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结构拓扑优化设计综述 被引量:147
1
作者 郭中泽 张卫红 陈裕泽 《机械设计》 CSCD 北大核心 2007年第8期1-6,共6页
从离散体结构拓扑优化和连续体结构拓扑优化两个方面,对结构拓扑优化的发展历程和研究现状进行了评述,提出了拓扑优化在理论研究、实际应用、拓展研究和软件研究等方面的研究方向。
关键词 结构优化 拓扑优化 棋盘格式 网格依赖性 模态损耗因子
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对应用层次分析法确定权重系数的探讨 被引量:124
2
作者 廖红强 邱勇 +2 位作者 杨侠 王星刚 葛任伟 《机械工程师》 2012年第6期22-25,共4页
确定评价指标权重有很多方法,层次分析法是其中一种简单直观、方便实用的方法。文中介绍了基于层次分析法的权重系数确定方法的主要内容以及方根法、和法两种判断矩阵处理方法的使用步骤。对判断矩阵满足一致性条件的情况进行分析与推... 确定评价指标权重有很多方法,层次分析法是其中一种简单直观、方便实用的方法。文中介绍了基于层次分析法的权重系数确定方法的主要内容以及方根法、和法两种判断矩阵处理方法的使用步骤。对判断矩阵满足一致性条件的情况进行分析与推导后得出结论:不用进行一致性检验且最终所得权重系数为判断矩阵任意一列元素归一化所得结果。根据所得结论,结合层次分析法思想,探讨了一种简单实用的权重系数确定方法,并进行了实例应用。 展开更多
关键词 层次分析法 权重系数 一致性条件 权重确定方法
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A3钢钝头弹撞击45钢板破坏模式的数值分析 被引量:58
3
作者 陈刚 陈小伟 +1 位作者 陈忠富 屈明 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期390-397,共8页
不同速度范围内的A3钢钝头弹撞击45钢靶板分别表现为泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效和靶板冲塞穿甲等3种不同的破坏模式,利用LS-DYNA对这种复杂的破坏机理和相应的影响因素进行了数值模拟研究。采用Johnson-Cook强度模型和累积损伤失... 不同速度范围内的A3钢钝头弹撞击45钢靶板分别表现为泰勒撞击、向日葵型花瓣帽形失效和靶板冲塞穿甲等3种不同的破坏模式,利用LS-DYNA对这种复杂的破坏机理和相应的影响因素进行了数值模拟研究。采用Johnson-Cook强度模型和累积损伤失效模型描述弹靶材料的力学性能,并考虑了塑性变形的绝热温升效应。数值模拟再现了不同破坏模式的失效过程,得到了与实验一致的结果。研究还指出,弹靶的冲塞穿甲实际是在高速撞击下,弹体发生花瓣帽形变形失效后继续穿甲靶板的后续结果。 展开更多
关键词 爆炸力学 破坏模式 数值模拟 穿甲 应力三轴度
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扩展有限元方法及应用综述 被引量:58
4
作者 郭历伦 陈忠富 +1 位作者 罗景润 陈刚 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2011年第4期612-625,共14页
扩展有限元(XFEM)是在标准有限元方法的框架下,提出来的一种用于解决裂纹、孔洞、夹杂等间断问题的数值方法。在有限元的近似函数中,增加能反映待求问题间断特性的附加函数项,采用水平集方法(LSM)描述间断面的几何特性及其移动规律。扩... 扩展有限元(XFEM)是在标准有限元方法的框架下,提出来的一种用于解决裂纹、孔洞、夹杂等间断问题的数值方法。在有限元的近似函数中,增加能反映待求问题间断特性的附加函数项,采用水平集方法(LSM)描述间断面的几何特性及其移动规律。扩展有限元方法与标准有限元方法相比,具有计算精度高、勿需网格重构等特点。本文综述了扩展有限元的理论基础及近年来的研究进展和应用情况。第1~4节论述了扩展有限元方法所涉及的理论基础;第5节对制约扩展有限元发展的两个问题及其修正方法进行了讨论;第6节和第7节分别介绍了扩展有限元程序实现及其在各领域的应用情况;最后,第8节对可进一步开展的研究工作进行了展望。 展开更多
关键词 扩展有限元 单位分解 水平集方法 快速推进法 富集函数
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穿甲/侵彻问题的若干工程研究进展 被引量:49
5
作者 陈小伟 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期316-351,共36页
作为爆炸力学的一个分支,穿甲/侵彻力学是研究高速/超高速弹体撞击靶体后,钻入或穿透靶体的力学,又称终点弹道学.综述作者及其合作者最近几年在穿甲及侵彻力学领域的若干工程研究工作,包括混凝土靶的侵彻和穿甲、控制刚性弹侵彻动力学... 作为爆炸力学的一个分支,穿甲/侵彻力学是研究高速/超高速弹体撞击靶体后,钻入或穿透靶体的力学,又称终点弹道学.综述作者及其合作者最近几年在穿甲及侵彻力学领域的若干工程研究工作,包括混凝土靶的侵彻和穿甲、控制刚性弹侵彻动力学的无量纲数、金属靶穿甲的理论模型、钻地弹的相关力学问题、穿甲弹体的破坏与失效等.同时也给出该领域的国外最新研究工作进展. 展开更多
关键词 穿甲 侵彻 刚性弹 混凝土 结构失效
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基于ANSYS的轮对过盈配合微动分析 被引量:45
6
作者 曾飞 陈光雄 周仲荣 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期121-125,共5页
铁道机车车辆在运行过程中,轮对过盈配合面边缘由于微动产生微动损伤。微动幅值是影响轮对过盈配合面微动运动特性的重要因素之一,由于难以用仪器进行测量,利用通用有限元软件ANSYS对RD2轮对过盈配合面在210 kN轴重载荷作用下的微动情... 铁道机车车辆在运行过程中,轮对过盈配合面边缘由于微动产生微动损伤。微动幅值是影响轮对过盈配合面微动运动特性的重要因素之一,由于难以用仪器进行测量,利用通用有限元软件ANSYS对RD2轮对过盈配合面在210 kN轴重载荷作用下的微动情况进行了模拟分析。以轮对受轴重载荷静止于轨道上的弯曲变形情况来表征其运行过程中某一时刻的弯曲变形情况,通过计算,获得轮对过盈配合面内、外侧区域的轮座与轮毂某接触节点副的相对滑动规律和应力分布。结果表明,在轮对转动过程中,轮座与轮毂配合面内、外侧接触区内的节点副相对运动模式为变方向、变应力的复合微动。在210 kN轴重载荷作用下,轮对过盈配合面间所计算节点副的最大轴向相对位移为32μm,最大切向相对位移为2.6μm。 展开更多
关键词 铁路轮对 过盈配合 复合微动 有限元
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螺栓连接非线性振动特性研究 被引量:45
7
作者 陈学前 杜强 冯加权 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期196-198,共3页
在不同的外界激励下,螺栓连接常常表现出一定的非线性。为研究螺栓连接的非线性特性,设计了一个螺栓连接系统,并对其进行不同基础激励下的正弦扫频实验。通过实验数据的分析得到了螺栓连接的共振频率和相对阻尼系数,发现其随着激励量级... 在不同的外界激励下,螺栓连接常常表现出一定的非线性。为研究螺栓连接的非线性特性,设计了一个螺栓连接系统,并对其进行不同基础激励下的正弦扫频实验。通过实验数据的分析得到了螺栓连接的共振频率和相对阻尼系数,发现其随着激励量级的不同呈现出较明显的非线性特性。在理论模型研究中,将系统简化为非线性弹簧、非线性阻尼器、质量块的单自由度模型,并利用实验数据对非线性方程中的系数进行了识别。利用此非线性模型,求出系统的主共振频率和相对阻尼系数,它们与实验结果相比差别较小,说明文中所给的非线性方程能较好描述螺栓连接的振动特性。 展开更多
关键词 螺栓连接 振动 非线性
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机械螺栓法兰连接的有限元力学模型比较研究 被引量:41
8
作者 徐超 余绍蓉 +1 位作者 郑晓亚 张铎 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第6期37-39,共3页
机械螺栓-法兰连接结构中存在着复杂的接触、摩擦和预紧等非线性因素。螺栓-法兰连接结构的有限元力学模型应当充分包含这些因素。首先介绍了连接结构接触分析的有限元法理论,然后比较研究了二维轴对称力学模型和三维实体模型在螺栓-法... 机械螺栓-法兰连接结构中存在着复杂的接触、摩擦和预紧等非线性因素。螺栓-法兰连接结构的有限元力学模型应当充分包含这些因素。首先介绍了连接结构接触分析的有限元法理论,然后比较研究了二维轴对称力学模型和三维实体模型在螺栓-法兰连接结构建模中的差别,之后研究了温度载荷法、过盈配合法和等效外载法等三种不同的螺栓预紧力建模方法。计算结果表明:二维模型在处理螺栓-法兰连接结构上计算耗费小,但计算精度较三维模型差别较大,结果粗糙;三种预紧力模拟方法都能模拟螺栓预紧载荷,但在适用范围、等效方法和计算精度等方面有区别。 展开更多
关键词 机械 接触 螺栓-法兰 有限元模型
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点式火工分离装置冲击载荷作用机制的数值模拟研究 被引量:38
9
作者 王军评 毛勇建 黄含军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期9-13,32,共6页
为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响... 为定量分析点式火工分离装置冲击载荷作用机制,以典型爆炸螺栓连接结构为对象,分别建立了爆炸过程、应变能释放过程、撞击过程的数值计算模型,分析了分离过程中三种不同的物理过程及其诱发响应的机制,讨论了不同阶段不同区域内的结构响应特征。得到的结果符合相关标准描述的一般规律。从定量角度研究了分离过程中三种机制对响应的贡献及其特征,计算结果为相关产品的设计、试验与评估提供了参考,也为爆炸分离冲击载荷与响应提供了一种可行的数值分析方法。 展开更多
关键词 爆炸分离冲击 点式火工分离装置 冲击载荷 结构响应
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电涡流传感器线圈阻抗计算方法 被引量:32
10
作者 于亚婷 杜平安 李代生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期210-214,共5页
针对电涡流传感器的线圈阻抗值计算问题,提出理论计算法和有限元法两种方法。以厚度为δ的被测体(含磁性和非磁性导体)上方正对一圆柱型线圈为求解模型,根据传感器工作原理和电磁场理论导出线圈阻抗积分表达式,并将其转化为更易求解的... 针对电涡流传感器的线圈阻抗值计算问题,提出理论计算法和有限元法两种方法。以厚度为δ的被测体(含磁性和非磁性导体)上方正对一圆柱型线圈为求解模型,根据传感器工作原理和电磁场理论导出线圈阻抗积分表达式,并将其转化为更易求解的级数表达形式,由MathematicTM计算线圈阻抗值。然后根据有限元建模理论建立传感器的有限元模型,通过仿真得到传感器磁力线分布和线圈阻抗值。最后比较两种方法得到的阻抗值,结果表明两种方法计算结果相符,其有效性和正确性得到相互验证。 展开更多
关键词 电涡流传感器 线圈 阻抗计算 级数表达形式 有限元法
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PA基导热绝缘复合材料的制备及性能研究 被引量:33
11
作者 程亚非 杨文彬 +3 位作者 魏霞 范敬辉 张凯 董发勤 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期748-751,共4页
以PA6为基体,鳞片石墨、碳化硅晶须、Al2O3颗粒三元复配填料为导热填料,经双螺杆挤出机熔融共混,模压成型制得导热绝缘复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、导热分析仪、超高电阻微电流测试仪和热重分析仪(TGA)对复合材料的微观形貌、导... 以PA6为基体,鳞片石墨、碳化硅晶须、Al2O3颗粒三元复配填料为导热填料,经双螺杆挤出机熔融共混,模压成型制得导热绝缘复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、导热分析仪、超高电阻微电流测试仪和热重分析仪(TGA)对复合材料的微观形貌、导热性能、绝缘性能和热稳定性能进行了表征。结果表明,导热填料均匀分散在聚合物基体中,形成导热网络。随着三元复配填料用量的增加,复合材料热导率升高,表面电阻率和体积电阻率下降,起始分解温度逐渐上升。填料用量为50%(质量分数)时,复合材料的热导率、体积电阻率、起始分解温度分别为1.407W/(m.K)、1.03×1011Ω.cm、344℃。 展开更多
关键词 导热绝缘 复合材料 制备 性能
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含相关性的测量不确定度拟蒙特卡罗评定方法 被引量:33
12
作者 凌明祥 李会敏 +1 位作者 黎启胜 李明海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1385-1393,共9页
针对测量不确定度评定中存在相关性分量以及蒙特卡罗法收敛速度和精度较低的问题,提出能处理不确定度源相关且兼顾均匀性和随机性的复杂系统测量不确定度拟蒙特卡罗评定方法。该方法通过产生均匀分布的独立随机化Sobol序列,并基于Chole... 针对测量不确定度评定中存在相关性分量以及蒙特卡罗法收敛速度和精度较低的问题,提出能处理不确定度源相关且兼顾均匀性和随机性的复杂系统测量不确定度拟蒙特卡罗评定方法。该方法通过产生均匀分布的独立随机化Sobol序列,并基于Cholesky因子线性-非线性变换产生具有任意边缘分布和相关系数的多维随机抽样序列,建立测量模型进行概率分布传播得到被测量的估计值和包含区间。算例和实际测量表明,该方法具有比蒙特卡罗法更高的精度和效率,而且除保持一般拟蒙特卡罗法的优良低偏差性外更能真实反映测量不确定度传播的随机过程,尤其适用于测量不确定度源服从非正态分布且相关的情况。对采用拟蒙特卡罗法评定测量不确定度的一些问题进行了讨论和总结。 展开更多
关键词 测量不确定度 蒙特卡罗法 相关性 随机变量抽样 Sobol序列
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爆炸分离冲击环境的模拟试验技术进展 被引量:33
13
作者 毛勇建 李玉龙 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第4期37-44,共8页
很多事实表明,由火工装置动作产生的爆炸分离冲击环境对航天器具有较强的破坏效应,引起了数量可观的航天器硬件故障。但由于分析技术的缺乏,设计者对试验具有强烈的依赖性。因此,爆炸分离冲击环境的模拟试验技术一直受到人们的关注。在... 很多事实表明,由火工装置动作产生的爆炸分离冲击环境对航天器具有较强的破坏效应,引起了数量可观的航天器硬件故障。但由于分析技术的缺乏,设计者对试验具有强烈的依赖性。因此,爆炸分离冲击环境的模拟试验技术一直受到人们的关注。在简介爆炸分离冲击环境的基础上,对其模拟试验技术进行了较全面的总结和分析,包括标准波形模拟、电磁振动台模拟、火工装置模拟、机械碰撞装置模拟等等,最后讨论和展望了今后的发展趋势。 展开更多
关键词 航天器 环境试验 爆炸分离冲击 冲击响应谱 标准脉冲 电动振动台 火工装置 机械试验装置
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碳纤维复合材料的耐腐蚀性能 被引量:28
14
作者 张凯 马艳 +1 位作者 杨世全 卢永刚 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2009年第4期1-4,9,共5页
碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度和比模量高、耐疲劳性好、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性,已成功用于复合材料结构件中。碳纤维复合材料的耐腐蚀性能是工程应用中的一个主要技术指标。从材料学的角度分析了碳纤维复合材... 碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度和比模量高、耐疲劳性好、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性,已成功用于复合材料结构件中。碳纤维复合材料的耐腐蚀性能是工程应用中的一个主要技术指标。从材料学的角度分析了碳纤维复合材料的耐腐蚀性能,包括耐候性、耐水性、耐介质腐蚀性、耐热性等,可为复合材料结构件的设计、选材、成型、使用及贮存维护提供参考。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 耐腐蚀性
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高聚物黏结炸药的力学性能研究进展 被引量:30
15
作者 李尚昆 黄西成 王鹏飞 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1-11,共11页
从材料的力学行为特性、实验方法、本构模型和强度理论4个方面对高聚物黏结炸药(PBX)的力学性能特征进行了归纳和评述。指出应变率和温度对材料应力状况的影响及动态力学性能分析是目前PBX研究的热点和难点。认为可以借鉴研究混凝土和... 从材料的力学行为特性、实验方法、本构模型和强度理论4个方面对高聚物黏结炸药(PBX)的力学性能特征进行了归纳和评述。指出应变率和温度对材料应力状况的影响及动态力学性能分析是目前PBX研究的热点和难点。认为可以借鉴研究混凝土和高聚物的一些方法来建立PBX的本构模型和失效准则。指出选择和改进现有测试技术时,须考虑PBX的含能敏感性、大变形等特性。对PBX力学性能的理论研究、实验技术及数值模拟等方面需要开展的工作提出了一些看法。认为复杂环境下的力学响应和细观建模模拟应是今后研究的重点方向。附参考文献93篇。 展开更多
关键词 固体力学 高聚物黏结炸药 PBX 力学性能 本构模型 强度理论
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多支承轴系轴承受力与刚度的有限元迭代计算方法 被引量:27
16
作者 刘显军 洪军 +1 位作者 朱永生 刘志刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期41-45,共5页
为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式... 为了准确计算多支承轴系中每一个轴承的受力与刚度,分析预紧力对轴承刚度的影响,提出了一种基于有限元分析的迭代计算方法.该方法考虑了主轴受载后轴承受力与刚度的相互影响关系,在轴系和单轴承的有限元模型中利用受力-变形-刚度关系式进行迭代求解,以此寻找轴承受载后的平衡状态.通过与典型数值计算结果的比较可以看出,所提方法解算出了每一个轴承的受力和刚度,解决了多支承轴系的超静定问题和支承-轴承受力分配问题.通过轴承受载变形实验同时验证了方法的正确性. 展开更多
关键词 多支承轴系 轴承受力 轴承刚度 预紧力 有限元迭代法
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铍青铜的性能研究综述 被引量:27
17
作者 范瑛 谭云 +1 位作者 陶萍 丰杰 《材料导报(纳米与新材料专辑)》 EI CAS 2014年第1期100-103,共4页
比较全面地收集和归纳分析了QBe2铍青铜的力学性能研究结果,包括硬度、强度、应力松弛、疲劳性能、抗氢性能等,可为研究掌握氢及其同位素对QBe2铍青铜力学性能及微观组织的影响,分析QBe2铍青铜材料及阀门的氢致失效机理提供研究基础。
关键词 铍青铜 力学性能 阀门 氢同位素 抗氢性能
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电缆虚拟布线及其逆运动学仿真 被引量:23
18
作者 魏发远 陈新发 王峰军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1623-1627,共5页
在产品虚拟样机中利用人机交互方法进行电缆路径规划,得到一个基于NURBS曲线的电缆几何模型,然后利用“蛇形机器人”方法建立电缆的物理模型,基于逆运动学原理计算其弯曲角度.
关键词 虚拟样机 电缆布线 安装仿真 逆运动学
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机械螺栓连接状态监测和辨识方法研究进展 被引量:27
19
作者 徐超 周帮友 +1 位作者 刘信恩 张铎 《强度与环境》 2009年第2期28-36,共9页
螺栓连接广泛存在于机械装配结构中。振动环境下螺栓连接的状态会发生滑动、分离甚至松脱等现象,从而严重影响结构的功能性和安全性。监测和辨识机械螺栓连接的状态是结构健康监测研究的前沿热点。首先,对螺栓连接非线性动力学问题的研... 螺栓连接广泛存在于机械装配结构中。振动环境下螺栓连接的状态会发生滑动、分离甚至松脱等现象,从而严重影响结构的功能性和安全性。监测和辨识机械螺栓连接的状态是结构健康监测研究的前沿热点。首先,对螺栓连接非线性动力学问题的研究现状进行了分析,指出针对复杂螺栓连接结构的非线性动力学问题的深入研究是建立可靠的状态检测和辨识方法的基础。然后,讨论了基于振动分析的两类结构健康监测方法在机械螺栓连接中的研究进展,重点综述了基于机电阻抗的状态监测方法的原理、应用现状和不足。最后,讨论了基于非线性系统动力学理论的状态监测方法及其在螺栓连接中的研究应用情况,指出了该技术进一步发展应用的若干关键技术。 展开更多
关键词 螺栓连接 状态监测 阻抗 非线性动力学
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低发射率红外隐身涂料研究进展 被引量:23
20
作者 张凯 马艳 +1 位作者 范敬辉 谭云 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2008年第1期21-25,共5页
简介红外隐身涂料的隐身原理,重点探讨构成低发射率红外隐身涂料的颜料、黏合剂及隐身涂料红外性能的各种因素,结合国内外研究进展状况,对低发射率红外隐身涂料的后续研究提出了基本设想。
关键词 低红外发射率 红外隐身涂料 研究进展
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