一次成型轻量化车身的关键技术研究

以开发轻量化车身为目的,应用车身优化设计方法及理论设计了整体一次成型的塑料车身.有限元分析结果显示,该车身的振动频率偏低,为此从结构、材料等方面提出了一系列改进措施.通过多次滚塑试验与正交分析,获得了理想的主副轴转速比、加热时间与温度、冷却方式及时间等工艺参数.检测结果表明,在这种工艺条件下成型的车身轻量化效果显著,并能满足中低速行驶的使用要求.     

工艺参数对高铁轴承外圈端面成形质量的影响

为了实现高铁轴承外圈的精确成形, 应用ABAQUS有限元软件, 对不同工艺参数下的冷辗扩轧制过程进行了有限元模拟, 得到了工艺参数对高铁轴承外圈成形质量的影响规律为: 较大的驱动辊转速和芯辊直线进给速度有利于坯料上端面的成形, 较小的轧制比获得的坯料上端面成形质量较好.     

楔横轧无料头热剪切制坯工艺参数对端部堆料的影响研究

基于Deform-3D软件建立了楔横轧无料头热剪切制坯的有限元模型,在分析了热剪切制坯过程中端部堆料产生原因的基础上,采用正交试验的方法,分析了棒料剪切温度、剪切摩擦系数和刀具径向进给速度对端部堆料的影响,结果表明剪切温度和剪切速度对端部堆料的影响显著,摩擦系数对端部堆料有一定影响,且端部堆料随着剪切温度、剪切速度和摩擦系数的增加而减小.进而以端部堆料值最小为目标,在考虑加工效率、生产成本和设备能耗的情况下,优选出了一组最佳工艺参数.该研究结果为完善楔横轧无料头热剪切制坯工艺,实现无料头楔横轧提供了工程应用依据和技术支持.     

工艺参数对GH4169壁厚渐变锥形回转件热强旋成形壁厚均匀性的影响

以GH4169高温合金为材料, 在Deform-3D软件中建立了壁厚渐变锥形回转件热强力旋压有限元模型. 通过正交试验法, 研究分析各工艺参数对工件整体壁厚偏差影响程度的先后次序, 并得到最优工艺参数组合. 结果表明, 各工艺参数对工件整体的壁厚偏差影响的主次关系依次为: 旋轮圆角半径、旋压温度、旋轮进给比、芯模转速; 最优工艺参数组合为: 旋压温度1000℃, 旋轮圆角半径4mm, 芯模转速240r?min-1, 旋轮进给比0.3mm?r-1. 通过热强力旋压实验, 对比分析实验结果和仿真结果发现, 两者趋势相同, 整体壁厚偏差平均值误差为14%, 表明仿真模拟可靠, 可为壁厚渐变锥形回转件精确成形提供参考.     

弹性分析法程序及箱形梁剪力滞系数的影响参数分析

本文首先介绍弹性分析的力法基础,流程框图及编制计算程序过程。通过程序来分析箱形梁剪力滞系数的影响参数,这里包括静定结构参数分析,其中探讨宽跨比、固端截面剪力滞系数的变化,宽高比的影响。截面型式对λ的影响,悬臂长度的影响以及荷载型式(集中力与均布力)对沿梁为直线变截面,抛物线变截面及等截面的悬臂固端梁的变化及影响。     

冲击加载参数对纯铝中微孔洞长大动力学行为的影响

采用LS-DYNA瞬态动力学有限元程序研究了冲击加载参数对纯铝中微孔洞长大的动力学行为的影响,结果显示：（1）在孔洞周围塑性应变场的驱动下,微孔洞呈现球形快速长大,长大速率与冲击加载应力的峰值相关;（2）无论是改变飞片厚度,还是样品分层技术,微孔洞半径的增长量随着加载持续时间而增大;（3）微孔洞半径相对增长量随着载荷冲量呈线性变化关系,在载荷冲量恒定条件下,冲击加载应力强度与持续时间之间可以相互进行＂等效＂.     

工艺参数对铝/钢激光搭接焊接头质量的影响

采用机器人激光焊接技术对车用6016铝合金与DC06低碳钢平板试样进行了钢上铝下搭接焊试验,研究了激光功率（P）和离焦量（f）对接头成形与力学性能的影响。结果表明,激光功率为800 W,离焦量为+2 mm,焊接速度为0.07 m·s-1时,熔池的中上部生成大量塑韧性良好的珠光体组织,接头的平均抗拉剪力达到最大,为81.3 N·mm-1。降低激光功率,由于焊缝有效结合面积小,力学性能降低;增大激光功率,铝侧熔深和熔宽逐渐增大,焊缝/铝界面生成金属间化合物数量增多,接头力学性能降低。离焦量从-1 mm增大到+3 mm过程中,焊接缺陷逐渐消失,焊缝成形得到了改善,铝侧熔深与熔宽逐渐减小,焊缝/铝界面金属间化合物数量减少,接头力学性能先增大再减小。     

磁场对晶体管特性参数的影响

本文用JT-1型晶体管特性图示仪和晶体管直流静态测试法,观测了磁场对晶体管特性参数的影响。结果表明:磁场对晶体管某些特性参数确有影响,但对于不同类型的晶体管,影响的程度不同。此外,文中推导出了集电极电流的变化量△I_c与磁场B之间的关系式。     

Cole-Cole方程参数对细胞介电频谱的影响

为探讨Cole-Cole方程8个参数(Δε1,Δε2,εh,κl,f1,f2,β1,β2)对细胞介电频谱的影响,采用改变单个参数,固定其他参数的方法,观察介电频谱的变化.结果显示:Δε1影响低频介电频谱和Cole-Cole(ε′)图;Δε2影响高频介电频谱、Cole-Cole(ε′)图和Cole-Cole(κ′)图;εh影响ε′(f)、Cole-Cole(ε′)图和tgδ(f);κl对κ′(f)和Cole-Cole(κ′)图有影响;f1影响低频介电频谱;f2影响高频介电频谱;β1影响Cole-Cole(ε′)和tgδ(f);β2对高频介电频谱有影响.可见Cole-Cole方程作为细胞介电频谱的数学模型,其参数变化有规律可循.     

织构参数对高速钢激光条纹表面磨损量的影响

应用激光加工技术, 在高速钢试件表面制备出条纹织构, 对高速钢条纹织构试件进行了销盘式摩擦磨损试验, 并测试了磨损量. 通过实验, 分析织构参数对高速钢激光加工条纹表面磨损量的影响规律. 通过对数学模型的拟合分析, 确定并建立了高速钢条纹试件表面磨损量的二阶数学模型. 根据该磨损量数学模型, 对条纹参数进行了优化. 研究表明, 织构参数对高速钢条纹表面磨损量的影响程度依次为高度、宽度和间距; 方差分析表明, 所建立的高速钢条纹表面磨损量与织构参数之间的数学模型是显著的. 同时确定了激光织构表面低磨损量的条纹参数取值范围, 得到了优化后的条纹织构参数.     

粗化过程中的推移质输沙率

将床面可动沙颗粒数视为一种随机过程,首先从理论上建立起冲刷粗化过程中输沙率变化的微分方程,据以解出输沙率随时间呈指数衰减规律变化的理论公式,与部分实验资料的比较表明,公式在一定程度上与实际一致,从而将冲刷粗化实验所获得的感性认识予以理论概括。     

三维非牛顿流体充填过程的有限元-间断有限元数值模拟研究

针对三维非牛顿流体充填问题,建立了有限元-间断有限元耦合算法。对于两相Navier-Stokes方程,基于压力增量修正格式分三步求解,分别采用二次和一次拉格朗日插值多项式求解速度和压力,以确保计算过程稳定。采用守恒型水平集（level set）方法追踪运动界面,并依据间断有限元方法求解水平集和重新初始化方程。以三维圆球剪切流动及非牛顿流体三维平板型腔充填过程为例,并与已有文献的数值和实验结果进行比较,以验证数值算法的稳定性、准确性以及流体的质量守恒性。     

基于梁格法的某简支板梁桥荷载研究

以某简支板梁桥为例,利用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间梁格模型,分析了该桥的静力特性、动力特性,得到相应的理论值,并与实测值进行比较,对新建桥梁结构做出性能评估.结果表明:该桥整体刚度较大,承载能力较好,结构具有一定的安全储备.     

形位参数对楔横轧轴件气压压实的影响

鉴于高压气体压实楔横轧轴件内部空洞(浮压法)可以提高楔横轧轴件质量与成品率的特点, 为进一步改善该方法对心部空洞的闭合程度, 运用DEFORM-3D有限元软件, 研究了形位参数对轴件外形尺寸和空洞闭合的影响规律. 研究结果表明: 轴件高径比为2时, 心部空洞最难闭合; 空洞越靠近轴件表面, 其闭合就越快; 空洞数量和形状对其闭合速度的影响较大; 但以上4个因素对轴件外形尺寸几乎没有影响. 研究结果为控制轧件心部缺陷、提高轴件的力学性能奠定了理论基础.     

Z型Q345冷弯钢构件率相关本构模型下的动态冲击失稳研究

以Z型Q345薄壁冷弯钢构件为研究对象, 首先测试了试验钢在10-4~102s-1应变率内的材料力学属性, 并拟合得到了由Johnson-Cook本构模型表述的材料本构参数, 同时对拉伸断裂的试件断口做了微观形貌分析. 接着, 在落锤装置上对Z型冷弯钢构件做不同速度的轴向冲击试验, 研究构件受到冲击的动态失稳变形情况. 然后, 通过ABAQUS软件建立了可以反映锤头冲击构件过程的仿真模型, 考虑应变率效应和初始缺陷等因素, 分析了构件主要部位端部质点的位移和速度变化情况以及应力波传播效应的影响. 结果表明 薄壁冷弯钢构件受到外部冲击作用会产生动态屈曲, 随着冲击载荷增大, 发展为明显的塑性变形. 应力波的传播效应对动态屈曲模态的阶跃起着关键的作用.     

热休克处理对直投式乳酸菌发酵剂在不同贮存温度下存活率的影响

以嗜酸乳杆菌为代表菌种, 利用快速保质期试验法, 研究热休克处理结合冻干保护剂对直投式乳酸菌发酵剂在不同贮存温度下存活率的影响 以筛选出存活率最高的冻干保护剂, 并确定冻干后菌粉半致死时间最长的贮存温度. 结果表明: 乳酸菌在冷冻干燥前进行热休克预处理, 冻存期间存活率显著高于未进行热休克处理的对照组; 冻干保护剂效果由高到低依次为: 10脱脂乳>10葡萄糖>水; 贮存温度降低, 乳酸菌半致死时间延长. 最后获得直投式发酵剂贮存期间存活率最高的实验条件为: 嗜酸乳杆菌经46处理30min后, 加入10葡萄糖、2.5甘油、1.5山梨糖醇以及10脱脂乳为冻干保护剂 冻干后菌粉于20℃冻存121d后存活率达88.48, 与以水为冻干保护剂且未加热休克处理的对照组相比, 冻干存活率提高了30.69.     

基于格点-弹簧模型模拟含缺陷陶瓷材料的压缩破坏过程

采用基于有限元参数映射的格点-弹簧模型(lattice spring model)对多晶三氧化二铝(Al2O3)陶瓷的压缩破坏过程进行了数值模拟. 采用弹脆性模型模拟材料, 用弱界面模拟材料晶界, 基于Griffith能量准则判断断裂. 模拟了特定孔隙率下的Al2O3陶瓷的冲击破坏过程, 所得到压缩强度与实验测试结果基本吻合. 考察了孔隙对材料压缩力学性能的影响, 结果显示: 有孔隙陶瓷表现出一定的应变率敏感性并且其裂纹密度时程曲线具有明显的“台阶”, 而无孔隙陶瓷没有此现象; 含孔隙陶瓷的裂纹密度发展过程中的“台阶”对应了内部裂纹的发展和止裂机制, 是有孔隙陶瓷和无孔隙陶瓷的重要区别.     

基于有限元分析的平面桁架结构优化设计研究

优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术。本文探讨了在有限元分析基础上对结构进行优化设计的理论和方法，结合ANSYS软件，对其中的一些关键问题进行了研究。通过对一个平面桁架结构工程实例的优化设计计算，检验了该方法的效率，研究了影响桁架结构优化设计的主要因素．供工程技术人员进行设计和分析时参考使用。     

土水势方程对Biot固结FEM的影响研究

常用的Biot(1941)固结理论中对Darcy定律的使用是不严格的,Biot(1 962)引入土水势方程进行修正,但这种改进很少引起工程界的注意.探讨了Biot固结常用形式和改进形式在控制方程和有限元方程方面的主要差别,推导了改进形式基于不同场变量的两种增量有限元方程.改进形式的有限元方程系数矩阵具有非对称性.当土水势增量方程中忽略重力势变化的影响时,改进形式的控制方程和有限元方程即退化为相应的常用形式.通过工程算例分析,结果表明:常用形式的计算结果高估了地基沉降和总土水势,低估了侧向位移.使用改进形式有助于提高分析精度.     

二甲基亚砜对羊软骨细胞存活率和SDH活性的影响

以羊软骨为实验材料,用不同体积分数的二甲基亚砜（Me2SO）作为保护剂,在4、-20、-30、-70℃温度下研究对羊软骨细胞存活率和琥珀酸脱氢酶（SDH）活性的影响.实验结果表明,Me2SO对细胞的存活率和SDH活性的影响受温度和体积分数的影响较大.在4~20℃时,Me2SO作为单独冷冻保护剂的最佳初始体积分数为10%~20%.在-20~-70℃时,Me2SO作为羊软骨细胞保护剂的最佳应用体积分数为10%~45%.