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基于CT灰度值赋值的股骨头坏死有限元模型对比 预览
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作者 薛志鹏 李泰贤 +4 位作者 李. 何海军 黄泽青 孙继高 陈卫衡 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2020年第3期395-400,共6页
背景:目前研究股骨头有限元模型多采用单例或较少样本建模用于特定的生物力学研究,对于模型稳定性研究不多。目的:以正常股骨头和股骨头坏死建模进行多样本的模型对照,通过应力分布规律和力学参数的对比,分析模型的准确性和稳定性,为股... 背景:目前研究股骨头有限元模型多采用单例或较少样本建模用于特定的生物力学研究,对于模型稳定性研究不多。目的:以正常股骨头和股骨头坏死建模进行多样本的模型对照,通过应力分布规律和力学参数的对比,分析模型的准确性和稳定性,为股骨头坏死塌陷防治提供力学基础。方法:选择20髋经1年非手术治疗稳定未塌陷的股骨头为实验组,20髋单侧股骨头坏死患者的健侧设为正常组。采集股骨头CT数据分别建立有限元模型,观察正常股骨头与股骨头坏死应力分布、股骨头负重区最大等效应力与最大总形变量,对比并统计分析。研究方案经中国中医科学院望京医院医学伦理委员会批准,患者签署知情同意书。结果与结论:①建立了正常股骨近端、无坏死股骨近端和坏死骨有限元模型,单元数和节点数分别为502 568±114 196、692 608±154 678,449 954±125 824、623 311±171 401,19 133±13 167、27 577±19131;②模拟单足站立位进行载荷设定的云图显示:当施以体质量2.5倍压强作用于股骨头负重区表面时,正常股骨头负重区表面应力均匀,应力延压力性骨小梁均匀分布在股骨头内,股骨距承受大部分应力;股骨头坏死负重区表面及坏死区出现应力集中区域,头内应力分散于股骨头颈交界,股骨颈内外侧应力相当,且股骨头坏死产生的形变多于正常股骨头;③股骨头坏死与正常股骨头的负重区最大总形变量分别为(4.14±1.31),(1.36±0.22)mm,最大等效应力分别为(1.94±0.77),(0.75±0.19)MPa,差异有统计学意义(P <0.05),且两组数据偏于集中,模型稳定性较好。通过多样本的正常股骨头与股骨头坏死比较,证明了基于CT灰度值直接赋值反映了股骨头坏死的实际力学特性,具有较好的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 CT灰度值赋值 股骨头坏死 有限元模型 单元数 节点数 应力分布 最大等效应力 最大总形变量
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张家口市某基坑边坡沉降及水平位移与数值模拟比较研究 预览 被引量:1
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作者 薛晓峰 刘晶磊 +2 位作者 刘航 李凯 温孟瑶 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2019年第1期44-50,共7页
以利用全站仪及水准仪测量得到的基坑沉降量及水平位移为条件,利用ABAQUS软件建立在建场地基坑整体三维模型,分析地基沉降后基坑边坡变形情况,通过与现场实测的应力结果进行对比,验证了采用ABAQUS软件分析开挖后基坑边坡变形的可靠性和... 以利用全站仪及水准仪测量得到的基坑沉降量及水平位移为条件,利用ABAQUS软件建立在建场地基坑整体三维模型,分析地基沉降后基坑边坡变形情况,通过与现场实测的应力结果进行对比,验证了采用ABAQUS软件分析开挖后基坑边坡变形的可靠性和有效性,为整体基坑稳定性分析及后续建设过程中的沉降隐患消除提供理论据. 展开更多
关键词 ABAQUS 有限元 基坑监控 有限元模型
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不同桥梁数值模型车桥耦合对比分析 预览
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作者 毛旺涛 王涛 +3 位作者 王琪 刘修平 程建平 邓路路 《工程研究:跨学科视野中的工程》 2019年第2期99-105,共7页
选取湖北省天门市境内一座跨径30m的简支T梁为试验对象,探讨车桥耦合振动的建模分析问题。首先,建立了三种不同有限元模型——梁格模型、壳-梁模型及实体模型。其次,结合现场试验,采用有限元模型修正方法,对以上三种有限元模型进行修正... 选取湖北省天门市境内一座跨径30m的简支T梁为试验对象,探讨车桥耦合振动的建模分析问题。首先,建立了三种不同有限元模型——梁格模型、壳-梁模型及实体模型。其次,结合现场试验,采用有限元模型修正方法,对以上三种有限元模型进行修正,同时基于有限元软件ANSYS中的参数化编程和瞬态分析功能,实现车桥耦合分析。最后,计算得到三种模型在移动荷载工况下的位移及应力时程,并与实测值对比。结果表明,实体模型的位移及应力时程与实测值吻合度最高,壳-梁模型次之,从而为车桥耦合数值分析提供了一种建模的思路。 展开更多
关键词 车桥耦合分析 有限元模型 模型修正 时程 实体模型
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复合材料单搭接胶接接头低速冲击数值模拟 预览 被引量:1
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作者 罗书舟 陈超 +1 位作者 伍乾坤 胡德安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期142-148,186共8页
数值模拟研究了不同胶胶接的HTS40/977-2碳纤维层合板单搭接胶接接头低速冲击性能。对HTS40/977-2层合板冲击过程进行仿真,与实验对比验证了HTS40/977-2层合板材料参数的有效性。采用基于Hashin准则的本构关系模拟层合板面内损伤,采用... 数值模拟研究了不同胶胶接的HTS40/977-2碳纤维层合板单搭接胶接接头低速冲击性能。对HTS40/977-2层合板冲击过程进行仿真,与实验对比验证了HTS40/977-2层合板材料参数的有效性。采用基于Hashin准则的本构关系模拟层合板面内损伤,采用内聚力单元模拟层合板的层间分离和胶层的失效,分别建立了Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752三种不同胶胶接接头低速冲击有限元模型,研究了胶接接头在3 J和4 J能量冲击下的失效模式和能量吸收。在失效模式方面,发现Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752三种胶接接头胶层的失效模式分别为胶层完全失效、胶层部分失效和胶层未失效,三种胶接接头都出现了不同程度的层合板层间损伤,并且层间损伤依次减小。在能量吸收方面,3J能量冲击下Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752吸收能量分别为2.73 J、2.06 J、1.67 J,4 J能量冲击下吸收能量分别为2.91 J、2.49 J、2.26 J。仿真结果表明,在低速冲击载荷下胶接接头的失效模式和能量吸收与胶的属性密切相关。胶的韧度越低,接头损伤越严重,能量吸收越多;胶的韧度越高,接头抵抗损伤的能力越强。研究可为复合材料胶接设计与分析提供参考。 展开更多
关键词 复合材料 胶接 低速冲击 Hashin准则 内聚力单元 有限元模型
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铝钢电阻单元焊接头力学性能模拟
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作者 何冠中 楼铭 +1 位作者 马运五 李永兵 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期616-623,共8页
电阻单元焊接头综合了熔化焊和机械连接的效果,其力学性能由2种连接方式共同决定,而三维有限元模型是研究铝钢电阻单元焊接头力学性能的有效手段.通过金相试验接头宏观形貌,结合硬度实验和经验公式确定接头各区域材料的力学性能,以此作... 电阻单元焊接头综合了熔化焊和机械连接的效果,其力学性能由2种连接方式共同决定,而三维有限元模型是研究铝钢电阻单元焊接头力学性能的有效手段.通过金相试验接头宏观形貌,结合硬度实验和经验公式确定接头各区域材料的力学性能,以此作为模型输入.通过该模型,对试验过程中接头断面的几何形貌演化规律以及应力分布特征进行了分析,并结合试验结果研究了接头的失效模式,为揭示接头失效机理提供了借鉴. 展开更多
关键词 电阻单元焊 异种材料连接 力学性能 有限元模型 拉剪性能 剥离性能
运载火箭发射平台钢架结构强度分析方法研究 预览
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作者 潘玉竹 陈世业 +1 位作者 赵劲彪 郭军 《现代机械》 2019年第3期10-12,共3页
发射平台钢架结构在运载火箭发射过程中承受燃气流的强烈冲击,钢架结构是否有足够的强度来抵御冲击是设计过程中的关健问题。通过建立发射平台钢架结构的有限元模型,提出了一种将CFD模型计算的燃气流载荷转换为结构有限元模型载荷的方法... 发射平台钢架结构在运载火箭发射过程中承受燃气流的强烈冲击,钢架结构是否有足够的强度来抵御冲击是设计过程中的关健问题。通过建立发射平台钢架结构的有限元模型,提出了一种将CFD模型计算的燃气流载荷转换为结构有限元模型载荷的方法,利用这种转换方法计算了燃气流载荷下发射平台钢架结构的应力分布情况,以考察其结构强度是否满足使用要求,为钢架结构的改进及优化提供理论参考依据。 展开更多
关键词 发射平台 钢架结构 有限元模型 CFD模型
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多尺度模型在单层球面网壳结构中的应用 预览
7
作者 刘春芳 冯冲冲 郑建波 《沈阳大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第4期319-323,共5页
为准确分析球面网壳结构的地震响应,基于多尺度建模方法,对跨度40m的凯威特球面网壳结构进行分析.在有限元软件中实现了细观单元与宏观单元的连接,对整体结构中的易损杆件采用壳单元建模,其余杆件采用梁单元建模.应用ABAQUS软件中的多... 为准确分析球面网壳结构的地震响应,基于多尺度建模方法,对跨度40m的凯威特球面网壳结构进行分析.在有限元软件中实现了细观单元与宏观单元的连接,对整体结构中的易损杆件采用壳单元建模,其余杆件采用梁单元建模.应用ABAQUS软件中的多点约束方程法实现壳单元与梁单元之间的跨尺度连接,从而建立多尺度模型.对比传统梁单元模型与多尺度有限元模型在地震作用下的响应,结果表明,梁单元不能精确模拟结构中易损部位的受力状态,多尺度建模方法能有效降低结构的极限承载力,从而更真实地满足工程实践要求. 展开更多
关键词 网壳结构 多尺度模型 地震响应 薄弱部位 有限元模型
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简支混凝土小箱梁剪力滞效应研究 预览
8
作者 樊思众 《科技视界》 2019年第19期38-39,共2页
简支混凝土小箱梁在近十几年的桥梁建设中得到广泛运用。小箱梁的构造决定其在受弯时必然存在剪力滞效应,而关于其剪力滞效应的研究十分匮乏,导致小箱梁存在局部开裂以及其他安全隐患的可能。为明确混凝土小箱梁的剪力滞效应,对1:1的简... 简支混凝土小箱梁在近十几年的桥梁建设中得到广泛运用。小箱梁的构造决定其在受弯时必然存在剪力滞效应,而关于其剪力滞效应的研究十分匮乏,导致小箱梁存在局部开裂以及其他安全隐患的可能。为明确混凝土小箱梁的剪力滞效应,对1:1的简支小箱梁足尺模型进行加载试验,并利用空间有限元方法进行分析,结合二者的结果,并与连续箱梁进行对比,得出简支小箱梁剪力滞效应的分布情况,为混凝土小箱梁的设计提供参考。 展开更多
关键词 简支混凝土小箱梁 剪力滞 足尺模型试验 有限元分析
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基于环境振动和贝叶斯定理的有限元模型自动修正方法及应用 预览
9
作者 刘佩 朱海鑫 +1 位作者 连鹏宇 杨维国 《华南理工大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期49-57,共9页
传统的有限元模型修正方法通常没有定量考虑测试误差和模型误差的不确定性对修正结果的影响,并且难以用于复杂结构.针对上述问题,提出了一种基于环境振动测试和商业软件交互访问的贝叶斯有限元模型修正方法.该方法以环境振动测试和快速... 传统的有限元模型修正方法通常没有定量考虑测试误差和模型误差的不确定性对修正结果的影响,并且难以用于复杂结构.针对上述问题,提出了一种基于环境振动测试和商业软件交互访问的贝叶斯有限元模型修正方法.该方法以环境振动测试和快速贝叶斯方法识别所得模态参数为已知数据,基于贝叶斯定理得到修正参数的后验概率密度函数,利用单纯形法最小化修正参数的负对数似然函数,得到其最有可能值及后验变异系数,并通过SAP2000有限元模型和MATLAB修正程序的交互访问,实现复杂结构有限元模型参数的自动修正.对某两层大跨楼板结构进行了环境振动测试和模态参数识别,利用所提方法直接对混凝土楼板和钢梁的弹性模量进行修正,修正后的自振频率和振型与识别值吻合较好. 展开更多
关键词 环境振动测试 贝叶斯定理 模型修正 模态参数识别 有限元模型 大跨楼板结构
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串联型粘弹-粘塑性沥青混合料本构模型的有限元分析 预览
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作者 徐建平 朱耀庭 《重庆交通大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-34,50共9页
为将串联型粘弹-粘塑性本构模型移植到有限元计算中,使其能够对沥青路面结构与时间相关力学行为进行有效模拟和计算,通过编制材料子程序对本构模型进行了有限元实现。三维广义Maxwell粘弹性模型采用遗传积分进行表征,利用Prony级数特性... 为将串联型粘弹-粘塑性本构模型移植到有限元计算中,使其能够对沥青路面结构与时间相关力学行为进行有效模拟和计算,通过编制材料子程序对本构模型进行了有限元实现。三维广义Maxwell粘弹性模型采用遗传积分进行表征,利用Prony级数特性推导出卷积方程的递推公式,在应变增量条件下更新应变,获得迭代过程的刚度矩阵;微分型粘塑性本构方程基于径向回退法建立积分子步下的变量演化方程,通过N-R迭代算法解决了收敛性问题,并利用本构模型的离散化推导,建立了整体迭代过程的一致切线刚度矩阵。通过典型算例对室内试验的与时间相关性行为对比分析,验证了有限元实现的合理有效性,为沥青路面结构计算提供理论基础和实例分析。 展开更多
关键词 道路工程 沥青混合料 串联型粘弹-粘塑性 本构模型 有限元模型
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基于GMPSO的有限元模型修正方法验证 预览
11
作者 夏志远 李爱群 +1 位作者 李建慧 陈鑫 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期66-74,共9页
为提高有限元模型修正方法效率,保证修正精度,提出基于高斯白噪声扰动的粒子群优化(GMPSO)有限元模型修正方法。介绍标准粒子群优化(PSO)方法和改进后的GMPSO方法,基于测试函数比对两种方法的全局寻优能力和寻优效率;提出高效的基于GMPS... 为提高有限元模型修正方法效率,保证修正精度,提出基于高斯白噪声扰动的粒子群优化(GMPSO)有限元模型修正方法。介绍标准粒子群优化(PSO)方法和改进后的GMPSO方法,基于测试函数比对两种方法的全局寻优能力和寻优效率;提出高效的基于GMPSO有限元模型修正方法,阐述方法流程并明确各参数与实际物理量的对应关系;基于GMPSO有限元模型修正方法对高维有损伤简支梁模型(变量维度为10)实施修正,并与基于遗传算法(GA)的模型修正结果进行比对;基于GMPSO有限元模型修正方法对某在役桥梁结构实施修正(变量维度为13),验证所提方法可行性。结果表明:经局部改进的GMPSO方法较原PSO方法的优化能力显著提升;高维损伤简支梁模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可获得较好的修正结果,修正效率较基于GA的模型修正方法有显著提升;在役桥梁结构有限元模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可有效降低主梁计算频率和试验频率的误差,所提方法可适用于较工程复杂结构模型修正问题。 展开更多
关键词 有限元模型 模型修正 粒子群优化方法 高斯白噪声扰动 优化效率 验证研究
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基于实数编码遗传算法的桥梁有限元模型修正方法
12
作者 韩万水 刘修平 +2 位作者 邓露 杜群乐 李光玲 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期14-24,共11页
为克服传统桥梁有限元模型修正迭代优化过程中存在的局部收敛和提高模型修正精度,提出了联合实数编码遗传算法与静动力实测数据的有限元模型修正方法;引入四边形等参元理论和牛顿迭代法编制宏命令,实现有限元模型中车辆荷载的快速自动加... 为克服传统桥梁有限元模型修正迭代优化过程中存在的局部收敛和提高模型修正精度,提出了联合实数编码遗传算法与静动力实测数据的有限元模型修正方法;引入四边形等参元理论和牛顿迭代法编制宏命令,实现有限元模型中车辆荷载的快速自动加载;基于结构有限元模型静动力特性构造目标函数,以实数编码遗传算法为优化策略,采用MATLAB平台建立了有限元模型修正框架;通过对一个简支框架结构的数值模拟,对比了所提出优化方法与其他方法的收敛效率和修正结果,以验证所提出方法的有效性;采用拉丁超立方体抽样分析了有限元模型参数变化对桥梁动力响应的影响,以确定待修正参数,并采用所提方法修正了一座改建的空心板桥梁的实体有限元模型。分析结果表明:零阶算法和一阶算法对参数的敏感性和修正范围依赖大,选用敏感性较小的参数或者参数修正范围大于50%将会导致错误的修正结果;实数编码遗传算法对初始输入不敏感,可避免局部收敛的情况;采用灵敏度分析得到的主要待修正参数有空心板弹性模量、现浇层弹性模量以及支座横桥向和顺桥向的约束刚度;修正后的空心板弹性模量增幅约为19.13%,现浇层弹性模量增幅约为16.00%,横向约束刚度增幅约为46.21%,纵向约束刚度增幅约为72.72%,修正后的有限元模型的静动力特性与实测响应吻合良好,各测点静力响应误差均小于4%,动力响应误差小于3%。 展开更多
关键词 桥梁工程 有限元模型 修正方法 实数编码遗传算法 静动力特性 目标函数 基准模型
基于仿真分析和疲劳试验的服役铸铝横梁剩余寿命预测 预览
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作者 窦伟元 张乐乐 +2 位作者 周挺 刘长青 张海峰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期103-111,共9页
基于Miner线性累积损伤理论及分段累积损伤与剩余寿命(运行里程)的关系,通过台架疲劳试验得到的累积损伤对某型动车组服役铸铝横梁剩余寿命进行等效表征。以多工况线路条件下动力学仿真获得的铸铝横梁外载荷为边界条件,在静载试验校验... 基于Miner线性累积损伤理论及分段累积损伤与剩余寿命(运行里程)的关系,通过台架疲劳试验得到的累积损伤对某型动车组服役铸铝横梁剩余寿命进行等效表征。以多工况线路条件下动力学仿真获得的铸铝横梁外载荷为边界条件,在静载试验校验铸铝横梁有限元模型准确性的基础上,由瞬态仿真分析外推得到铸铝横梁应力谱;基于标准线路工况10^7次等幅循环疲劳试验获得铸铝横梁累积损伤基准,根据运营里程与累积损伤之间的线性比例关系,外推计算线路工况累积损伤与台架疲劳试验损伤等效时的运营里程即为铸铝横梁的剩余寿命。结果表明:铸铝横梁采用与车体等寿命设计,10^7次台架疲劳试验后未产生疲劳裂纹扩展,动力学—有限元联合仿真分析及剩余寿命预测结果均表明铸铝横梁实际承载造成的累积损伤不显著,预测的剩余寿命仍满足运营里程1.2×10^7 km的设计要求。 展开更多
关键词 铸铝横梁 剩余寿命预测 动力学模型 有限元模型 疲劳试验 服役
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一种考虑截面完整变形特征的空间三维梁有限元模型 预览
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作者 朱晓东 何欢 +2 位作者 宋大鹏 张晨凯 陈国平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期241-251,共11页
提出了一种基于截面插值的三维空间梁模型。首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状,以位移向量为未知变量描述截面位移,在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场,不同于传统梁单元通过假定的中性轴挠度和转角来确定梁截面... 提出了一种基于截面插值的三维空间梁模型。首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状,以位移向量为未知变量描述截面位移,在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场,不同于传统梁单元通过假定的中性轴挠度和转角来确定梁截面各点位移,该梁模型摒弃了中性轴假设与平截面假设,通过截面插值函数得到梁截面面内、面外变形;然后通过有限元理论推导了梁单元刚度矩阵与质量矩阵,并采用MATLAB编制了相应的有限元程序;最后通过几个典型算例展开分析,并将该单元的计算结果与经典梁理论和商用有限元软件数值计算结果进行对比,算例结果表明该单元有着更好的适用性和更高的精度。 展开更多
关键词 结构振动 空间梁模型 截面插值 有限元模型 刚度矩阵 质量矩阵
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口腔颌面部爆炸伤的研究现状
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作者 欧阳荣键 朱勋志 +1 位作者 周旭华 谭颖徽 《现代生物医学进展》 CAS 2019年第7期1383-1386,共4页
口腔颌面部爆炸伤是指由致伤物爆炸所造成的口腔颌面部组织损伤,两种主要致伤因素是冲击波和高速破片,较一般火器伤而言,爆炸伤的致伤机制及致伤特点都有不同之处。对爆炸伤害的物理机制和病理生理反应方面研究有助于改进防护及改善治... 口腔颌面部爆炸伤是指由致伤物爆炸所造成的口腔颌面部组织损伤,两种主要致伤因素是冲击波和高速破片,较一般火器伤而言,爆炸伤的致伤机制及致伤特点都有不同之处。对爆炸伤害的物理机制和病理生理反应方面研究有助于改进防护及改善治疗策略。本文在简述口腔颌面部爆炸伤的致伤因素和损伤特点的基础上,着重综述了动物模型和有限元模型的研究方法及结果,旨在为以后的模型研究提供思路和参考。 展开更多
关键词 口腔颌面部 爆炸伤 动物模型 有限元模型
底部钻具组合反向涡动试验和模拟研究 预览
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作者 王选涛 覃玉荣 李秉路 《石油机械》 北大核心 2019年第4期38-49,共12页
钻柱与井壁接触可能导致反向涡动。为研究底部钻具组合(BHA)在反向涡动过程中的振动响应,开发了反向涡动试验机。通过解析模型和有限元模型预测了BHA动态响应,并用试验结果进行了验证。 171.45 mm BHA在 215.9 mm井眼中的试验结果显示,... 钻柱与井壁接触可能导致反向涡动。为研究底部钻具组合(BHA)在反向涡动过程中的振动响应,开发了反向涡动试验机。通过解析模型和有限元模型预测了BHA动态响应,并用试验结果进行了验证。 171.45 mm BHA在 215.9 mm井眼中的试验结果显示,光滑井眼和不连续井眼中BHA的侧向加速度范围分别为20 g ~30 g 和40 g ~50 g ,均方根值分别为3.01 g 和7.28 g 。从功率谱可以看出,不连续井眼显示了高达200 Hz的更大频率范围,而光滑井眼显示了不同的频率峰值。分析结果表明:光滑和不连续井眼情况下,反向涡动可能发生于摩擦接触,而且与光滑井眼相比,不连续井眼产生了更大频率范围的动态载荷;经过验证的模型可有效预测反向涡动现象和系统响应。研究结果可为国内BHA设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 底部钻具组合 侧向振动 反向涡动 解析模型 有限元模型
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基于改进摩擦功模型的轮轨滚动接触磨耗研究 预览
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作者 马超智 辛涛 +1 位作者 高亮 崔旭浩 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期49-55,共7页
摩擦功模型常用于轮轨接触磨耗的分析,但无法反映轮轨磨耗程度的差异,亦不能很好考虑材料塑性屈服对接触磨耗造成的影响。结合轮轨接触处的Mises应力分布特征,提出弹、塑性分区磨耗及塑性区摩擦功这一评估指数,实现了对摩擦功模型的改... 摩擦功模型常用于轮轨接触磨耗的分析,但无法反映轮轨磨耗程度的差异,亦不能很好考虑材料塑性屈服对接触磨耗造成的影响。结合轮轨接触处的Mises应力分布特征,提出弹、塑性分区磨耗及塑性区摩擦功这一评估指数,实现了对摩擦功模型的改进。基于建立的滚动接触有限元模型,分析轮轨塑性区摩擦功与总摩擦功随轮轨屈服强度比的变化规律。结果表明:塑性区摩擦功能反映材料塑性屈服与摩擦功激扰的共同作用。随着轮轨屈服强度比的提高,接触斑总摩擦功缓慢增大,车轮及钢轨塑性区摩擦功之和变动明显,并呈先减小后增大趋势;车轮磨耗高于钢轨发生在轮轨屈服强度比小于0.96的范围内;轮轨屈服强度比为1.01~1.02时,系统塑性区摩擦功数值降到最小。 展开更多
关键词 摩擦功模型 轮轨磨耗 滚动接触 弹塑性 有限元模型
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薄层合板单面贴补修理拉伸性能研究 预览
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作者 范鎔韬 关志东 +1 位作者 黄永杰 苏雨茹 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第2期83-90,共8页
贴补修理是工艺简单、应用较广的复合材料结构修补技术。对含有孔穿透损伤的复合材料层合板单面贴补修理试验件进行拉伸试验,保持补片的铺层顺序、厚度不变,改变补片的直径,考察补片直径对单面贴补修理效果的影响,并根据试验过程中采集... 贴补修理是工艺简单、应用较广的复合材料结构修补技术。对含有孔穿透损伤的复合材料层合板单面贴补修理试验件进行拉伸试验,保持补片的铺层顺序、厚度不变,改变补片的直径,考察补片直径对单面贴补修理效果的影响,并根据试验过程中采集的试验件相应位置的应变数据以及载荷位移曲线分析其失效机理。结果表明,单面贴补修理试验件的强度恢复率约为34%~50%,且贴补修理对于含穿透孔损伤层合板的刚度具有一定的恢复作用,而且随着补片直径的增大,强度恢复率增高。当补片直径较小时,胶层先于母板发生破坏,此时的修理效果不明显;当补片直径增大到一定程度后,胶层承载能力较高,此时贴补修理对损伤件的拉伸强度有一定的提高作用。在试验基础上建立了有限元模型,能有效预测贴补修理件的破坏模式、拉伸强度,并可分析得到试验件的应力分布;改变有限元模型参数,研究最佳效果的补片尺寸与损伤孔径之间的关系。结果表明,当补片直径比损伤孔径大30 mm~40 mm时可获得较高的修理效率。为复合材料层合板设计贴补修理方案提供了参考。 展开更多
关键词 贴补修理 复合材料层合板 拉伸性能 强度恢复率 有限元模型
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一种用于金属/纤维增强复合材料加工仿真的动态有限元模型 预览
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作者 郭紫薇 林松 《机械》 2019年第9期28-35,80共9页
以金属/纤维增强复合材料粘合板的钻孔加工为研究对象,提出了一种用于仿真加工过程的金属/纤维增强复合材料动态有限元模型。确定了金属、纤维复合材料和板件间胶合剂层的材料本构模型和动态损伤准则,并使用有限元软件ABAQUS实现了本构... 以金属/纤维增强复合材料粘合板的钻孔加工为研究对象,提出了一种用于仿真加工过程的金属/纤维增强复合材料动态有限元模型。确定了金属、纤维复合材料和板件间胶合剂层的材料本构模型和动态损伤准则,并使用有限元软件ABAQUS实现了本构模型和准则的建立。通过用户子程序VUMAT建立纤维复合材料的模型和三维失效准则,实现对复合材料的三维应力应变分析,拓展了ABAQUS的功能。将该模型应用在具体分析实例中,进行了粘合板钻孔加工的数字仿真。使用不同加工参数对两种材料进行钻孔加工仿真,讨论加工参数对刀具轴向力和复合材料分层因子的影响。该模型可以用于粘合板的三维动态有限元仿真分析,为其加工研究提供了参考。 展开更多
关键词 金属/纤维增强复合材料 钻削 有限元模型 加工仿真
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单箱三室波形钢腹板悬臂梁抗扭性能分析 预览
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作者 陈建伟 周东波 +2 位作者 邓文琴 龚杰林 张建东 《现代交通技术》 2019年第5期50-54,共5页
以某单箱三室波形钢腹板组合箱梁连续梁桥为例,采用空间实体仿真分析软件建立有限元模型,研究不同荷载工况下单箱三室波形钢腹板组合梁桥最大悬臂阶段各截面的扭转与畸变特性。研究结果表明:截面顶底板翘曲应力与弯曲应力的比值由锚固... 以某单箱三室波形钢腹板组合箱梁连续梁桥为例,采用空间实体仿真分析软件建立有限元模型,研究不同荷载工况下单箱三室波形钢腹板组合梁桥最大悬臂阶段各截面的扭转与畸变特性。研究结果表明:截面顶底板翘曲应力与弯曲应力的比值由锚固端向悬臂端逐渐增大,且同一截面底板翘曲应力稍大于顶板,边腹板附加剪应力明显大于中腹板。根据研究结果,提出以最大悬臂节段底板及边腹板为控制部位进行设计计算。 展开更多
关键词 单箱三室 波形钢腹板 悬臂施工期 扭转与畸变 有限元模型
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