梁的截面形状误差对其频率和模态的影响

本文讨论了由于加工等原因引起的梁的截面形状误差对其固有振动的频率和模态的影响,并就简支梁、悬臂梁和固支——滑支梁的情况进行了敏度分析。     

基于连续统敏度的结构动态形状优化方法

为实现连续体结构动态形状优化设计,运用连续统敏度分析方法,得到了结构体积、固有频率的物质导数. 在此基础上,采用控制点的虚拟位移为设计变量,运用一阶泰勒展开建立优化模型,设置设计变量的运动极限保证了优化迭代的稳健性. 数值算例表明,该方法的实现不必修改有限元源程序,敏度计算所需的有限元分析次数少,适用于各类优化模型.     

扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析

作为扭力梁的关键组成部分,横梁对扭力梁模态频率有着重要影响,为从本质上探究横梁结构大变形下对模态频率的作用机理,以在概念设计阶段为扭力梁结构提供设计参考,开展了扭力梁横梁结构参数对模态频率的影响分析.将扭力梁模型抽象为具有定性特点的简化模型,采用Hypermesh建立了相应有限元模型;选取横梁水平位置、开口方向以及开口角度大小等横梁主要参数作为研究对象,采用Hypormorph网格变形以及模型重建的方法改变横梁结构参数,分析了这些参数对扭力梁扭转以及垂直弯曲模态频率的影响规律,得到了以上横梁参数与相关模态频率的特性关系曲线.结果表明：扭力梁模态频率随着横梁开口角度的增大呈线性递减,随着横梁开口方向的改变其各阶模态频率呈正弦变化,以及横梁在远离衬套后会使扭力梁各阶模态频率呈下降趋势.根据扭力梁作用机理分析上述结论,对扭力梁简化模型进行了优化,在不改变横梁质量的情况下,仅优化上述三项横梁结构参数即可较大幅度提高扭力梁模态频率,有效论证了作用机理分析的准确性.     

受弯构件截面形状对工程造价的影响研究

通过对矩形、工字形、T形、圆形和环形等5种截面形状受弯构件进行对比分析,研究了不同截面形状对工程造价的影响.计算了T形受弯构件和环形受弯构件在不同截面尺寸比例下的抗弯截面系数,得出了承载性能随截面尺寸比例的变化规律,从而可通过调整受弯构件截面尺寸比例对工程造价进一步优化.     

精密镗孔的形状误差分析

在具备精密镗削的工艺条件下，工件仍然出现尺寸精度和形状精度超差现象，本给出了这类问题的解决方法和实例。     

同等条件不同截面形式梁的数值计算分析

本文采用有限元分析方法,在等跨度、等截面积、等荷载的前提下,对矩形截面实心梁、矩形截面空心梁和工字型截面梁进行了数值计算,得到了最大变形、Y方向位移和XY方向最大剪应力等有代表性的数值计算结果。通过对结果的分析得到了每种截面形状梁都有其优缺点,不能一概而论。     

变截面梁振动固有频率的计算

研究在实际应用中几种最常见的变截面梁的固有频率的计算方法和步骤.利用变系数线性微分方程的通解,在一定的边界条件下得到固有频率的解析表达式,再运用数值计算方法计算出所得频率方程的根,得到精确度较高的固有频率的近似值.     

评定形状误差的理论和算法

本文基于“小偏差假设”和“小误差假设”,建立了评定形状误差的统一数学模型和统一算法。将其归结为求解一类函数的极差极小化和Minimax问题。本文给出按“最小区域”评定形状误差的置换算法,可以和计算机仲裁统一起来,形成统一的评定判别规则。     

截面形状对微通道流动沸腾影响的数值研究

针对换流阀元件在工作时需要高效冷却的要求,采用全氟己烷类液体为工质的微通道相变冷却代替传统水冷系统,并对其在圆形、方形、三角形和梯形4种截面形状微通道内的流动沸腾特性进行了数值模拟,质量流量范围为0.000 1～0.002 kg/s,热流密度范围为50～500 kW/m~2。数值分析结果表明:通道内的锐角边会限制气泡的生长,加速气泡的融合、破碎;局部换热系数沿流动方向逐渐增大,相同当量直径下三角形通道局部换热系数最大,圆形次之,梯形最小;随着热流密度与质量流量增大,4种通道的平均换热系数均增大,当质量流量增大19倍时,换热系数增大0.11～0.32倍,压降增大5.62～8.98倍;当热流密度增大9倍时,换热系数增大0.16～0.20倍,压降增大1.08～1.53倍;三角形通道的性能因子最大,综合换热性能最佳。该研究可为换流阀微通道相变冷却系统的设计提供理论依据。     

流道截面形状对微流体流动性能的影响

微尺度条件下流体的流动特性是微纳零件制造与微机械装置控制系统设计中需考虑的重要因素.采用基于Navier-stokes运动方程开发的Moldflow MPI软件,以PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）材料为对象,研究圆形、半圆形、梯形、矩形和正三角形5种微流道截面形状对非等温非牛顿流体流动性能的影响.研究结果表明：微流体在截面形态不同,长度均为50 mm微流道中的流动长度与流道截面的比表面积（截面周长与截面面积的比值）呈反比关系,比表面积越小,流动长度越大;当微流道的比表面积较小时,熔体温度与注射压力对流动长度的影响较大;当比表面积较大时,熔体温度与注射压力对流动长度的影响较小,且不论比表面积如何变化,注射压力对流动长度的影响比熔体温度对流动长度的影响显著.     

实心截面梁剪切弯曲剪应力的计算

提出构造剪应力因式函数的凑应力法.这种方法可以解决菱形、六边形等侧边不光滑的多边形和其它一些侧边不光滑截面的弯曲剪应力近似计算问题.将它与扩充的儒拉夫斯基公式合用,可较好地解决常见实心截面梁的此类问题.     

影响轻骨料混凝土梁自振频率的因素

为了研究材料特性和截面特性对钢筋轻骨料混凝土简支梁固有频率的影响,采用有限元方法对其组成材料及截面尺寸进行研究分析．分析结果表明．强度等级在LC30以下的轻骨料混凝土梁．自振频率随强度的增加而增大,且增加幅度也增大;强度等级在LC30以上时．频率随强度增加且增速减缓．频率随配筋率的增加而增加,且增长速度由快至慢;箍筋对频率的影响较小．当梁高宽比不大于1时．频率随高宽比的变化很小,近似不变;而当梁高宽比大于1时．频率随高宽比的增大而增长较快．且数值比小于1的情况大得多．     

翼缘对预应力混凝土梁斜截面抗裂强度的影响

本文较深入地讨论了截面形式对梁的斜截面抗裂强度Q_∫的影响,在试验研究的基础上提出了一个新的截面形状系数计算式,弥补了彭天明"集中荷载预应力混凝土梁斜截面抗袭强度计算"(河海大学学报1987年第4期)一文的不足.与试验结果的比较表明:本文提出的公式能更好地反映出Q_∫随截面形状变化的规律性.     

流道截面形状对质子交换膜燃料电池性能的影响

流道的截面形状对质子交换膜燃料电池的性能有较大影响.基于流体力学计算方法搭建了三维质子交换膜燃料电池单电池模型,通过比较不同流道横截面形状、调整流道与气体扩散层接触面积的方式对模型进行数值模拟分析.结果表明:三角形和圆形流道生成的电流密度较大,燕尾形流道电流密度分布均匀性最好;燕尾形和圆形流道有最佳的水气分布均匀性.     

工件加工中形状和位置误差产生的原因分析

机械零件加工中，不可避免地会产生形状和位置误差，从机械加工的工艺系统来看，误差产生的原因主要是：工艺系统本身所存在的几何误差；工艺系统受力作用产生误差；工艺系统受热的作用产生误差。     

流量观测误差对洪水频率分析结果的影响

本文着重分析了洪水观测误差对洪水频率分析结果的影响。分析中主要使用P—Ⅲ型曲线,但对对数P—Ⅲ型曲线也作了部份计算。估计方法主要使用矩法,但也用适线法做了少数方案的计算。百年及千年洪水的估计值的不偏性与有效性作为评比估计优劣的标准。Monte Carnlo计算表明,在不存在历史洪水的,当测验精度符合规范要求时,误差的影响不大,可以忽略。在存在一个历史洪水时,考虑历史洪水可以改善估计的性质,假如历史洪水的误差参数小于0.3。     

变截面梁变形计算的等效梁法

本文利用变截面梁和相同长度等截面梁的变形能之差为极小值，求得相应等截面梁的刚度，从而把变截面梁化为等截面梁，使变截面梁挠度易于求解。     

坑道截面形状对化爆冲击波传播规律的影响程度分析

为了弄清坑道截面形状对化爆冲击波传播规律的影响,采用LSDYNA动力有限元软件对不同形状坑道内化爆冲击波的传播过程进行数值模拟和对比分析.研究表明:采用合理的有限元模型可以有效地模拟坑道中化爆冲击波的传播过程;化爆冲击波在不同截面形状坑道内的衰减规律基本一致,但冲击波超压峰值有显著差异;圆形坑道内化爆冲击波超压峰值最低,是直墙圆拱形坑道内的60%左右,正方形坑道内超压峰值最高,是直墙圆拱形坑道内的300%左右;工程设计时,必须考虑坑道截面形状对冲击波的影响,宜尽量采用圆形坑道.