可调螺距螺旋桨叶根螺栓应力分析

针对可调螺距螺旋桨叶根螺栓头部与杆身圆角过渡区域应力集中的问题,根据弹性和弹塑性理论,利用MSCMarc分析叶根螺栓在预紧工况以及螺旋桨处于工作状态的应力分布情况．采用截面法和渗透接触法分别计算预紧力的加载．结果表明,螺旋桨处于工作状态下叶根螺栓头部与杆身圆角过渡区域产生较小的塑性变形,对叶根螺栓强度的影响较小;采用截面法和渗透接触法均能有效地模拟螺栓预紧过程．     

某汽轮机甩负荷运行工况强度分析

为分析汽轮机甩负荷运行时的应力状况,选取某机组高压第一级动叶片和转子轮槽为分析对象,采用有限元法分析在高压蒸汽4个阶段降温冲击下的应力.结果表明,动叶片以及转子材料内应力对温度的变化反应敏感;温度不变时,应力集中处的内应力需要很长时间才能消退并趋于均匀化;在该温度曲线的操纵下,逐步的降温造成应力累加,导致应力峰值呈波浪...     

某V型柴油机曲轴疲劳寿命仿真

为了对某V型柴油机将最大爆发压力由15.5 MPa提升至16.5 MPa后曲轴的强度及疲劳寿命进行预测,首先在ADAMS/Engine中根据发动机模型及参数建立了发动机动力学模型,获取曲柄销处的载荷时程数据,然后建立了最大爆发压力为15.5 MPa和16.5 MPa一缸点火及二缸点火共4个工况有限元模型,由各工况的应力结果结合材料的S-N曲线及载荷时程曲线,计算得到各工况曲轴的疲劳寿命。计算结果表明,曲轴在各工况下其最大应力小于材料弯曲疲劳极限,应力集中处主要出现在连杆轴颈过渡圆角处,各工况下曲轴寿命高于1 000小时。     

高压共轨系统轨腔内压力波动特性研究

针对具有两根共轨管的高压共轨系统轨腔内压力波动的问题,建立了某型柴油机高压共轨系统仿真模型,并通过与试验数据对比验证了仿真模型的准确性.研究了喷油间隔时间、轨轨连接管长度及直径、喷油时序等关键参数对高压共轨管内不同位置处压力波动的影响.研究的结果表明,轨轨连接管的长度与直径对于连接管后的共轨管内压力波动有较大的影响,但是对于连接管前的共轨管内压力波动影响较小;同时喷油器的喷油会对相邻缸对应共轨管处的压力波动产生较大影响,而随着喷油间隔时间的增大,影响会随着轨腔内压力波动的衰减而减弱.     

群体建筑风环境的仿真研究

为研究群体建筑内不利风环境的形成机理,利用FLUENT软件对群体建筑内的风环境状况进行了数值仿真,采用基于Reynolds时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型的数值方法,计算区域的划分采用具有良好适应性的四面体网格,并用有限容积法对控制微分方程进行离散;仿真得到的计算值与已有的风洞试验值进行了比较并对可能产生的误差进行了分析;数值仿真结果表明,群体建筑的通道人口处风速较大,而背风区域流速较弱,人行高度处的风速随着建筑高度的增加而减弱.     

CAE软件操作小百科(11)

1如何解决在约束处应力较大,与实际情况不符的问题?在有限元计算中,约束处往往会发生应力集中现象,应力值较大在所难免.为与真实应力情况相符,需在约束处做一些相关处理:可以在约束点处施加柔性约束,如施加柔度较大的bush约束等,以减小刚体位移对约束处的作用;还可以将约束处的区域扩大,将较大的应力平均分布到整个区域上,以避免应力集中。     

基于双指数拟合的电池PNGV模型改进方法研究

为了准确估算动力锂离子电池的荷电状态(SOC),创新性地将双指数拟合的方法运用到参数辨识中,并设计了一种新型验证模型。首先,对新一代汽车协商会(PNGV)等效电路模型进行改进,利用改进PNGV模型来模拟电池的动静态工作特性;然后,利用混合动力脉冲能力特性(HPPC)试验数据对电池在改进PNGV模型下的动态参数进行辨识,并取SOC值为0.4时的状态,对参数辨识过程中单指数拟合与双指数拟合的误差作对比分析;最后,在Matlab/Simulink环境下,建立了一种新型的锂离子电池仿真模型,并利用该仿真模型对参数辨识的结果进行仿真分析与验证。验证结果表明,在温度固定和SOC已知的情况下,改进型PNGV模型的端电压仿真值与试验值最大误差不超过0.9%,模型精度较高。该试验可为锂离子电池内部状态变量的准确估算提供理论依据。     

基于最小二乘数据拟合的微小压力传感器仿真设计

传统压阻式压力传感器中仿真得到的压敏电阻应力值处理方式是取其中心点或截线上的平均值,忽视了压敏电阻应力值的垂直变化以及非线性,在微压传感器设计中这会严重影响设计精度.针对上述问题,提出一种分层截面积分的方法来对整体应力值进行处理.通过控制对高度方向的网格划分得到不同Z坐标下压敏电阻截面应力分布;采用基于最小二乘法的多项式拟合方式对不同Z坐标下的X、Y坐标与应力值进行方程拟合,积分得到不同Z坐标下压敏电阻的平均应力,再对Z坐标与拟合计算的平均应力进行二次拟合,积分算出该压力下压敏电阻的整体平均应力值.结果表明:设计微压芯片灵敏度为0.4491 mV/KPa,实际测得灵敏度为0.4552 mV/kPa,偏差为1.34％.     

有限元计算结果的可视化处理

工程设计中,有限元计算结果为节点处的温度值或应力值,不够直观,难以直接用于工程设计。本文给出一种算法,将节点处的离散温度值或应力值按面积插值法拟合,得出零件的温度分布或应力分布,经可视化处理形成由色彩或灰度表示的场强云。     

基于数据挖掘技术的台区线损计算方法研究

针对低压台区线损情况,提出一种数据挖掘技术的台区线损计算方法,根据样本的电气参数,提出台区K-Means聚类算法,该算法将台区线损值进行集中分类,解决了数据分散的问题,之后通过LM算法将BP神经网络优化,拟合出电气参数与样本线损率的关系,得到线损的变化规律,并根据拟合算法编程实现.结果表明,LM算法优化后得到的神经网络模型计算结果精度高,能够准确计算出台区的线损率,且更具合理性.     

Unified concepts of constitutive modelling and numerical solution methods for concrete creep problems

In the first part of the paper an internal variable model is developed for concrete creep with the following features: creep strain is a linear functional of stress history; application or removal of stress produces instantaneous elastic response; upon removal of stress, creep deformations partially recover, approaching in the limit an irrecoverable part. The mechanism of each creep component is affected be temperature, humidity and loading age.In the second part the internal state variables are derived from concrete creep data with loading ages ranging from 7 to 4560 days and temperatures from 20° to 95°C. Several aging models are examined for which the parameters are determined via least squares optimization. A root mean square criterion is used to assess the approximation.In the third part a step by step algorithm is developed for incremental solution of the time-dependent creep process, noting that the governing equation of evolution lends itself to an economic computer solution without storing previous results. The one-dimensional constitutive statements are extended to multiaxial conditions and subsequently projected from the local level onto the structural level via finite elements (incremental initial load method).In the fourth part the creep behaviour of a prestressed concrete reactor vessel is examined for a loading history which includes hygrothermal effects due to drying and heating as well as prestress and cycling pressure.     

航空发动机支架零件振动疲劳及结构优化

针对某型航空发动机支架零件侧面根部经常出现疲劳裂纹的问题，基于功率谱密度（power spectral density, PSD）通过谐响应分析推导疲劳损伤传递函数，使用ANSYS Workbench搭建振动疲劳分析流程，结合模态信息使用Dirlik方法在nCode DesignLife中进行疲劳求解。仿真结果表明，该支架零件侧面根部的疲劳裂纹主要是由倒角半径过小导致的。发动机工作时可与支架零件产生2个共振带，虽然增大倒角半径有利于避开支架零件的2阶共振带，但是降低支架零件根部应力集中水平才是提高零件使用寿命的直接方法。当零件侧面根部倒角半径增大为2.5 mm时，支架零件的使用寿命最大。若配合零件背面根部倒角尺寸进行优化设计，可进一步提高零件的使用寿命。     

汽轮机汽缸蠕变-疲劳耦合寿命预测

为探索汽轮机汽缸裂纹产生的原因、带裂纹汽缸的剩余寿命、汽缸延寿等问题,开展蠕变和疲劳交互作用下的汽缸寿命预测。利用有限元计算汽缸在稳态和启停工况下的应力情况。基于蠕变 疲劳耦合理论进行裂纹萌生和扩展的寿命预测,从运行方式和汽缸结构2方面开展优化。研究结果表明：该中压内缸中分面法兰的拐角处存在较大的热应力集中,其寿命损伤大导致裂纹萌生。经过结构修复,机组寿命显著延长。     

电网调控一体化运行电力设备危险点控制仿真

针对传统电力设备危险点控制方法存在检测结果不准确、控制效果较差的问题,提出一种新的电网调控一体化运行电力设备危险点控制方法。通过数据挖掘获取电网调控一体化运行电力设备危险点数据特征输入量,对电力设备危险点进行检测。依据检测的电网调控一体化运行电力设备危险点数据,通过建立自回归模型对未来危险点进行预测,根据预测模型计算令性能指标达到最优的所有控制增量,采用误差信息加权法对误差进行计算,调整控制模型,获取经校正后的电网调控一体化运行电力设备危险点控制模型,完成电网调控一体化运行电力设备危险点控制。实验结果表明,所提方法的控制效果较好,对电力设备危险点检测结果准确,与实际检测结果具有很好的拟合度,保证了电力设备的安全运行。     

基于高次数据拟合OFDM系统快时变信道估计算法*

针对快时变信道估计参数多且估计复杂度大的问题,提出了一种基于高次数据拟合的快时变信道估计算法。该方法首先利用导频的周期性,在时域对一个OFDM符号内的信道进行分段估计,以减少时变信道被估参数;并且基于高次数据拟合方法对其进行曲线拟合,实现了对快时变信道的多点拟合;最后通过对拟合系数的残差误差分析,得到最佳拟合系数,从而进一步提高估计准确度。理论分析与仿真结果均验证了该方法在快速时变信道下的有效性。     

Semi-analytical solution of time-dependent electro-thermo-mechanical creep for radially polarized piezoelectric cylinder

History of strains, stresses, deformations and electric potentials of hollow cylinders made from PZT_5 have been investigated using successive elastic solution method. A differential equation containing creep strains for displacement is obtained. Since creep strains are time, temperature and stress dependent, the closed form solution cannot be found for this constitutive differential equation. Hence, a semi-analytical method is proposed. Electric potentials increase with time (similar to the radial stress histories), since it is induced by the radial stress histories during creep deformation of the cylinder, justifying industrial application of such a material as efficient actuators and sensors.     

高压气瓶非接触压力测量系统设计

常规状态下气瓶压力测量,在气瓶出口管路上开口进行引压测量,对于高压气瓶在长期贮存的情况下,开口引压存在开口部位压力泄漏的隐患。为克服气瓶开口引压泄漏问题,对气瓶非接触压力测量系统进行分析研究,基于气瓶壁在压力下产生形变的情况,通过对气瓶壁进行应变测量关键技术,建立气瓶壁的应变量与内部压力之间的关系计算模型,经多次实验验证,积累不同温度及压力下的相关数据参数,通过数据模型拟合具有温度补偿的压力计算公式,通过编程写进便携式测试仪,实现对高压气瓶在不接触介质的情况下非接触压力测量的目的,并满足了气瓶在高压下进行长期贮存时随机测量的应用需求。     

汽轮机内缸有限元分析与网格划分方案优化

为研究不同网格划分方案对汽轮机内缸应力场计算结果的影响,对某汽轮机中压内缸进行建模,选择热固耦合的有限元法采用4种不同的网格划分方案进行计算,得到额定负荷工况下典型应力集中部位的等效应力。根据计算结果,分析网格整体控制和局部细化过程的不同设置参数对整个求解过程的影响。综合考虑求解成本和计算精度,最终确定一种理想的四面体网格划分方案,该方案可在结果准确合理的前提下提高计算效率。     

可穿戴下肢外骨骼足底压力检测系统设计与研究

可穿戴下肢外骨骼能够柔性跟随人体运动的前提是足底压力检测数据符合人体步态特征,因此研究外骨骼足底压力检测系统具有重要意义。针对现有穿戴式下肢外骨骼系统压力传感器输入输出存在非线性误差,不能准确检测足底压力变化的缺点,选择电阻式压力传感器,通过理论计算确定曲线拟合方法可行性,并将曲线拟合方法引入足底压力检测系统设计中。研究结果表明,该方式采集数据特征明显,曲线拟合的系统线性度较小,可靠性高,适用足底压力检测系统。     

水下航行器摆盘发动机缸内过程数值仿真

摆盘发动机性能的好坏决定于其气缸内工质压力、温度等参数的变化曲线,而这些变化曲线是由气缸内的工质质量、内能所决定的.为此在建立了摆盘发动机配气过程进排气面积数学模型的基础上,建立了缸内工质的内能和质量的微分方程.然后采用龙格-库塔法对微分方程进行了数值求解,得到一个工作循环内内能、质量、温度、压强等热力参数的曲线图,并计算了循环过程各项性能指标.该数值计算可用于判断配气参数、配气阀尺寸等对工作过程、性能指标的影响,从而指出性能改进的方向及潜力大小.