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零膨胀材料对提高航空航天结构和电子设备等的热几何稳定性有重要意义。采用拓扑优化技术设计各相材料在单胞域的分布形式, 以获得零膨胀材料的微结构形式。给出了由二相实体材料和空心构成的各向同性零膨胀材料的设计方案, 讨论了初始设计依赖性问题, 分析了该依赖性的存在原因。采用有限元技术代替实际测试, 分析了所设计材料的试件在均匀温度变化下的变形, 验证了所设计材料的零膨胀(低膨胀) 性质, 说明通过拓扑优化技术设计材料的微结构是设计零膨胀材料的有效方法。 相似文献
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登陆段管道铺设时可采用从铺管船至岸边的底拖法铺设海底管道,管道的应力计算为安全施工提供重要保障。本文采用ABAQUS软件建立了该类铺管施工的数值模型,利用位移约束形式模拟了管道和辊轴、管道和海床的相互作用,避免了采用接触模拟相互作用而导致收敛问题,计算了管道的应力,为管道强度校核奠定基础。 相似文献
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夹芯圆柱壳稳定性优化 总被引:5,自引:0,他引:5
研究了在轴压载荷作用下圆柱壳结构的失稳模态和结构承载效率,分析了空心圆柱壳厚度对失稳模态和承载效率的影响,以及圆柱壳填充轻质芯体对提高承载效率的作用;研究了圆柱壳结构的基于参数化建模、稳定性分析以及承载效率优化设计的一体化方法,并基于商用软件PATRAN的PCL语言予以实现。针对特定夹芯圆柱壳结构的稳定性分析和优化表明,空心薄壁圆柱壳结构在轴压载荷作用下容易失稳,结构承载效率低。适当增加壳体厚度,不但提高抗屈曲能力,而且也提高了结构承载效率。但厚度增加到一定限度后,进一步增加壳体厚度会提高结构的失稳荷载,但承载效率下降。利用泡沫状材料填充薄壁圆柱壳结构可以提高圆柱壳的结构抗屈曲承载能力和承载效率。通过优化壳体壁厚和芯体材料的相对密度,可有效地提高结构的承载能力和承载效率。 相似文献
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