汽车转向柱管花键端部的强度研究

转向柱管是汽车转向系统中的重要部件之一,文章通过对某厂生产的汽车转向柱管总成试件的扭转破坏试验研究,结果证明在转向柱管靠凹槽一侧花键端部,通过增加转向柱管外花键齿与方向盘中心内花键齿之间的非接触区间长度,可以提高转向柱管所承受的最大扭矩的重要结论,从而为转向柱管的设计提供了理论依据.     

单层MoSSe力学性质的分子动力学模拟研究

硫硒化钼(MoSSe)是一种新型二维“双面神”半导体材料,具有丰富的物理、化学、力学与电学性质.本文基于Stillinger-Weber势函数,采用分子动力学模拟方法对不同温度下的完美和含晶界MoSSe单层结构展开详细的力学行为分析.结果表明:完美单层MoSSe结构的力学性能呈现明显的各向异性;在单向拉伸作用下,其杨氏模量、强度极限和极限应变均随温度的升高而降低;当温度低于100 K时,沿锯齿形手性方向受拉伸作用的单层MoSSe结构发生由六环蜂窝相向四方相的相变,新四方相的杨氏模量约为原相结构的1.3倍且强度显著提升;当温度高于100 K时,沿锯齿形手性方向拉伸呈现脆性断裂;含晶界单层MoSSe结构受拉伸作用首先在晶界处产生裂缝,并逐步扩展至整个结构后断裂.锯齿形偏向晶界结构的强度随倾斜角度的增大而降低,扶手椅形偏向晶界结构也呈下降趋势.本研究对基于单层MoSSe的电子器件的强度设计和性能优化具有重要指导意义.     

空心纳米柱状电极力-扩散耦合行为研究

文章以纳米尺度离子电池的电极结构为研究对象,建立可考虑表面效应的力-扩散双向耦合理论模型,对其在表面效应和外部载荷作用下的力学响应行为进行系统研究。借助建立的理论模型,研究尺寸效应、表面效应等对恒电压充电条件下空心纳米柱状电极中浓度场、应力场分布规律的影响并分析其内在机制。研究发现在该文条件下,表面效应对电极中环向和轴向应力场有压应力作用,且尺寸越小压应力作用越明显,而对径向应力场的作用则与位置有关。该研究为优化空心纳米柱状电极中的力-扩散耦合行为性能及应用拓展提供了一定的理论基础和参考依据。     

一种多层组合超静定梁的分析

文章基于平面假设对一种由不同材料组成的3层组合超静定梁进行理论分析,给出了组合梁的位移和应力计算公式,所得到的结果可以很容易地退化为双层组合超静定梁和单层超静定梁的情况,也可推广到任意层组合超静定梁的情况。     

含固支端梁的解析解

采用弹性力学的应力函数法求含固支端梁的应力和位移时,无法严格满足固支端的实际边界条件,需要采用简化的固支边界条件。本文对已有的简化固支边界条件进行了改进,基于新的简化固支边界条件,推导出了四种含固支端梁的应力和位移的解析解,并进行了相应的数值计算,对几种固支边界条件进行了讨论。由本文方法得到的上表面受均布载荷作用悬臂梁的位移u和v的解析解与有限元解的最大误差分别为3.0%和1.0%,两端固支梁的应力σx的解析解与有限元解的最大误差为5.3%。通过理论与数值结果的比较表明,本文改进的固支边界条件是对固支端一种很好的简化。     

下颌尖牙的三维有限元分析

文章通过Mimics等软件建立下颌尖牙的三维有限元模型,研究了不同荷载作用下尖牙牙周膜的应力分布规律,以及牙槽骨吸收程度对牙周膜产生的影响。结果表明:在刺穿或撕裂食物时,尖牙的牙周膜在牙颈处和牙根处存在较大的应力;随着牙槽骨吸收程度的增加,牙周膜的最大应力和位移均有增加的趋势,这一现象在撕裂食物时尤为明显;当牙槽骨吸收程度达到30%时,无论何种载荷,牙周膜的最大应力已达到健康牙齿的2倍,根据牙周储备力理论,此时已开始对牙周组织造成损伤,需要及时治疗。     

轴对称任意梯度圆筒的弹性动力学解

基于轴对称平面应变问题的运动方程及弹性梯度材料的应力和位移关系,通过将圆筒分层使材料性质离散为分段常数函数,同时在时域内应用有限差分格式,求得了材料性质沿径向梯度变化的圆筒弹性动力学解。本文解不仅适合任意梯度的弹性圆筒,而且容易满足多种形式的初始条件和边界条件。通过对材料性质沿径向为连续函数分布和分段函数分布的梯度圆筒数值分析,并与已有文献结果比较,得出本文解与已有文献的解吻合较好,验证了本文解的正确性和有效性。对材料性质为分段函数的三层组合圆筒分析发现,中间功能梯度层的指数分布因子对圆筒的径向位移和应力随时间变化都会产生显著影响。     

圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的测量

分析了圆筒弯扭组合实验中弯曲切应力的主要测量误差,提出了改进的贴片方式,在 此基础上,重新设计了弯曲切应力的实验方案.     

轿车横梁的冲压残余应力分析

轿车后桥横梁采用钢板冲压成型,并在两端冲有凹坑。针对轿车后桥横梁在0.8～1.0万km可靠性强化试验后的开裂情况,采用盲孔法对冲压有不同深度凹坑的两种横梁中的残余应力进行了测试,并对残余应力的分布与变化情况进行了分析和比较。结果表明,冲压会在横梁中产生较大的残余应力,具有较深凹坑的横梁的冲压工艺优于具有较浅凹坑的横梁的冲压工艺。     

一种3层组合悬臂梁的理论分析

文章基于平面假设,对一种由不同材料组成的3层组合悬臂梁进行了理论分析,给出了组合梁的位移和应力计算公式,所得到的结果可以很容易退化为双层组合悬臂梁和单层悬臂梁的情况;通过2个算例表明,理论计算结果与电测法实验结果和有限元数值分析结果均吻合较好,说明所得到的理论分析结果是正确的;讨论了各层的高度和间距对组合梁位移和应力的影响,并就间距为零、材料和层高相同的3层组合悬臂梁的位移和应力与总高度相同的单层悬臂梁的位移和应力进行了比较。