非局部摩擦模型下圆板的超塑性锻压

为了考虑金属材料表面微凸结构对模具与工件接触区域上的非局部摩擦效应,在圆板的超塑性锻压加工问题中,采用Oden等提出的非局部摩擦定律代替经典的库仑摩擦定律,利用主应力法或工程法建立了相应问题的微积分形式的力平衡方程。在简化的情况下,采用摄动法求得所论问题的近似解     

锥形模圆柱体超塑性挤压非局部摩擦分析

为了考虑金属材料表面微凸结构对模具与工件接触区域上的非局部摩擦效应,在锥形模圆柱体超塑性挤压加工分析中,采用Oden等提出的非局部摩擦定律代替经典的库仑摩擦定律,利用主应力法或工程法建立了相应问题的积微分形式的力平衡方程.在简化的情况下,采用摄动法求得所论问题的近似解,并分析了影响应力的非局部效应的相关因素.     

基于梯度依赖的非局部摩擦弹性模型的任意滑裂面土坡稳定分析

根据定义的非局部剩余元件,建立基于梯度依赖的非局部摩擦弹性模型。采用最小势能原理研究基于梯度依赖的非局部摩擦弹性模型下任意滑裂面土坡的稳定性,并对非局部材料参数进行讨论和分析。从而,研究材料参数对土坡稳定安全系数的影响,结果表明非局部摩擦材料参数的变化对土坡稳定安全系数的影响显著,该研究可为工程中土坡治理提供技术依据。 更多还原     

基于非局部弹性模型的圆弧滑裂面土坡稳定性分析

根据提出的两种非局部计算元件,建立两种非局部弹性模型。结合最小势能原理研究了基于非局部弹性模型下圆弧滑裂面土坡的稳定性,并对非局部材料参数进行了讨论与分析。研究了材料参数对土坡安全数的影响,从微观的角度分析了宏观工程的作用机理,发现带微观性质的非局部材料参数变化时,土坡安全系数变化很明显。当讨论土体相关参数对安全系数的影响时,基于非局部模型的土坡稳定安全系数对内摩擦角的变化比较敏感。结果表明,采用非局部弹性模型分析土坡的稳定性更可靠,该研究可为工程中土坡治理提供参考依据。 更多还原     

不稳定结构设计对足部动力学的影响

选取22名步态稳定的健康男性作为受试者, 分别用控制鞋和实验鞋以自选速度沿10m长实验室跑道行走, 对足底不同区域的峰值压强、压强-时间积分和接触面积进行研究. 结果表明: 实验鞋在后跟区域的峰值压强和压强-时间积分比控制鞋明显升高, 说明不稳定结构元素在前脚掌冠状面上的调整可以显著地改变足底压力的分布.     

摩擦约束有限变形非线性弹性广义变分不等原理的简化证明

用拉格朗日乘子法，利用向量分析的工具及巧妙的变换，对带摩擦约束的有限变形非线性弹性接触总是的变分不等原理进行了严格的证明。     

电容器理论与摩擦纳米发电机

研究了当电容器内的电介质表面带电荷时电容器的电容和储能，得到二者在形式上与传统电容器完全相同，但所带电量需根据介质表面所带电量进行修正。利用电容理论研究了接触分离式摩擦纳米发电机（triboelectric nanogenerator,TENG）的输出性能，经理论推导和数值计算，得到了接触分离式TENG的电量、电压与输出电流。最后根据理论计算结果详细讨论了TENG的电荷转移过程。研究不仅推广了电容相关理论，而且完善了对TENG工作原理的描述。     

前脚掌硅胶鞋垫对女性下楼梯时足底压力影响研究

本研究旨在探究硅胶鞋垫对青年女性穿高跟鞋下楼梯时前脚掌的足底压力因素, 分析硅胶鞋垫对前脚掌压力的影响. 共选取了12名女性受试者, 在高跟鞋前掌部位放置不同的硅胶鞋垫, 发现前置垫硅胶鞋垫后, M4-5处(第4~5跖骨区)的峰值压力、峰值压强、接触面积和冲量均显著减小(P＜0.05), 非蜂窝状前脚掌垫与蜂窝状前脚掌垫相比, M4-5处的峰值压强、冲量和接触面积显著减小(P＜0.05), M2-3区(第2~3跖骨区)的接触面积也显著减小(P＜0.05). 结果表明女性穿着高跟鞋下楼梯时, 非蜂窝状前脚掌垫与蜂窝状相比对前脚掌外侧产生的压力更小, 考虑出现该情况是由2种硅胶鞋垫的不同结构、硬度、厚度和材料引起的, 其原理还需进一步探究.     

超滤器中的高跷格栅压力降和传质特性的分析

超滤作为一种膜分离操作在水处理和果汁浓缩等方面得到广泛应用，通过模拟的超滤器实验装置，在强制对流条件下，测定空气流过时压力损失和局部传质系数，结果表明其压力损失与普通格栅相比大大降低，而传质速率仅稍有降低。因此，采用高跷格栅可以大大降低超滤操作的能耗。     

非自治Kolmogorov种群模型的定性分析

研究非自治Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ单种群模型的定性性质，在非常一般的假设下建立了解的有界性，持续生存性，灭绝性，稳定性以及周期情形下正周期解的存在性和稳定性的一系列判别准则，改进和推广了文（１－２）的结果。     

GCr15钢接触表面塑性形变强化与裂纹萌生机制

对轴承钢GCr15在油润滑条件下开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜和透射电镜对疲劳样品亚表面微观组织进行观察, 并分析塑性变形层微观结构变化引起的形变强化和裂纹萌生机制. 结果表明: 在摩擦力作用下, 接触表面组织发生塑性流动是由于晶界处的位错滑移使晶粒产生滑移变形, 越接近表面组织滑移变形越严重, 硬度也越高; 塑性变形层内有纳米晶产生, 并有部分碳化物溶解, 无相变发生; 由于在塑性变形层的晶界处产生孔洞而出现层状纤维组织, 孔洞在循环应力的作用下形成裂纹; 塑性变形层的厚度随着接触应力和循环次数的增加而增加.     

无碳化物贝氏体高碳钢滚动接触疲劳失效分析

对无碳化物贝氏体高碳钢开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、三维轮廓仪、显微硬度计和纳米压痕等分析方法, 对比分析低应力和高应力水平下的失效行为, 研究其失效机制. 结果表明, 无碳化物贝氏体高碳钢在1.8 GPa低接触应力下有更优异的滚动接触疲劳性能, 其失效形式为表面剥落; 在2.6 GPa高接触应力水平下, 表面出现严重的塑性变形, 表面粗糙度增加导致最大剪切应力增加, 位置逐渐靠近表面. 在2.6 GPa接触应力下塑性变形层形成梯度结构, 但是在1.8 GPa接触应力下并未发现梯度结构, 在塑性变形层发现大量的孔洞.     

铝合金非等界面复合板的轧制可行性分析

基于ANSYS LS/DYNA仿真软件, 探究不同压下率、轧制温度对铝合金非等界面复合板的影响规律, 并通过热轧实验对非等界面复合加以验证. 结果表明: 随着压下率的增大, 垂直压应力也随之增大, 同时垂直压应力呈现流道附近最大, 两端边部最小; 轧制过程中的上下板垂直应力变化趋势一致, 通过最大垂直应力与变形抗力比值分析得出边部区域复合较为困难. 热轧温度在400℃、430℃时, 边部界面在压下率为30%时就能完全复合, 此温度利于复合板复合; 热轧温度在460℃时, 边部界面在压下率为50%时才能完全复合, 不利于复合. 选用仿真优化参数组, 通过实验对比取样发现, 在微观下看到明显的复合界面与非复合界面的交界处, 说明非等界面复合板成功复合, 这为其他金属非等界面复合判断分析提供了理论基础.     

基于挡楔与二次闭式的闭开联合楔横轧有限元数值模拟

为解决轴类件楔横轧过程中的凹心问题, 提高材料的使用效率, 采用DEFORM-3D软件建立闭开联合楔横轧的有限元模型, 并通过网格法对闭开联合楔横轧过程中的金属流动规律进行了阐释, 分析了轧件各阶段应力应变分布. 创新使用挡楔和二次闭式轧制的方法, 通过闭式阶段塑造坯料端部形状, 为开式阶段轧制提供凹心补偿. 模拟结果表明, 基于挡楔和二次闭式的闭开联合楔横轧可以有效减少甚至消除轧后端部凹心, 为实现楔横轧的无料头生产提供了理论依据.     

多台阶涡轮轴三辊斜轧减径量对轧制过程的影响规律研究

运用Simufact有限元软件建立了三辊斜轧两道次成形多台阶涡轮轴的仿真模型, 通过数值模拟分析了涡轮轴成形情况, 探究了减径量对轧制过程中轧制力、等效应力-应变以及外圆度误差的影响规律. 结果表明: 随减径量的增大, 轧件第1道次和第2道次的径向载荷、等效应力、等效应变和外圆度误差均呈增大趋势. 综合比较3种方案下的轧件成形情况, 方案2为最佳的道次减径量分配方案, 即第1道次减径6mm, 第2道次各台阶减径量分别为2、9和14mm.     

外部工况对轮胎翘曲的定量影响研究

针对轮胎接地区域出现的翘曲现象, 提出了翘曲指数的概念; 建立205/55R16型半钢子午线轮胎的有限元模型, 在稳态滚动工况下, 采用单变量法分析了载荷、气压、速度、摩擦因子等外部因素对翘曲现象的影响, 量化了各种因素下翘曲现象的变化规律. 结果表明: 翘曲指数随垂直载荷和摩擦系数的增大而增强, 随充气压力和滚动速度的增大而减小; 影响轮胎翘曲指数的主次因素依次为垂向载荷、充气压力、滚动速度和摩擦系数. 研究成果可为提高车辆操控性和减少轮胎磨损提供参考.     

天然橡胶/顺丁橡胶/杜仲胶并用胶性能的研究

对天然橡胶、顺丁橡胶、杜仲胶三元共混硫化胶的性能进行了研究．试验结果表明，含适量杜仲胶的胶料具有良好的包辊性．掺用杜仲胶的胶料较不掺者定伸应力提高，滚动阻力和压缩生热降低，耐疲劳性能优异，磨耗和干湿路面摩擦因数保持较高水平，即轮胎三大行驶性能问有较好的综合平衡．而杜仲胶对共混硫化胶上述性能的影响在较高交联程度体系和较低交联程度体系不同．通过差示扫描置热法（DSC）分析表明，这可能与杜仲胶在硫化胶中形成的微晶有关，     

基于EEMD能量矩和改进量子粒子群神经网络的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障振动信号的非线性和周期性冲击特征, 提出一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)能量矩和改进量子粒子群神经网络的特征提取方法. 基于小波去噪对滚动轴承原始信号进行预处理, 对重构的故障信号进行EEMD并得到多个本征模态函数分量. 利用能量矩方法计算出所需分量的能量矩并归一化, 将归一化后的能量特征参数作为量子粒子群BP神经网络的参数输入, 根据加速度传感器信号实现滚动轴承故障诊断. 分别在不同转速(载荷)下采集驱动端轴承的振动信号, 获取200个训练样本和80个测试样本, 并建立故障诊断模型. 基于文中模型对实际滚动轴承数据进行诊断, 实验结果表明, 不同转速(载荷)下测试的80个样本故障诊断准确率达到100%.