面摩擦后,气室阵列对压缩波最大压力梯度的缓解效果有了进一步提高,壁面摩擦越大,缓解效果越显著。     

悬臂梁端部受质量块撞击的弹塑性动力响应数值解

针对Parkes梁问题,基于LS-DYNA的Lagrange六面体常应力积分单元的数值模拟结果,利用连续介质力学基本原理建立了获得截面弯矩、剪力等特征量的方法,研究了截面弯矩分布发展规律并讨论了撞击过程、黏塑性对悬臂梁瞬态动力响应结果的影响,计算结果与Parkes理论解和Reid等的数值解定性一致. 结果表明,在弹塑性弯曲波作用早期,由于高速撞击产生的动力响应明显强于施加单元初速度的响应,后者的做法对于结构抗动载设计而言更为危险.     

撞击流中单颗粒运动行为的数值模拟

通过采用格子波耳兹曼方法模拟撞击流流场,采用拉格朗日法跟踪颗粒相,对单颗粒在撞击流中的行为进行了数值模拟,得到了不同Re数和不同喷嘴间距H与喷嘴高度W比值(H/W=1,2,4)时颗粒的运动轨迹图,以及颗粒在流场中的最大渗入深度和停留时间.同时,对颗粒在湍流撞击流中的运动规律也进行了初步探讨.计算结果表明,当H/W一定时,随着Re的增大,渗入深度变长,停留时间却变短;而当Re不变时,随着H/W的变大,渗入深度和停留时间都变长.     

压杆截面尺寸设计的直接计算法

压杆的截面尺寸设计是一项复杂而困难的工作.设计时,因压杆的截面尺寸和柔度均未知,故常采用试算法,有时要试算多次才能得到满意的结果.故本文提出一种压杆截面设计的直接算法,使上述设计问题不再困难.     

一维弹性或粘弹性应力波方程正,反问题的特征线类方法

本文利用特征线或拟特征线法,对弹性或粘弹性分层均匀介质模型的应力波方程的正、反问题给出了求解方案,并对不同的分层均匀介质阻抗的设定值及不同的粘性系数做了数值试验。结果表明,方法简便、有效、稳定,阻抗的理论设定值与反演近似值非常吻合。     

应用特征线方法数值解弹性动力学的一维平面问题

本文简要介绍应用转征线方法数值解弹性动力学一维问题。文中计及了密度的改变;建立了特征线方程;求出了黎曼不变量;计算了一个例子。计算结果与例子的物理过程相吻合。



     

柴油机中连续撞击响应信号的分离

利用WVD方法对柴油机中连续撞击信号进行分离 ,取得了较好的效果。该方法能将波形逐个分离出来 ,分离出来的波形能较好地保持原有波形的性质 ,不改变信号的相位。运用该方法还可以排除高斯噪声 ,提高信噪比     

对称变截面连续梁影响线的数值计算

对转角位移方程写成矩阵形式作数值计算，提出了对称变截面连续梁影响线的数值计算方法。     

试验与仿真相结合的发动机活塞热负荷分析

借助硬度塞温度测试、数值分析手段,结合对改进前活塞的温度场和热应力的计算,对发动机改进后活塞的热负荷状况进行评估.通过计算活塞传热边界条件,利用有限元分析软件,对活塞进行温度场计算,然后利用试验实测数据对其进行标定,在计算误差小于5%的情况下,得到改进前与改进后活塞在A工况和B工况下的温度场分布,最后进行了对应工况的热应力计算.结果表明在相同工况下发动机改进后活塞最高温度均比改进前活塞低,最大热应力比改进前活塞小.在改进前活塞满足热负荷要求的前提下,改进后活塞满足热负荷要求.     

塑性平面应力问题的统一特征线场理论

文中提出的塑性平面应力问题极限分析的统一特征线场理论,可以广泛适用于不同性质的各类材料,包括各类拉压强度相等的和不相等的各种金属类材料和非金属类材料。统一特征线场理论充分考虑了各种不同材料的中间主应力效应,建立起了各种特征场之间的定理关系,形成了一个系统的理论,有的特征线性均为文中统一理论的特例。     

水波的辐射应力及其计算

本文较详尽地阐述了水波辐射应力的定义及概念,系统介绍了用不同的波动理论计算辐射应力的方法。此外,还给出了辐射应力与波动能量之间的关系,从而为二维,不变形非线性波动辐射应力的计算提供一种简便途径。本文提供的结果将有助于人们对辐射应力的理解和计算,以及于波生流、波－流相互作用等研究中的应用。     

行波的小波表示

针对暂态行波故障特征难于表达和提取 ,把小波变换应用于暂态行波故障特征刻划和描述 ,给出了电流行波、电压行波、正向方向行波和反向方向行波故障特征的小波变换模极大值表示 ;并对 4种行波的故障特征进行了初步分析和比较。行波的小波表示客观、全面、简单、明确地反映了不同行波分量的特点 ,为快速检测输电线路故障、构造基于行波原理的故障测距和继电保护奠定了理论基础     

新型SiC_p／ZL108摩托车活塞复合材料的研究

研究采用铸造旋涡法制造ＳｉＣｐ／ＺＬ１０８复合材料的工艺，重点探讨铝液温度、颗粒表面处理及合金元素（Ｍｇ、Ｂ、Ｔｉ）对颗粒的回收率和分布的影响；与传统的活塞材料（ＺＬ１０８，ＺＬ１０９）相比，该材料具有优良的机械性能和物理性能，是摩托车活塞的理想材料。此外，通过扫描电镜和电子探针对界面进行了观察和分析，结果表明：在界面区域内有一过渡层存在。最后，对改善浸润性的机理作一简述。     

CB125T摩托车活塞的材料与工艺研究

考察了CB125T摩托车活塞材料AC8B合金的熔炼、富铈混合稀土变质、高效复合溶剂处理及热处理工艺对组织和性能的影响，并借助于扫描电镜和电子探针分析了显微组织中相的分布与形貌．     

柴油机组合活塞失效分析及改进措施

针对现代柴油机组合活塞的结构特点及失效原因进行研究,分析了大功率柴油机组合活塞的活塞顶、活塞环槽及活塞裙的失效机理,提出了柴油机组合活塞设计应采取的措施.     

内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析

 将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞-缸套摩擦副中,研究了仿生孔型活塞的热-结构耦合特性。以XL-2V 型发动机活塞为试验母体,根据标准活塞的受力分布,运用正交试验法建立了9 种仿生孔型活塞试验模型,应用传热分析第3 类边界条件和最大侧压力,对其进行了热-结构耦合有限元分析。结果表明,9 种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形（D_max）和裙部径向变形范围（U_{x max}-U_{x min}）均小于标准活塞,其中综合性能最优的1^#仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型,孔径相对最小（d₁~d₄分别为1、1.5、2、2.5 mm）,且均匀分布（间距1.2°）;小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀,同时使裙部应力卸载,从而可以有效地减少摩擦磨损,降低机械损耗,提高刚度,延长使用寿命。     

浅析铸造铝活塞针孔、气孔的产生及防治

文章论述了铸造铝活塞针孔、气孔的产生原因及其特征,分析了原辅材料、合金元素、熔炼时间、精练工艺、生产环境、气候等因素对产生针孔、气孔的影响,并提出了防治措施。