公路隧道喷射混凝土套拱加固结构力学特性

为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律。结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处; 由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复“上升-下降-上升”最后趋于稳定的特点; 套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算; 套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准。     

自动控制系统仿真

衡量控制系统调节品质优劣的性能指标可以理解为对每一类自动控制系统被控量变化全过程提出的共同基本要求,即稳定性、快速性和准确性。其中,稳定性是首要的,那么如何准确判断控制系统是否稳定就是十分重要的问题,通过设计程序算法和控制系统仿真,能够很好地解决这个问题。     

辅助站立装置的设计与研究

随着老龄化社会的来临,老年人的日常独立生活备受关注。其中,生活中重复较多的坐立动作已成为越来越多老年人,特别是患有脊椎腰椎损伤、骨质疏松、腿部疾病的老年人不得不面对的严峻挑战。基于此,提出了一种辅助人体站立的装置,旨在帮助老年患者完成频繁的坐立动作。首先,分析了人体自然站立的运动学过程,建立了简化的人体站立数学结构模型,通过自然站立实验测定了人体膝关节的角度变化特性。其次,基于人体自然站立过程的运动学特性设计了一款人体辅助站立装置,并运用Solidkworks软件完成了机构的三维建模。最后,采用ADMAS软件进行运动仿真,确定了人体辅助站立装置的运动参数。通过实验和仿真数据对比可知,该装置符合人体自然站立的运动学规律,具有一定的辅助站立功能,可以运用在一些特定的场合如站立康复训练、久坐场合等。     

活塞鼓形外圆摩擦副仿真拟合优化设计

活塞外圆摩擦副自由曲面,形状复杂,三维数据拟合精度的高低,关系到活塞CAE分析结果的准确性和CAM制造的符合性。本文提出了以螺旋拟合数据的理论方法,代替环形数据拟合的方法,解决了变椭圆活塞型面的仿真建模精度问题,最后得到呈直线的外圆直径缩减量包络线,使得设计工作得到优化。     

前保中支架刚度有限元仿真方法

汽车行业会通过一系列有限元方法,对新车型的模态、刚度、碰撞性能、风阻、噪声等进行仿真,通过对模型的初步计算得到具有一定准确性的结果,指导模型的优化,可以在相当大程度上减少设计造成的缺陷。所有的有限元仿真都是通过对设计和工况进行一定程度的简化实现的。模拟结果的准确性也与简化方法密切相关。通过对前保中支架刚度的有限元分析,提出一种效率更高、结果更可靠、耗时更短的前保匹配风险评价的有限元仿真方法,可以通过对前保中支架刚度的计算,有效地对前保下沉风险进行评价,在项目早期发现潜在的匹配设计问题,推动设计优化。     

无失效数据机载多余度EWIS可靠性研究

针对高可靠度机载多余度EWIS各组成部分寿命服从指数分布但参数未知的情况，提出采用无失效数据可靠度分析方法评估EWIS的可靠度水平。通过Monte-Carlo仿真方法对连接形式为“先并联、后串联”EWIS各组成部分寿命进行抽样，利用“最小最大值”方法获得系统寿命的抽样值，用概率纸检验法初步判断EWIS寿命是否服从威布尔分布，再用Pearson拟合优度检验法判断EWIS寿命是否服从威布尔分布。结合无故障飞行时间的样本值与EWIS寿命服从威布尔分布的假设，采用无失效数据分析方法评估EWIS的可靠度水平。研究方法对机载多余度EWIS无失效数据可靠度分析有一定的贡献。     

空气换热器局部结构形式对气体流场的影响

实际工况中气体换热装置经常出现换热能力与设计计算结果不符的情况。为了探究其原因,文章建立三维模型,模拟壳程内冷空气的流动状态并分析气体的分布特点,探讨了改变换热装置局部结构对气体分布的影响。结果表明:改变局部结构可以增大有效换热面积,提高换热效率,从而为换热器设计提供了除热力计算以外的参考依据。