接触问题的三角形载荷离散FFT加速算法

接触问题控制方程的有效求解,往往涉及到复杂的数学理论知识,而在实际工程应用中,接触应力分布又具有高度随机性。为高效快速求解任意载荷分布下固体的接触响应,基于三角形载荷离散单元,嵌入离散卷积快速傅里叶变换（DC-FFT）算法,提供了一种高精度、高可靠度的计算方法。相比于通常采用的分段均布载荷离散方法,三角形单元的解析求解略显复杂,但能更好地模拟接触载荷任意分布的特性,对于接触边缘处载荷由零递增或递减为零的情况,也可以予以充分考虑。为优化三角形载荷离散单元的求解方法,根据接触影响系数矩阵的“激励-响应”特性,推导了三角形载荷单元和均布载荷单元作用下的应力分量解析解。通过构造包含影响系数矩阵的离散卷积形式应力解,将某一目标节点在所有载荷单元作用下,重复度极高的矩阵运算叠加过程,采用DC-FFT算法来简化加速计算。通过程序编程计算,分析验证了所提出算法的精确度和高效性。     

有机氟改性丙烯酸乳液的合成及其膜表面性能的研究

通过热分解引发体系,用有机氟单体对丙烯酸树脂进行改性,合成了性能优异的氟改性丙烯酸乳液,并研究了有机氟单体对乳胶膜吸水率及对水的接触角的影响．用红外光谱对聚合物结构进行了表征,并用X光电子能谱对乳胶膜表面特性进行了研究。     

提高混凝效果的方法探讨

通过研究混凝过程、总结混凝试验结果、分析混凝新技术,提出：混凝剂与胶体颗粒（或溶解物）的接触碰撞、初始絮体在速度梯度作用下的自旋、絮体在涡旋中的回转均可提高混凝效果.     

硝基苯污染地表水的生物修复模拟研究

研究了一株硝基苯高效降解菌恶臭假单胞菌在微宇宙模拟系统和卵石接触生物氧化法模拟系统中对硝基苯的降解作用.结果表明,在微宇宙模拟系统中适宜降解的温度为25℃～30℃,pH值为7.0～8.0.在此条件下,8 d内能够将10mg/L的硝基苯完全降解.底泥和光照条件能明显促进硝基苯的降解,硝基苯降解产物亚硝酸根离子在模拟系统中会被其他的生物利用,积累量相对减少.低温下,虽然硝基苯的降解率较低,但降解菌对硝基苯仍保持一定的降解活性.在卵石接触生物氧化法模拟系统中,降解菌菌膜对水中硝基苯的去除产生了非常明显的作用,但易发生菌膜脱落现象.实验结果可为硝基苯微污染地表水和突发性事故造成的污染环境的微生物修复提供基本的理论和实践依据.     

受地面接触约束的子午线轮胎的模态分析

将三维非线性有限元分析理论用于轮胎的模态分析中,探讨用有限元模型获取轮胎模态参数的方法,研究地面约束对轮胎模态参数的影响.建模时充分考虑橡胶材料的超弹性和各向异性.为控制网格划分的密度与精度,采用数字化轮廓技术,在UG软件中绘制轮胎断面曲线,将离散化后的曲线信息导入有限元分析软件ANSYS中,对其进行不同约束条件下的模态模拟仿真分析,获得了轮胎相应的固有频率和振型.还分析了不同情况下轮胎模型约束的合理施加方法.     

渐开线齿轮啮合碰撞力仿真

为获得渐开线齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的变化规律,提出基于动力学仿真的渐开线轮齿碰撞力计算方法.建立一对渐开线齿轮啮合传动的动力学模型,给出基于Hertz接触理论的齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的计算方法.对齿轮啮合传动时的轮齿碰撞力、x 向碰撞力和y向碰撞力的变化规律及其频谱特征进行仿真研究.仿真结果表明:齿轮啮合传动时碰撞力的幅值波动显著,轮齿从啮入到啮出,碰撞力从0kN增加到最大碰撞力后又减小至0kN,具有明显的周期性;碰撞力频谱中会出现齿轮啮合频率的1倍频和2倍频;x向碰撞力和y向碰撞力幅值波动显著,具有相同的频谱特征,相位相差约90°;频谱中出现齿轮的旋转频率和啮合频率,存在明显的调制现象,其中载波为齿轮的啮合频率,调制波为齿轮的旋转频率.     

基于接触摩擦的变截面钢板弹簧悬架性能分析

传统钢板弹簧分析只是采用简化力学模型,而没有考虑簧片间的摩擦.为了更好地对少片变截面钢板弹簧进行设计,本文首先对少片变截面钢板弹簧悬架进行参数化建模.然后应用接触理论添加接触单元,来模拟钢板弹簧间的摩擦,进行钢板弹簧悬架的有限元计算,得到钢板弹簧悬架的装配预应力、刚度和阻尼特性的仿真值.与由传统预应力计算方法得到的结果和行业推荐值进行比较分析,证明基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧悬架性能分析的方法更能反映簧片实际的受力情况.     

硅半导体放电加工中的肖特基势垒特性研究

金属夹具与半导体接触会形成肖特基势垒,为了研究该势垒对半导体放电加工的影响,利用二极管和电阻模型建立了等效电路.固定端和放电端形成的肖特基势垒,都可等效成二极管,在放电回路中一个处于正向偏置,另一个处于反向偏置.本文通过两端金属进电的方法,研究了肖特基势垒对放电电流的影响,理论研究发现了半导体放电伏安曲线的3个特征量:导通角、击穿点和击穿角,并通过实验方法测量伏安曲线,找到了这3个特征量的关系.击穿角由电路中的电阻决定,与肖特基势垒无关,而导通角和击穿点由肖特基势垒决定,与电阻无关.     

用摄动法求解轮轨空间两点接触变拓扑的解析式

建立了轮轨空间几何接触的精确模型，用伪弧长延拓法得到精确数值解，采用摄动法，以轮对摇头角为摄动参烽，并根据累轨接触对称性的特点，计算出摇头角对接触点坐标和广义坐标的影响系数，得到轮轨从一点接触到两点接触变拓扑切换条件的解析式。从影响系数的解析解还可以看到，在摇头角一定的情况下，轮缘接触点纵向坐标的大小是由轮缘接触角决定的，为轮轨踏面参数优化提供了依据。     

基于VB与Matlab混合编程的电连接器接触件优化设计

电连接器的接触可靠性很大程度上取决于接触件的结构设计,为了快速、有效地优化接触件的结构,提出了一个基于接触件结构形式分类的接触件优化设计系统。以圆柱式直开槽接触件的优化设计为例,以电连接器接触件分离力尽量大、插入力尽量小、特性阻抗变化的百分数要尽量小,以及电压驻波比要尽量小为目标函数,通过局部灵敏度分析提取簧片长度、簧片厚度以及开槽宽度为约束条件,建立电连接器接触件优化的数学模型。并在此基础上,运用VB调用Matlab进行求解,方便、快捷地得到接触件的优化结果。