桑塔纳200O车门密封条压缩变形的数值分析

为了评价密封条在车门关闭过程中的压缩特征,应用数值模拟技术求解非线性连续介质力学问题.以桑塔纳2000(S2000)车门密封条为例,介绍了对密封条进行有限元分析的方法和步骤.通过计算可得S2000车门密封条的压缩载荷与压缩量的关系为非线性关系,密封条垂直压缩7mm时,压缩力为33.7 N.根据大众汽车企业标准4S/J.CG09.6.2-01,S2000密封条在标准压缩7mm时的压缩力应为(25 3/-5)N,因此,S2000密封条的压缩负荷超出标准范围,需要进行优化设计.同时,与使用中的S2000密封条测试结果对比,其误差在11%以内.表明应用数值模拟技术求解非线性连续介质力学问题是行之有效的.     

车门密封条压缩力的仿真与实验研究

车门密封条主要用于车门的固定、防水、防尘及密封,对驾乘体验的舒适感和安全性有重要的影响,因此研究车门密封条压缩力特性具有实际应用意义。分析了车门密封条压缩受力情况,利用Marc软件中的Foam模型进行了仿真计算与分析,得到了有限元分析结果。最后通过实验得到密封条压缩负荷特性曲线,与仿真结果进行对比,误差较小,验证了理论与实验的一致性。结果表明用Marc软件仿真求解密封条压缩力的结果对实际研究压缩力特性是有效的。     

基于仿真分析的某皮卡车门密封条的结构优化设计

目前皮卡被广泛用于农产品运输,其工作环境相对较为恶劣,尤其是噪音、尘土、污水等。因此对于皮卡来讲,车门密封条的密封性显得尤为重要。本文利用非线性有限元分析软件ABAQUS,对某皮卡的车门密封条断面结构进行了仿真分析,得到了密封条断面结构的压缩变形形状、接触长度及压缩负荷,根据分析结果对该车门密封条断面的密封性和压缩力进行了评价和结构优化,最后通过仿真分析证明优化后断面结构的密封性得到了很大提高。     

计算连续介质力学

非线性连续介质力学是现代计算力学的基础课题之一,本书介绍连续介质力学的非线性理论以及在发展大位移动力分析的非线性计算公式化中的应用,书中论述了连续介质力学的基本概念,给出了两个非线性有限元动力学公式化：通用的大变形有限元动力学公式化和能有效地解小变形问题的公式化。     

基于分段模型的深水压力作用下车门密封性分析

针对车辆装备服役环境特点,研究了某型车辆车门在深水压力作用驾驶车门的密封性。首先根据车门几何特点建立有限元建模,对于密封条模型,为了求解的收敛性,采用高效的分段建模方法,然后采用HAJIF软件对其进行了有限元非线性分析,得到了车门及橡胶密封条变形和应力值。研究结果表明：在车门顶部水压较小的地方,橡胶的密封性受水压影响较小,而在车门底部,水压较大的地方,接触状态变化明显,对密封性影响较大。该研究结果可作为密封条产品设计的参考依据,并为后续研发人员开发车门密封系统提供了一定的帮助。     

车门实际关闭工况的密封条隔声性能仿真

针对车门密封条隔声的研究主要集中于二维截面单一工况的垂向压缩,很少考虑车门关闭过程中所受切向力影响的问题,以某挖掘机车门系统的实际关闭工况为边界条件开展了研究,同时提出弯曲段与直线段密封条的三维模型,并由此获取了密封条在不同压缩率下的变形特性,包括车门闭合时密封条同时产生的垂向压缩与切向滑移特性,部分位置出现的扭曲特性,以及完全压缩状态下的密封条内表面接触隔断出新的声腔等。基于密封条三维模型的预应力模态、利用模态叠加法计算了混响室-消声室下的密封条的隔声量,结果表明:随密封条压缩率的增加,隔声性能提升但增速逐渐减缓;隔声性能因新声腔的形成而显著提升;车门与密封条之间的细小缝隙会大幅削弱密封条的隔声性能。该结果对车门密封间隙的设计以及密封条的截面形状、压缩负荷研究具有指导意义。     

汽车钢板弹簧的非线性分析与数值计算

利用非线性连续介质力学的方法推导了汽车钢板弹簧大 变形问题的Lagrange型动力学方程和边界条件, 并根据其工作特点对方程进行简化, 从而 建立了汽车钢板弹簧在大变形下的理论模型. 对片间的作用力进行数值模拟, 数值结果和 实验结果比较接近. 改进了传统的设计方法.     

钢筋混凝土界面问题分析模型

钢筋与混凝土主要通过界面黏结作用来共同承受荷载,在界面上的受力属于不连续介质的力学问题.应用解决不连续介质力学问题的界面应力元法建立交界面的分析模型,对拔出试验和拉伸试验进行了数值模拟,数值模拟计算结果与试验结果接近.     

光孤子的非线性隧穿效应

本文以变系数非线性薛定谔方程为模型,研究光孤子通过色散垒(阱)与非线性垒(阱)的非线性隧穿效应.数值模拟发现,当光孤子通过非线性势垒时,脉冲能够被有效的压缩.     

孔隙-裂隙双重变形介质中的油水两相流动理论研究

在连续介质力学理论架构下,文章建立了饱和油水两相渗流与变形孔隙-裂隙双重介质耦合作用的理论来模拟裂隙砂岩储层中的油-水渗流,提出了基于双孔隙固相系统变形与油水两相渗流的全耦合力学模型;在对力学模型给予适当简化的基础上,应用解耦的有限元数值解方法对裂隙储层的两相流体压力、饱和度以及储层变形等参数进行了数值模拟;结果表明,裂隙储层流体运动主要由裂隙变形、油/水的PVT特性所决定。     

Nonlinear Finite Element Analysis of the Structure of Door Seals

In order to evaluate the influence of the seal structure on door dosing force, nonlinear finite dement methed is introduced to analyze compression deformation of a door seal for SANTANA （name of the car made by Shanghai Volkswagen Co. Ltd）. MSC. Marc software is used to analyze the large deformation of the seal and the compression test is done to prove the computational results. The results show that the compression loads of the door seal are larger than the standard value of Shanghai Volkswagen Co. Ltd and the seal structure needs to be optimized. There are consistent relationships between calculating results and experimental results and the simulation method is effective.     

Lagrange方程应用于连续介质力学

如何将Lagrange 方程应用于连续介质力学, 一直是学术界关注的理论课题。应用变导的概念和运算法则, 研究Lagrange 方程中的求导的性质, 进而将Lagrange 方程应用于线性弹性动力学和非线性弹性动力学, 并且给出相应的算例。结果表明, 借鉴变积分学来解决将Lagrange 方程应用于连续介质力学的问题是可行的。     

纤维增强聚合物布加固木梁的非线性弯曲分析

考虑纤维增强聚合物（fiber reinforced polymer,FRP）布加固层拉伸与压缩时的不同弹性模量以及木梁非线性弯曲的二阶变形和轴向拉伸效应,利用摄动法研究均布横向荷载作用下简支FRP布加固木梁的非线性弯曲问题,得到加固木梁的挠度和弯矩等渐近解析表达式,并给出数值分析.结果表明：FRP加固木梁非线性弯曲的挠度和弯矩小于线性弯曲的挠度和弯矩,并且当无量纲荷载小于5时,FRP加固木梁非线性弯曲和线性弯曲的挠度和弯矩几乎相等,没有明显差别;但随着载荷的增大,二者相差逐渐增大;当无量纲载荷大于20时,非线性弯曲效应十分显著,必须选用FRP加固木梁的非线性弯曲模型进行分析.     

型钢混凝土桁架节点的非线性数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS对某工程的大跨度型钢混凝土桁架转换层节点进行了实体非线性数值模拟,得到了按整体模型逐层顺序分析所得节点处各构件内力作用下型钢混凝土节点的应力分布和变形性能。施工阶段对节点的监控结果表明,现场实测结果与非线性条件下数值模拟分析结果吻合较好,可为此类构件的节点设计及其性能分析提供理论参考。     

基础沉降与其尺寸非线性关系的有限元分析

现行规范根据载荷试验确定地基承载力时所依据的是线性变形理论,沉降计算结果与工程实际颇有不符,导致承载力使用的保守.对中、低压缩性的砂性土和黏性土2种地基进行了变直径的非线性数值模拟计算与分析.结果表明,随着基础宽度B的增大,基础沉降s非线性地增大,并逐渐趋于平缓,沉降宽度比s/B快速减小并趋于0,表现出显著的非线性.此外,还给出了考虑荷载水平的拟合公式,并结合工程实例,验证了其正确性.     

一种非线性电子负载基准电流的产生方法

输入基准电流的产生是非线性电子负载设计的关键技术,若采用谐波叠加的方式,必须已知基准电流的谐波信息,而且无法实现对任意参数非线性负载的模拟。为了克服传统方式的缺陷,以桥式整流非线性负载电路为例,在分析其状态方程的基础上,提出依据整流电路参数,直接产生相应输入基准电流波形的方法。在硬件实现上,综合速度和资源因素,采用CORDIC和插值相结合的算法,减少了对时钟周期和硬件资源的消耗。通过MATLAB和QuartusⅡ软件仿真,验证了该方法能够消耗较少的时钟周期和硬件资源,产生与理论电流波形相一致的非线性电子负载基准电流。     

深部巷道初期锚喷支护的非线性数值模拟分析

针对矿井巷道采掘日益加深的现状,根据岩石力学的基本原理,运用ANSYS有限元分析软件,对深部巷道的初期锚喷支护进行非线性数值模拟计算。论文中讨论了支护结构受力情况,分析了支护后围岩的变形与应力分布规律。另外,对巷道初期支护后围岩断面收敛情况进行了数值计算与实测数据的对比分析,并确定出二次支护的最佳时期。结果表明:锚杆与喷射混凝土支护抗变形能力强,可以作为巷道初期支护来控制围岩变形。     

近场动力学理论在脆性材料波散射与裂纹扩展问题的数值模拟

近场动力学(Peridynamic,PD)理论是一个物质点具有通用积分运动方程的连续介质理论,其非局部思想能够很好的处理和解决传统连续介质力学在裂纹尖端解的奇异性问题,也弥补了有限元法(FEM)在断裂问题上网格重构的缺陷,在研究材料的断裂与损伤方面有着独特的优势。基于固体力学和断裂力学理论在应力波传播的研究基础上,通过对比传统波动理论和PD理论中P波的传递速度、传递半径及受载出现的波反射和绕射现象,提出近场力波的概念,从本质上分析了近场力波与应力波传递的区别。用PD理论对含预制缺陷的脆性材料(混凝土)动态断裂过程进行数值模拟,通过分析C15混凝土受冲击载荷断裂过程的能量释放速率得出近场力波的传递会对裂纹的萌生和扩展产生影响。     

砂土中直埋穿管光缆爆炸破坏效应研究

研究直埋穿管光缆的爆炸毁伤机理和易损性,针对直径60 mm钢管内穿GYTA33型铠装光缆,设计并开展了55 kg柱状TNT裸药砂土中近距离爆炸破坏原型试验. 试验结果表明,比例爆距为0.316 m/kg时,该型穿管光缆在钢管出现明显弯曲及压缩变形时通信功能完好,比例爆距0.263 m/kg时通信出现中断,该型穿管光缆在砂土中的临界破坏比例爆距在0.263～0.316 m/kg之间;围绕试验结果开展了数值计算,分析了穿管光缆破坏过程机理. 研究表明,近距离爆炸荷载下,钢管会发生局部弯曲和径向压缩变形,钢管变形初期产生严重压缩变形破坏时对管内光缆的高速冲压作用是其破坏的主要原因.      

单轴压缩条件下脆性岩石变形破坏的理论、试验与数值模拟

利用损伤力学对脆性岩石在单轴压缩条件下的变形破坏行为进行了理论分析,并利用数值模拟试验机(RFPA)、伺服控制试验系统(RMT 150B)分别对岩石进行了数值及实验室试验,将理论分析曲线、数值试验及实验室试验曲线进行了对比研究,分析了理论结果、数值试验及实验室试验结果之间的联系与差别(尤其是全程应力应变之间的差别)以及产生这些差别的原因,结果表明数值试验并不是理论解析方法的简单重复,而是反映和研究岩石变形破坏全过程的有力手段·