离心场中含旋转梯度影响的弹性体动力特性分析

摘要：以含偶应力的弹性理论为基础,考虑小变形状态下弹性体的平动变形与旋转梯度,推导并给出了离心环境中一般弹性体运动与变形耦合动力学方程,以转角为独立变量,利用罚方法得到方程组的约束变分形式,构造了8结点48自由度的实体等参元,建立了离心场中含旋转梯度的一般弹性体动力特性分析的有限元模型。对绕中轴线旋转的悬臂梁进行动力特性分析,频率随转速的关系表明离心力和科氏力降低了该梁的一阶频率,但科氏力导致了二阶频率的上升,旋转梯度效应提高了弹性体的静力刚度,导致各阶频率出现刚化效应。     

全二维气相色谱-四级杆质谱联用分析吉林市售汽油组分

用全二维气相色谱-四级杆质谱联用(GC×GC-qMS)对汽油样品进行定性、定量分析,考察了进样方式、程序升温和调制周期3个因素对分离效果的影响。用6种直链烷烃、2种烯烃、2种环烷烃和11种芳香烃组成的混合标准溶液对各族组分的响应值进行校正。结果表明：汽油样品中直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、烯烃、烷基苯、茚系和萘系等各族组分在优化条件下均得到较好分离;采用优化方法对吉林市采集到的92^#、95^#、98^#汽油样品进行组分分析,实现了对3种标号汽油样品的识别;GC×GC-qMS适用于组分接近的复杂体系样品的分析,是一种可实现汽油成分精确表征的实用方法。     

立轴风力机叶片动态失速特性与气动性能分析

结合立轴风力机运行时叶片的非定常气动特性,对B-V、B-L和ONERA动态失速模型进行适当简化和修正,结合实验数据对比分析俯仰运动时动态失速对翼型气动特性的影响。在双盘多流管气动分析方法的基础上,结合修正的动态失速模型,对Sandia 17m风力机进行气动性能计算,比较不同模型对叶片非定常气动特性的评价结果,与实测气动载荷和功率对比表明,B-L模型整体上对立轴风力机气动性能预测较好。     

基于CT扫描和激光烧结技术的上颌骨及牙列三维仿真与修复

以颅骨标本作为建模素材,通过螺旋CT扫描技术及三维影像技术完成初步重建,建立上颌骨及牙列的三维有限元模型(FEM),在此基础上运用快速原型技术得到修复体并进行颌面修复.运用此方法可以获得形态细致逼真的上颌骨及牙列三维重建生物力学模型和修复体,修复后形态与功能得以很好重建.可以为不同患者设计不同的方案,生成个性化的缺损模型和修复体模型.外形美观,成本费用低,术后并发症少,为临床探索上颌骨及牙列的修复设计了一套完整思路.     

立轴风力机的拉索设计

拉索立轴风力机的拉索在设计时要满足风力机顶端的刚度要求和拉索本身的强度要求,且拉索对风轮顶端的约束刚度和拉索自身的振动特性受拉索的截面刚度、质量、垂度、预紧张力等因素的综合影响,提出了一种结合有限元法的循环确定拉索设计关键参数的方法,并通过一算例验证了该方法是可行的.     

拉伸载荷下PBX-9501裂纹产生的数值模拟

高聚物黏结炸药（Polymer Bonded Explosive, PBX）是由占极大体积分数的单质炸药颗粒与少量高聚物黏结剂组成的多相复合材料,其中颗粒与黏结剂的界面脱粘以及细观结构是影响材料力学性能的重要因素。可以通过将随机模拟方法与Voronoi方法相结合,建立细观尺度下PBX材料的代表性体积元进行分析。但当颗粒为多级配时,该方案生成的模型大颗粒周围的颗粒呈条状散射形状,因此本研究在Voronoi方法的基础上改进了PBX细观结构的建模方法。首先根据PBX-9501颗粒与黏结剂的细观界面特性,采用三阶段黏结界面本构关系,对PBX-9501材料在静态拉伸下颗粒与黏结剂界面的损伤演化进行数值模拟,获得的PBX-9501宏观力学性能与实验数据比较吻合,其次对使用有限元隐式静力分析时的收敛性与代表体积元尺寸之间的关系进行讨论,结果表明代表体积元尺寸越大则模拟界面脱粘的收敛性越差。     

冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏实验研究

利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验,并借助激光速度干涉仪(VISAR)测试了试件的自由面速度历程。实验结果显示,自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程,并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线,得出在冲击压力为7.16GPa时试件内破坏波波速约为5.051km/s,破坏延迟时间约为0.105μs。最后简单分析了该现象产生的物理机制。     

冰粒超高速撞击蜂窝夹层板二次碎片云分布特性分析

为了获得冰粒超高速撞击蜂窝夹芯结构后二次碎片云的轴向分布特性,运用AUTODYN软件进行超高速撞击数值模拟,分析弹丸直径和初速对二次碎片云速度、质量、动能的影响规律。结果表明:二次碎片云的轴向尺寸和径向尺寸与撞击初速和冰粒直径呈线性关系,基于量纲分析得到了碎片云长度和直径的经验计算公式; 碎片云的速度随轴向位置近似线性增加,但冰粒直径对二次碎片云轴向速度分布的影响更显著; 初速低于6 km/s时,大质量碎片分布在碎片云头部区域,初速高于6 km/s时,大质量碎片分布在碎片云中部位置,撞击初速恒定时,较大质量碎片分布在碎片云头部位置,且分布规律受冰粒直径的影响较小; 碎片云动能与质量具有相似的轴向分布规律。     

饱和软土地基弹塑性固结沉降研究

软粘土孔隙比大、渗透率低、压缩性和含水量高，这种特性决定了它的变形沉降受到包括应力历史、应力路径、固结压力、软土特性等诸多因素的影响。本文引入基于混合物理论的两相多孔介质理论描述饱和软土的弹塑性固结沉降过程。该理论具有理论推理严密和数学论证严谨的特点，能够充分考虑固结过程中的水土耦合作用。     

带预紧硅泡沫垫层减振结构的动力特性

针对工程设计所提出的要求，在动力工况下，预紧接触式垫层结构的垫层和与之接触的内层刚体以及外层壳体之间应始终处于接触状态。介绍了一种带预紧硅泡沫垫层的接触式减振结构，分析了影响包括部件间接触状态在内的结构动力响应的主要控制因素，基于垫层材料的粘超弹性本构关系，建立了结构动力学响应的数值模型。进行了改变预紧量、粘性因素以及激励外载的实例计算，考察了结构的动力学特性，对主要控制因素对结构固有频率、接触状态所产生的影响进行了分析，分析结果可为工程设计提供依据。