相变潜热对焊接数值模拟的影响

基于热弹塑性理论,通过是否考虑相变潜热进行数值计算并通过实验验证,探究焊接相变潜热对焊接数值模拟的影响.结果表明:考虑相变潜热计算所得熔深4.2 mm,熔宽8.2 mm,实验所得熔深4.9 mm,熔宽8.2 mm,所得熔池尺寸与实际焊缝形貌尺寸基本吻合;不考虑相变潜热时,计算出的熔池温度为2 367℃,比实际温度高150℃,热影响区温度为1 189℃,比实际温度高100℃,但二者在冷却阶段差别不大;相变潜热对横向残余应力和厚度方向残余应力峰值有略微影响,差值分别为7 MPa和10 MPa,对纵向残余应力和等效残余应力峰值影响不大.相变潜热对焊接温度场计算影响较明显,对焊接应力场计算影响较小.     

火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能

正宁波大学土木与环境工程学院李俊华教授著的《火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能》,2019年2月由中国建筑工业出版社出版。作者结合试验、理论分析和数值计算,系统地介绍了火灾高温及高温后型钢混凝土结构性能。全书共分为11章,包括:火灾高温及高温后型钢混凝土粘结滑移性能、常温下带栓钉连接件型钢混凝土纵向剪力传递性能、火灾高温及高温后带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递性能、非均匀火灾下约束型钢混凝土柱抗火性能、火灾后型钢混凝土梁受力性能、火灾后型钢混凝土柱受力性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-型钢混凝土梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土柱-钢梁节点抗震性能及加固修复、火灾后型钢混凝土框架抗震性能研究。本书内容翔实,可供从事结构抗火性能研究的师生参考使用。     

约束梁柱构件抗火性能研究进展

约束构件抗火性能和抗火设计是近年国内外相关学者关注的热点之一.笔者简要介绍了约束构件(包括约束梁、约束柱)抗火性能所取得的成果,总结了约束构件在火灾下的工作行为、抗火性能研究以及抗火设计方法的进展,指出了约束构件抗火研究目前存在的主要问题,并对下一步工作进行了展望.     

弹性体涂覆砌体墙抗爆炸冲击数值模拟

采用LS—DYNA动力学有限元软件对弹性体涂覆砌体墙在爆炸载荷下的响应进行了数值模拟,并研究了爆炸荷载作用下结构的应力、速度、位移的变化及破坏过程．通过比较各种涂覆方式下的响应,对该涂覆技术的有效性进行了评估．数值模拟的结果表明：采用弹性体涂覆能有效提高砌体墙的抗爆炸冲击能力．     

开孔薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板火灾后受力性能研究

针对一种由冷弯卷边H型开孔薄壁钢梁和轻骨料混凝土预制板装配而成的新型轻质组合楼板, 对一组两端简支的组合楼板试件开展了烃类火灾作用后的力学性能试验研究. 结果表明, 承担2kN?m-2均布荷载的组合楼板试件在遭受600℃烃类火灾作用后, 仍具有较高的承载能力和整体刚度. 在4kN?m-2的均布荷载作用下, 火灾后损伤最严重的组合楼板试件的跨中挠度仍小于L/400, 且未见混凝土的进一步开裂. 试验结果表明, 薄壁钢梁腹板开孔形式及抗剪键的数量对火灾后组合楼板的整体刚度和受力性能有明显影响, 从提高组合楼板整体刚度的角度考虑, 对主钢梁腹板的开孔宜首选孔径大、数量少的分布形态, 同时适当增加抗剪键数量.     

用Duhamel定理计算等效热荷载

本文对有限元法中的结点等效热荷载的计算提出新的计算方法。应用热应力计算中的Duhamel定理,将单元内的温度及其变化率作为假想的体力及面力来计算其等效热荷载,从而算得其应力。将此应力与温度引起的假想的流体静压相加即得真实的热应力。本文的方法较常用的初应变法具有简化计算程序,减少计算时间及提高计算精度等优点。本文列出三种单元等效热荷载的算式。在文内的一个算例显现出这个方法的某些优点。 对于稳定温度场的弹性体热应力问题,用有限元法计算时常将热膨胀转化为结点的等效热荷载。计算结点的等效热荷载是用初应变法。单元的结点等效热荷载列阵{R}为     

热管功率分布误差对热板温度场的影响

工业生产中常用的加热装置热板的表面温差均匀性是一个的重要技术指标.由于加热元件的功率大小与分布是热板设计的重要参数,因此它的制造误差对其性能影响很大.针对影响热板加热均匀性技术指标的误差因素进行了相关研究.通过温度场的敏度分析得到了计算热板温度场热流敏度的控制方程,从而可进一步准确计算出热板发热元件热管的功率大小与分布误差对热板加热均匀性的影响程度,对指导相关的热板设计、控制误差及保证热板均匀性具有一定的指导意义.     

含聚降冰片烯主链结构甲壳型液晶弹性体的制备及其性能

为了研究甲壳效应对液晶弹性体热致形变和力学性能的影响。通过多步反应设计并合成了具有降冰片烯主链结构的甲壳型液晶弹性体。利用1H NMR表征化合物结构,采用热台偏光显微镜和动态力学热分析仪研究弹性体的液晶行为、热致形变性质和力学性能。将甲壳型液晶聚合物与双官能度的二苯甲酮交联剂混合,熔融拉丝,得到取向单一的纤维,在液晶相温度下紫外光照引发交联反应,制备出甲壳型液晶弹性体。实验结果表明甲壳型液晶弹性体纤维样品在常温下具有双折射性质,表现为沿纤维长轴方向的单畴取向。在外力作用下,纤维样品具有可逆的热致形变性质,最大形变率达到62%。力学性能测试显示,该纤维样品在玻璃相态下具有较高的杨氏模量,而在液晶相态下则表现为较大的应变量。更多还原     

基于单元广义应变差的管桁架结构损伤识别

在单元应变模态差基础上,提出了基于单元广义应变差法的损伤识别方法,该方法由冲击荷载作用下的结构位移时程响应求出单元应变时程响应,对全部时间点单元应变时程响应绝对值求和后得出单元广义应变。采用结构损伤前后的单元广义应变差作为网格结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元广义应变差值大小确定损伤程度。通过对一个典型管桁架的数值模拟表明:该方法只需要一次冲击荷载作用下的时程响应,就能够有效地识别出结构损伤定位及定量,且抗噪声能力优于现有的基于单元应变模态差的识别方法。     

U型加劲板稳定极限承载力影响因素分析

为研究U型加劲板稳定极限承载能力受初始几何缺陷、焊接残余应力以及荷载偏心距等因素的影响, 采用考虑几何与材料双重非线性的有限元模拟方法, 对各影响因素进行参数分析. 结果表明, U型加劲板的稳定极限承载能力受初始几何缺陷的影响明显, 而焊接残余应力对其影响较初始几何缺陷更为显著; 荷载偏心距对加劲板极限承载力影响明显, 极限承载力随偏心距的增加逐渐降低, 且偏向U肋一侧时的降低幅度更大.     

模糊神经元PID在培养箱温控系统中的应用

针对传统PID控制算法难以实现对非线性、慢时变以及大惯性的婴儿培养箱温度控制系统的高精度控制问题, 设计了一种模糊神经元PID控制算法. 采用模糊算法在线调整神经元PID控制算法的比例系数、比例学习效率、积分学习效率和微分学习效率, 并结合机理分析和阶跃响应法构建婴儿培养箱温度控制系统数学模型, 运用MATLAB进行控制仿真. 实验表明, 该控制算法具有控制精度高、稳定性好以及响应速度快的特点.     

大型钢结构人行景观天桥的有限元分析

采用有限元方法对大型钢结构人行景观天桥进行了静力学、温度应力、动力学模态和初步的抗震能力分析,并就桥自重作用下的最大竖向位移和实际观测结果进行了比较,两者是一致的.计算结果表明:人行景观天桥在常规、温度极值改变和多遇地震荷载作用等多种工况下,现有的设计方案具有足够的强度、刚度和抗震能力.     

La1-xCaxMn1.03O3外延薄膜的输运性质

本文报道了用溶胶-凝胶(sol-gel)方法,在LaAlO3(100)衬底上制备La1-xCaxMn1.03O3外延薄膜的输运性质.Ca含量x在0.2～0.621范围内,电阻率随温度的变化关系,是从类半导体行为向金属导电行为转变,在x≥0.5的4个样品中并没有发现电荷有序绝缘体(COI)和反铁磁绝缘体(AFI)现象.Tc最高达275K,MR最大可达104%(x=0.2,H=1.5T).在T＞Tp或Tc的温区内,电阻率ρ∝exp(-E/kT),说明载流子的迁移是以热激活方式进行的,热激活能为0.32～18.3meV.当T＜Tp或Tc时,ρ=ρ0+AT2.5,拟合系数A随Ca含量的增加而迅速增加(x＞0.4).     

一种利用RBF神经网络的传感器建模新方法

介绍了基于RBF神经网络的传感器建模新方法，其网络结构简单、收敛性好、计算机仿真结果显示该模型能同时传感器的温度补偿和非线性校正。     

浮压法压实斜轧钢球内部空洞的条件

钢球斜轧成形工艺中容易出现心部疏松、空洞等质量问题, 为能有效地消除钢球内部空洞, 实现钢球高质量生产, 提出了利用高压气体压实钢球内部空洞的新方法, 简称浮压法. 利用DEFORM-3D有限元软件研究了浮压法压实钢球内部空洞的影响因素以及各因素的影响程度.结果表明: 压实空洞的难度随空洞尺寸的增大而减小随空洞到球面距离的增大而增大随温度的升高而减小随气压增长速度的提高而减小;影响因素的主次顺序为: 钢球温度、空洞尺寸、空洞位置气压增长速度     

不锈钢载体上高结合力ZSM-5涂层的水热合成

采用水热合成法制备了不锈钢负载的ZSM-5分子筛涂层．考察了不锈钢载体表面处理对分子筛与载体之间结合力的影响．研究结果表明,与酸处理或洗涤剂清洗处理相比,高温热处理更加有利于提高分子筛与不锈钢载体之间的结合力,且热处理效果与温度有关,最佳处理温度为850℃,在该温度下处理5h后的载体,所得到的分子筛／不锈钢复合材料,不仅具有最大的分子筛表面覆盖率,而且在焙烧过程中分子筛几乎不脱落．热处理后的载体在反应液中进一步浸泡同样会影响分子筛的覆盖率及结合力,影响大小与载体热处理温度有关．     

双金属复合钢管界面及焊缝的微观结构

通过金相分析、微区成份分析、宏观和微观断口分析,主要研究钎焊层和焊缝区的微观结构及其对复合钢管工艺性能和使用性能的影响。研究结果表明,镍基钎焊层通过扩散形成界面,实现了完全的冶金结合。组成复合钢管的各层以及焊缝金属的力学性能相近,变形均匀,保证了复合钢管的可焊性和强韧性。铜钎焊复合钢管由于高温铜脆而引发焊接裂纹,且其钎焊层硬度明显高于基层和复层,导致层间剪切及沿界面发生分层脱离,固该铜基合金不宜做复合钢管钎焊料。     

冲击荷载下C型G550冷弯钢的断裂机理研究

以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象, 通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook (J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数. 通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程, 利用落锤装置轴向冲击试验进行对比, 其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性. 此外, 对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析, 得到构件的断裂机理. 结果表明: 随着冲击速度的提高, 冲击力对构件的加载时间增加, 构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量; 冲击速度越高, 裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大, 显示出高速下裂纹扩展的能力越好; 冲击速度较高时, 以脆性断裂为主, 断口出现解理面, 甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.     

混凝土路面板热屈曲的临界变温分析

混凝土路面板的热屈曲因板的热压应力引起,而混凝土路面板的临界变温可定义为路面板屈曲时的温度与铺设成型时的温度之差．在分析混凝土路面板在温度场作用下热胀屈曲临界变温的基础上．根据板的热屈曲方程,选择混凝土材料的Piosson比作为小参数,得到临界变温的摄动解．结果表明：临界变温正比于混凝土板的抗弯刚度．混凝土材料的Poisson比及板宽与板长之比对板的临界变温无明显影响．并将摄动解与压杆的Euler临界变温相比较,发现两者的差别为O（v^2）．当Poisson比在0．15～0．2范围内变化时,板的临界变温总是大于压杆的Euler临界变温．且两者相差小于5％．因此,采用压杆的Euler临界变温近似计算板的临界变温对于道路设计而言总是较为安全的．     

撒哈拉银蚁仿生结构在光伏组件冷却中的应用

对当前晶硅太阳电池的太阳吸收特性进行了太阳光谱分析, 并在此基础上提出一种基于撒哈拉银蚁仿生结构的热管理方法, 该仿生结构由氧化物-金属-氧化物Oxide-metal-oxide(OMO)和表面具有微纳结构的聚二甲基硅氧烷Polydimethylsiloxane(PDMS)薄膜共同组成, 可通过热辐射进行表面散热, 同时也能显著地反射近红外波段的太阳光, 进一步降低表面温度. 理论计算结果表明, 将该冷却器应用于光伏组件可使电池温度降低约7.2K. 研究结果为光伏组件的热管理提供了一种新方法.