卫星构架结构固有频率特性的试验研究和优化设计

以某卫星构架结构为研究对象，在有限元分析和模态试验验证的基础上，建立合理的优化模型，采用序列二次规划法进行固有频率的优化分析，力求尽可能地降低构架结构的总质量，同时保持原有的模态特性基本不变．优化结果表明，减重效果显著，即星上结构部件的减重潜力以及优化设计在工程设计领域的应用具有现实意义．     

连铸板坯凝固过程的应变分析

通过建立连铸板坯凝固过程的传热模型和采用实测温度数据进行检验,获得了铸坯温度及坯壳厚度的数据.在此基础上建立了凝固过程的应变分析模型,得到了实际工况条件下坯壳所受的拉应变.结果表明,在正常工况下,连铸坯凝固前沿所受的应变很小,铸坯不会产生内部裂纹;当导辊开口度的偏差大于2mm时,其引起的应变大于鼓肚应变,且凝固前沿所受的应变大于临界应变,内部裂纹发生的可能性很大.支撑辊对中精度是产生内部裂纹的重要影响因素.     

抽取地下水引起的泰斯承压含水层水平运动研究

根据Darcy-Gersevanov广义渗流关系式,导出了单井定流量抽水、定降深抽水两种典型情况下的泰斯承压含水层水平位移和水平应变解析表达式.数值计算分析表明,定流量、定降深抽水引起的含水层水平位移方向沿径向向内,其水平运动速度随抽水时间增长呈指数衰减,位移量则随抽水时间增加呈指数增长.定流量、定降深抽水引起的含水层径向应变在空间上具有近井挤压、远井拉张的分区特征,且近井挤压区随抽水时间增加不断向外扩展.定流量、定降深抽水引起的含水层切向应变主要表现为环向挤压应变,且其应变大小随半径增大迅速衰减,随时间增长呈指数型增大.在大同机车工厂所做的现场抽水实验证实了上述理论的正确性.     

软基沉降计算中压缩层厚度确定方法探讨

沿海地区平原水网区高速公路的软土路基，其压缩层范围与应力控制法确定的深度通常相差很大．而与应变控制法确定的厚度比较吻合．规范规定的应力控制比值与一些实际情况不符，对大宽度路基条件下的软基不太适用，导致用应力控制法计算出的沉降量比实际沉降大许多．文中结合工程实例，研究出现这一问题的机理，并给出建议．     

复杂应力状态下人工冻土蠕变数值模拟

根据试验确定的人工冻土单轴蠕变数学模型及其参数，引入经典弹塑性力学理论，将空间域和时间域进行离散化，提出了以时间增量法为基础的复杂应力状态下人工冻土蠕变有限元数值模拟计算公式，依照此计算方法运用ANSYS程序对陈四楼煤矿主井-304米水平冻结壁蠕变位移进行模拟计算，结果表明，数值模拟方法可以揭示冻土壁变形规律并检验蠕变本构关系的正确性，为今后人工冻土蠕变计算提供了一种实用方法。     

2004年第6卷总目次

The signals of strain gauge transducers are very small. In consequence, error signals can even exceed the measuring signal amplitudes and therefore must be suppressed by sophisticated measuring circuits. There are absolute physical limits for the resolution of strain gauge transducer signals and the carrier frequency technique can get very close to the boundary of theoretically achievable maximum resolution. Very high gain stability can be achieved with very precise inductive dividers as reference signal sources and with auto-calibration cycles. Realisations of the philosophy are shown for high-precision static measuring units and for universal broadband amplifier systems.     

地震作用下重力坝非线性振型响应的耦合性分析

以结构初始弹性振型为基向量,将地震荷载向量展开为振型荷载的组合。以Koyna重力坝为例,采用混凝土损伤塑性模型和非线性时程分析法,计算各振型荷载引起的大坝非线性响应。取地震加速度峰值为0.5g,给出了Koyna、El Centro实测地震波和1种人工地震波作用下大坝前5阶振型荷载引起的坝顶位移响应。结果表明,非线性情况下,坝顶位移响应依然由与荷载分布相同的振型分量主导,重力坝振型响应具有弱耦合性。     

基于二层分解技术和改进极限学习机模型的PM_(2.5)浓度预测研究

准确的PM_(2.5)浓度预测对于保护公众健康和提高空气质量有重要意义,然而,由于PM_(2.5)浓度序列的随机性、非线性以及非平稳性等特征增加了对其准确预测的难度.本文提出了一种基于二层分解技术和改进极限学习机(ELM)模型的PM_(2.5)浓度预测方法,该方法融合了快速集成经验模态分解(FEEMD)和变分模态分解(VMD)两种分解技术以及经过差分演化(DE)算法优化的ELM模型.为了验证所提出预测方法的有效性,本文使用该方法对北京市和石家庄市的PM2.5浓度序列进行了预测研究.结果表明:1)相比于单层分解技术,本文提出的二层分解技术可以更加有效地降低PM2.5浓度序列的非线性及非平稳性特征;2)基于二层分解技术的DE-ELM预测模型可以显著提高PM_(2.5)浓度的预测精度.     

基于弹性应变能的MohrCoulomb强度准则讨论

从弹性应变能释放是材料屈服的基本原理来看,MohrCoulomb(M-C)强度准则认为屈服时材料的泊松比恒为0.5,这可能违反能量守恒定律.研究了弹性应变能、应力偏量第二不变量、应力张量第二不变量及泊松比之间的关系,提出广义应力偏量第二不变量概念;从弹性应变能角度对M-C强度准则的物理意义进行分析,提出广义M-C强度准则;利用强度准则对岩石的破坏强度进行了计算.结果表明,由于考虑了中间主应力与泊松比的影响,广义M-C强度准则的计算精度更高,并分析了产生这种结果的内在机理.广义M-C强度准则突破了材料破坏时的泊松比恒为0.5的假设,这对于定量描述材料的屈服与破坏特性具有重要的意义.     

多工况下油罐车罐体的轻量化设计

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.