等几何分析研究概述

提出等几何分析(Isogeometric analysis,IGA)是一种新的物理场数值求解方法,它可实现CAE数值分析与CAD建模工具的集成,给出一条使设计、分析和优化紧密结合的新途径。以等几何分析方法的计算框架为基础,详细介绍等几何分析方法中样条几何模型的描述方式和建模方法;并以NURBS为例,阐述了IGA中的分析模型的参数化表示以及网格模型的细化方法;结合现有的经典有限元的分析过程,简单介绍IGA的离散方法、边界条件和积分方法;系统总结等几何分析在热、流体、接触和优化方面的应用,并给出了一个简单的二维问题的IGA求解实例。     

膜片弹簧离合器工作过程的仿真研究

离合器是汽车传动系中重要的组成部件,对汽车整体性能具有重要的影响.为了提高汽车的整体性能,利用质点系统运动学理论,通过ADAMS建立了力学模型,针对膜片弹簧离合器的工作过程进行了动力学分析与计算,研究了离合器的接合特性以及对接合特性有重要影响的一些参数.研究结果对进一步分析该离合器接合过程的特性以及设计具有重要的意义.     

基于自适应采样的复杂模型全局近似

针对复杂模型近似处理的问题,提出自适应采样结合曲面曲率的全局近似方法. 采用自适应设计域分割采样方法获取新增采样点,逐步提高源模型的响应面近似模型精度. 引入判定响应面近似模型精度,提出利用几何方法计算曲面曲率,并结合启发式直接搜索算法（DIRECT）搜索响应面模型上的最大曲率点及设计域最佳分割位置. 所提方法可以运用于其他响应面模型,并适合用于大设计域、大数据源模型的近似处理. 函数源模型及复杂电动车模型的近似处理测试结果表明,所提方法具有实用性和有效性.     

离合器摩擦片的热-应力耦合分析

离合器是汽车传动系中的重要总成,摩擦片是离合器的重要零件之一,对离合器性能具有很大的影响。为了提高离合器的工作性能,采用有限元技术对离合器摩擦片进行了热-应力耦合分析,基于所建立的离合器接合过程中的热传导物理模型,进行了有限元分析,并得到了热载荷下摩擦片的温度分布以及应力分布情况。实验研究结果表明,该方法对于离合器的使用、设计具有一定的指导作用。     

汽车离合器虚拟仿真及测试

为了实现对汽车离合器的虚拟仿真测试,以及为离合器产品的全生命周期设计和评估提供支持,从而缩短开发周期,对汽车离合器的起步和换档工作过程进行了分析,并在此基础上建立了离合器数字化仿真模型,通过该模型,对汽车离合器起步阶段及行驶过程进行了动态虚拟测试。研究结果表明,得到的仿真测试数据可为汽车离合器的整体优化设计提供重要的参考依据。     

离合器从动盘毂疲劳分析及优化

离合器从动盘存在的主要问题是从动盘毂疲劳强度不足,为了提高离合器的疲劳寿命,利用Pro／E建立了从动盘毂模型,然后利用计算机辅助设计软件Msc．Patran,Msc．Fatigue对从动盘毂进行了强度和疲劳寿命分析,得到了从动盘毂的应力云图和疲劳寿命云图,并进行了优化。分析及优化结果表明,该研究为从动盘毂的设计提供了理论依据。     

基于PLC的脚轮轴承自动装配机及控制系统设计

针对脚轮轴承装配效率低的问题,设计一种脚轮轴承自动装配设备,从机械结构和控制系统两方面对装配机进行介绍。详细介绍了基于PLC的控制系统设计,系统响应的硬件组成和软件控制。设计的装配机能够完成轴承供料、脚轮供料、轴承安装及出料等动作,实现了脚轮轴承的自动装配。     

膜片弹簧离合器仿真优化设计

为了在离合器设计过程中降低膜片弹簧离合器的制造成本,减少尺寸,使之在结构上得到更好的性能,提出了以整个结构重量最小为主要设计目标的离合器数学模型,并对膜片弹簧离合器参数进行了优化计算。结果显示,在保证性能要求的前提下,该方法所设计的膜片弹簧离合器能显著地降低结构的重量,对进一步研究膜片弹簧离合器具有重要的意义。     

地铁隧道新型二次衬砌结构参数优化分析

依托青岛市地铁6号线朝阳山CBD站～华山一路站工程，提出了一种新型二次衬砌结构，为研究其波纹钢板的稳定性，针对锚杆间距、波纹形状、波纹钢板厚度3种主要因素，研究其对二次衬砌混凝土浇筑模板变形的影响程度，利用正交法设计实验，并结合有限元模拟进行参数分析，设计了九种试验方案，对实验结果进行了极差优化分析，得到最佳的波纹钢模板的设计方案。     

浅埋大跨度隧道预应力锚杆锚固参数及支护设计研究

为明确浅埋大跨度隧道预应力锚杆的锚固参数及支护方案,为主动支护设计提供依据,以青岛地铁6号线华山一路站为例,采用理论分析、数值模拟、现场试验的研究手段,探究不同支护参数下的隧道施工力学特征。研究结果表明:(1)主动支护通过补偿径向应力σ3,降低切向应力σ1,改善了围岩的应力状态,锚杆与围岩形成共同承载体,提高了围岩的弹性模量、黏聚力、内摩擦角等力学性能;(2)锚固段长度越大,剪应力的分布范围呈增大趋势,随着张拉载荷的增加,剪应力峰值由锚固段端部逐渐向尾部转移,锚固长度为锚杆长度的40%～50%时锚固体的安全储备高;(3)锚杆的预应力在0～120 k N增加过程中,围岩的变形量与变形范围呈下降的趋势,拱部塑性区逐渐消失,拱脚与边墙的塑性区分布范围不断降低;随着锚杆的支护密度的提升,围岩的变形与应力均得到了一定程度的控制,但提升效果不显著;(4)从现场监测结果来看,主动支护结构稳定且安全储备高,其中围岩变形量在5.7 mm以内,格栅钢筋应力最高值为48.2 MPa,锚杆轴力由张拉至隧道开挖完成变化率仅为3.5%。