一、修正的Goodman线图试验研究(论文文献综述)
姜子刚,张金梅,刘世谦,韩小坤,刘钊宾,邢首辰[1](2022)在《一种常用Goodman疲劳极限线图程序的开发及应用》文中提出总结了疲劳极限线图常用的绘制方法和绘制原理;给出了一种常用的Goodman疲劳极限线图的绘制方法。采用Java编程语言,完成了一种常用的Goodman疲劳极限线图程序的开发。通过对比Goodman疲劳极限线图程序的计算结果和理论计算结果,验证程序的正确性;并给出了程序的适用范围。
雷丽妃[2](2021)在《履带式挖掘机加速疲劳强化试验路面构建及油箱疲劳耐久分析》文中指出履带式挖掘机作为一种全地形作业的工程机械,路面激励种类繁杂、作业状态变化无常,其零部件长期承受各种复杂多变的载荷,极易出现疲劳失效现象,影响挖掘机正常作业,严重时可能引起重大安全事故,造成人员伤亡或财产损失。为提高挖掘机零部件安全可靠性,解决挖掘机用户作业工况数据及加速疲劳试验方法缺乏等问题,本文提出了一种基于用户作业工况的履带式挖掘机加速疲劳强化试验路面的构建方法,并在此路面激励下对挖掘机零部件进行了疲劳寿命分析。主要研究内容和结果如下:(1)以挖掘机燃油箱为研究对象,通过用户工况调研与数据反馈,结合采石场现有条件和挖掘机开发经验,构建了平路行走等9种采石场测试工况。通过采石场实车测试,提取燃油箱在这9种作业工况激励下的加速度时间历程数据,并基于振动疲劳理论,计算获得燃油箱在全寿命周期下的目标总损伤谱和冲击响应最大包络线。(2)基于多体动力学建模方法,构建挖掘机动力学仿真模型及虚拟强化路面模型,并通过实车测试验证模型的精确性。(3)以强化路面凸块间距及挖掘机行驶速度为变量,构建了24种强化路面-速度工况,分别在各工况激励下对挖掘机进行动力学仿真分析,提取燃油箱加速度时域数据,并基于振动疲劳理论,计算获得燃油箱在不同强化路面-速度工况下的疲劳损伤谱和冲击响应谱。(4)采用最优对数拟合的方法,以强化路面组合工况疲劳损伤谱和用户实际作业工况目标总损伤谱的接近程度为拟合目标,获取不同强化路面组合工况信息。通过强化系数计算得各组合工况强化系数,结果表明,0.3m凸块间距1档、2m凸块间距1档和15m凸块间距1档3种工况所构成的强化路面组合工况最优,强化系数为15.1,可指导加速疲劳强化试验路面的构建。(5)利用ANSYS Workbench对燃油箱进行有限元分析,获取燃油箱在单位载荷作用下的应力分布情况,结合疲劳寿命分析理论、材料S-N曲线和最优强化路面组合工况激励下的载荷时间历程,在n Code Design Life疲劳分析软件中对燃油箱进行寿命预测。结果表明,在最优强化路面组合工况激励下,燃油箱疲劳寿命为1102h,与实际作业工况激励下的燃油箱有效寿命14400h相比,试验时间成本缩短为1/13。
郝大亮[3](2021)在《基于载荷谱的装载机铲斗疲劳寿命预测与优化设计》文中研究说明装载机铲斗疲劳寿命预测方法研究对提高铲斗疲劳可靠性极其重要,是制约国产装载机提升产品质量的关键。铲斗是装载机组成的核心部分,在随机载荷的作用下容易产生疲劳破坏,很大程度上影响整机的寿命和使用性能。为了提升铲斗产品性能,本文以山工SEM 6T装载机铲斗为研究对象,基于载荷谱测取与编制、有限元应力应变分析以及疲劳损伤累积理论等技术手段,对装载机铲斗疲劳寿命预测和优化设计作了深入研究。(1)疲劳寿命理论分析:本课题深入研究了编制载荷谱使用的非参数密度估计方法和疲劳损伤累积理论,综合分析了缺口形状、零件尺寸、表面状况、平均应力对疲劳强度的影响。(2)载荷谱的测取及编制分析:根据装载机作业特点,采用了一种新的载荷测取方法,建立工作机具外载荷识别模型,利用X、Y、Z三个方向的力销轴传感器法获取了铲斗载荷时间历程,利用信号处理、雨流统计分析、载荷谱外推方法,编制了疲劳寿命预测所需要的铲斗二维载荷谱和一维加载谱。(3)铲斗的有限元分析:利用Pro/E建立了铲斗三维模型,运用ABAQUS和HyperMesh软件联合对装载机5种典型工况进行了仿真,铲斗受力最大部位都出现在挂耳板铰孔与斗后臂连接位置,最大应力点的值为317MPa小于铲斗材料的屈服极限355MPa,但大于1.2安全系数下的许用应力295MPa,可能会发生疲劳破坏,铲斗最大变形量38.75mm。(4)装载机铲斗寿命预测分析:以FE-SAFE软件平台为基础,利用名义应力法和材料的P-S-N曲线,结合疲劳载荷谱数据和有限元分析结果,对装载机铲斗进行了寿命预测,寿命最小的部位与有限元分析结果最大的危险部位一致,铲斗典型工况下的最小寿命2620h。(5)铲斗优化设计分析:选定铲斗的总质量为目标函数,以铲斗各零件钢板尺寸厚度为设计变量,把约束条件设定为铲斗的最大应力和最大变形,利用Hyper-Optistruct模块中的尺寸优化设计方法对铲斗进行优化设计。优化后的铲斗最大应力危险部位与原模型铲斗易损伤部位一致,最大应力为289MPa,最大变形量为38.74mm。优化后新铲斗的最小疲劳寿命为2930h,与原铲斗相比增加了310h,寿命增加率为11.8%,实现了铲斗减重比例2.1%的轻量化设计。论文实现了铲斗寿命增加和重量减小的设计目标,提升了铲斗产品性能,形成了一套新的、系统准确的装载机铲斗的载荷谱分析、疲劳寿命预测方法,该方法对突破我国装载机目前发展现状,迈向高端产业具有重要意义。
邓方宇[4](2021)在《湖熟排涝泵站进水前池整流措施研究》文中指出前池是泵站工程中的重要建筑物,是用于连接上游河道与泵站进水池或者进水流道的水工建筑物,上游河流中的水流将在进入前池后进行流态调整,均匀平顺地扩散,使水流得以平稳地进入进水池,为水泵的安全稳定高效运行创造基础。由于我国的城市化建设过程加快,大量的排涝泵站在城市发展中起到重要作用,但同时城市中土地资源较为有限,有时迫不得已采用大角度侧向进水的方式来布置前池。从而前池内会产生一些诸如大范围回流和漩涡等不良流态。本文依托湖熟某泵站为例,主要采用三维数值模拟方法对该泵站的进水前池原始方案进行计算,并通过增设整流措施进行优化方案计算:以设置导流隔墩、底坎、导流墩和底坎相结合的措施整流分析,通过对不同整流方案的三维流动数值模拟计算的结果进行对比研究,结合工程的实际需要,选取最优方案。本文选用三维建模软件UG,第一步先对不增加任何整流措施的原始方案的泵站前池进行建模,后将三维模型导入meshing软件来进行网格的划分,并给定合适的边界条件;最后导入Fluent软件,用三维数值模拟计算完成后将数据导出进行分析,并利用专业的后处理软件Tecplot完成最终得后处理,得到上层、中层以及下层的流态。前池流态的改善中,本文首先对两种不一样的排列方式的导流隔墩进行三维数值模拟,再通过在进水前池内设立底坎进行整流;最终再将导流隔墩与底坎相结合的整流措施来研究整流效果。通过比较分析流态,各断面的流速分布均匀度以及加权平均角度,选出最优的整流措施。最终,将各个整流措施的计算结果进行分析比较,综合各措施的面、中、下层的流态以及各个典型断面的流速分布均匀度以及加权平均角度的模拟计算结果,选取最优措施,对该泵站的进水前池内水流的流态进行优化,以防止前池内出现大尺度回流、漩涡和泥沙淤积的情况,对提高泵站机组安全稳定高效运行有着重要的实际工程意义。论文主要研究结论如下:本论文使用RNG k-ε湍流模型对工程设计水位工况进行了数值模拟,发现由于采用大角度侧向进水的布置形式,进水前池内存在两处较大范围的漩涡区,所以通过增设导流隔墩、导流栅、底坎及导流栅与底坎的组合,针对设计水位工况进行了整流,得出个措施前池内的流线云图、三维迹线图以及纵向特征断面的流速分布云图,以及对于进水池内的相关计算得出流速分布均匀度以及加权平均角度两个量化指标。通过分析流线图、流速云图等,以及对特征断面进行流速分布均匀度和加权平均角度的计算,发现改进方案6中前池内水流平顺无漩涡及其他不良流态,为最佳方案。
褚卓[5](2021)在《桩基础控制变形相关指标与沉降计算方法研究》文中研究指明随着高速铁路、城市轨道交通、桥梁和港口码头、高层建筑及地下空间以及城市基础设施的大规模建设,桩基技术的发展突飞猛进。与此同时,越来越多的工程要求按变形控制设计,发展桩基工程按变形控制设计理论是工程建设发展的需要。为追求抗力与荷载的总体与局部平衡,实现支承刚度的优化布局,达到差异沉降的最小化,变刚度调平的思想逐步为设计者所接受,但真正调平设计过程可遵循的细则尚无从遵循。提髙桩基工程变形计算能力是进一步发展桩基工程按变形控制设计理论的基础。桩基础的沉降计算大都是半理论半经验的方法,但是由于没有合理的确定附加应力,计算结果与实际差异太大,往往需要大幅度的经验系数进行修正。因此有必要对桩基础控制变形相关指标与沉降计算方法进一步开展深入研究。本论文主要研究内容如下:1.通过大比尺桩筏基础模型试验,以期确定桩筏基础变刚度调平控制沉降设计关键技术指标,对桩筏基础控制沉降指标、桩顶反力分布规律、桩侧荷载传递规律、桩端荷载分担比、变形计算影响深度等相关指标规律进行研究并对调平控制沉降细则进行量化分析。2.以53根不同地质条件具备完整测试内容的试验桩和9项工程实测为基础,研究能够较为精确确定群桩基础附加应力的桩基础沉降计算方法。通过模型试验研究与实测工程案例验证,得到以下主要结论与成果:1.分析了不同桩间距、布桩模式(桩数)下桩筏基础控制沉降指标随强化指数变化规律,在(1<λs<1.3)范围内标准沉降比、标准刚度比与强化指数大致成线性关系,且变化率随桩距、桩数影响较小。2.桩筏基础水平影响范围大致为6d,竖向沉降变形计算影响深度约为桩端平面下1倍桩长左右。群桩效应使桩筏基础相应基桩端阻比较单桩更大。桩土应力场效应叠加没有改变桩侧阻力分布形式。桩顶反力随荷载水平的提高而增加,角桩最大、边中桩次之、中心桩最小。荷载水平接近极限承载力时,桩顶反力趋于均匀。3.提出了正梯形、锥头形、蒜头形、凹谷形4种桩侧阻概化模式。比Geddes简化模式更符合实际,建立了利用工程地质资料和基桩长径比综合判定侧阻分布概化模式的经验方法。4.针对侧阻概化模式给出了考虑桩径影响的Mindlin解均化附加应力法计算桩基础沉降(整体均化分层总和法、基桩和复合基桩分层总和法),并完善了相关计算软件。5.通过9项工程实测、6台大比尺模型试验测试验证了所提出计算方法的可靠性。
窦锦钟[6](2020)在《饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析》文中指出饱和软土中钢管桩连续贯入过程对临近土体作用显着,主要表现形式为土体结构破坏、土体变形以及超孔隙水压力响应,从而改变桩的周边环境状态、影响自身贯入阻力及桩基承载力时效。现有研究主要关注桩基贯入完成后的承载力变化,但钢管桩连续贯入过程的作用机理及其对后续承载性能的影响不容忽视。研究连续贯入过程的作用机理关键在于如何分析土体大变形和孔压响应。传统Lagrange方法采用有效应力形式的本构但无法解决土体大变形带来的网格畸变问题,而CEL或ALE等大变形方法通常忽略了孔隙水压力的影响。因此,提出一种同时解决网格畸变以及孔压计算问题的有限元方法,进而深入研究饱和软土中钢管桩连续贯入作用机理是十分必要的。本文通过引入混合Lagrangian-ALE方法,实现了基于有效应力分析的饱和软土中钢管桩大变形连续贯入有限元模拟。研究了不同施工和土质参数对土体变形和超孔隙水压力的影响,揭示了饱和软土中钢管桩连续贯入作用机理,并提出评估不同桩端形式钢管桩连续贯入作用的方法。研究了不同土质参数对土体固结的影响,揭示了钢管桩贯入结束后土体固结效应的机理,探讨了土体固结效应与桩基承载力时效的相关性。本文的主要内容和结论包括:(1)提出了考虑不同类型网格间土体应力连续性的Lagrangian-ALE混合有限元分析方法,实现了饱和软土中钢管桩连续贯入过程的模拟。该方法将桩-土接触面附近区域的土体模型设置为非Lagrange网格,并采用总应力分析条件下的土体参数;将其余区域的土体模型设置为Lagrange网格,并采用有效应力分析条件下的土体参数。考虑弹性变形阶段各向同性土体的剪切模量在两种应力分析条件下是相等的,由此建立两种应力分析条件下土体参数的关联性,从而保证混合网格界面处土体应力的连续性。对饱和软土中钢管桩静压贯入全过程(贯入过程及贯入结束后土体固结阶段)以及锤击贯入过程进行模拟,并与实测数据进行比较,验证了采用混合Lagrangian-ALE方法进行饱和软土中钢管桩大变形连续贯入有限元研究的可行性和可靠性。(2)对于静压闭口钢管桩,分析了不同施工和土质参数对桩周土体土体变形和超孔隙水压力响应的影响。研究结果表明:桩周土体超孔隙水压力的最大值?umax受钢管桩半径Rp、入土深度zp、土体不排水抗剪强度cu、弹性模量E、超固结比OCR的影响;桩周土体超孔隙水压力的径向影响范围以及土体发生侧向位移的径向范围受Rp、cu、E以及OCR的影响,贯入一定深度后将不受zp的影响;桩周土体发生侧向位移的径向范围可达(15-20)Rp,土体超孔隙水压力的径向影响范围可达10Rp。(3)将钢管桩的桩端设置为开口,分析了开口钢管桩静压贯入过程中不同施工和土质参数对钢管外侧土体变形和超孔隙水压力响应的影响。研究结果表明:?umax以及钢管外侧发生土体侧向位移的径向范围受Rp、zp、cu、E以及OCR的影响;钢管外侧土体超孔隙水压力的径向影响范围受zp、cu、E以及OCR的影响,当钢管桩半径超过一定值后将不受Rp的影响;钢管外侧土体发生侧向位移的径向范围可达(20-25)Rp,土体超孔隙水压力的径向影响范围可达(5-15)Rp;对于小直径钢管桩,相较于闭口钢管桩,开口钢管桩连续贯入对临近土体变形的影响更显着,随着zp的增大,由于开口钢管桩堵塞,其在土体中的贯入过程将与闭口钢管桩近似;当Rp较大时,闭口钢管桩连续贯入对土体变形和超孔隙水压力响应的影响更明显。(4)分析了超大直径开口钢管桩连续贯入过程中不同施工和土质参数对钢管内、外侧土体超孔隙水压力分布的影响。研究结果表明:对于超大直径静压开口钢管桩,钢管外侧土体超孔隙水压力的径向影响范围受Rp、zp、cu、E以及OCR的影响,可达3Rp;钢管内、外侧?umax受zp、cu、E的影响,与OCR无明显关系;紧邻钢管内、外侧?umax与Rp无明显关系,但钢管内土芯中心处?umax受Rp的影响。对于超大直径锤击开口钢管桩,钢管内、外侧?umax受锤击次数Nh、锤击荷载Fh、cu的影响,与E无明显关系,在紧邻钢管内、外侧与Rp无明显关系,在钢管内土芯中心处受Rp的影响;钢管外侧远桩身区域的土体超孔隙水压力及其径向影响范围受Rp、Nh、Fh、cu、E以及OCR的影响。(5)在参数分析的基础上,通过多元回归分析方法确定了评估闭口和开口钢管桩静压贯入引起的桩周土体超孔隙水压力分布的方法。将研究不同施工和土质参数下闭口钢管桩静压贯入阶段桩周土体超孔隙水压力沿深度分布规律的问题简化成研究不同施工和土质参数对与预测曲线相关的比例系数以及无量纲的桩周土体超孔隙水压力最大值(?umax/cu)的影响;对基于圆孔扩张理论推导的土体超孔隙水压力最大值计算公式进行修正,修正后的公式综合考虑了Rp、zp、cu、E以及OCR的影响,用于求解闭口和开口钢管桩静压贯入过程中?umax/cu的变化。(6)对饱和软土中闭口钢管桩静压贯入全过程进行模拟,分析了土体渗透系数ks、cu、E以及OCR对钢管桩贯入结束后土体固结效应的影响,并探讨了土体固结效应与桩侧承载力时效的相关性。研究结果表明:ks以及OCR影响固结阶段土体超孔隙水压力的消散速率以及固结持续时间,此外,OCR还影响固结阶段初始时刻的土体超孔隙水压力;但cu以及E仅对固结阶段初始时刻的土体超孔隙水压力有影响;在贯入阶段,近地表附近以及桩尖下部一定深度处负超孔隙水压力会增大贯入阻力;在固结阶段,负超孔隙水压力逐渐增大至正值的过程会引起桩基承载力的降低,甚至导致静载荷试验时桩基础突然下沉的现象,但达到一定时间后,正的超孔隙水压力的减小将会引起桩基承载力一定程度的增加。
王震虎[7](2020)在《铝合金车身开发全流程轻量化优化设计方法研究》文中认为随着新能源汽车的普及及节能减排要求的更加严格,铝合金车身由于其良好的轻量化效果和优越的性能越来越受到主机厂的重视。但是,铝合金车身开发全流程中不同阶段的轻量化设计研究还不系统。本文以铝合金车身为研究对象,开展了开发全流程中前期策划、概念设计和详细设计三个不同阶段的轻量化优化设计理论和方法的研究:(1)在铝合金车身开发的前期策划阶段,将铝合金车身平台等效成矩形框架结构并根据模态理论推导出静态刚度、轻量化系数与各阶模态参数之间的定量关系。运用得出的定量关系并以铝合金车身平台有限元模型求得的前50阶模态参数分别计算铝合金车身平台弯曲和扭转刚度以及轻量化系数,其结果与有限元理论求得的解相比误差较小,分别为4.32%,1.85%和1.78%。由此可知铝合金车身平台的静态柔度可以采用各阶模态柔度贡献量之和逼近,如果选取的模态阶次越多,逼近效果越好。同时发现对一阶弯曲(扭转)刚度贡献量最大的模态阶次即为对应的一阶弯曲(扭转)模态,这一结论可作为识别一阶弯扭模态的重要参考。通过将弯曲和扭转刚度及轻量化系数试验测试结果分别与依据有限元理论和模态理论结果对比,得出模态理论算法误差比有限元理论算法小,其中弯曲和扭转刚度及轻量化系数的模态理论算法的误差分别为1.85%、1.82%和1.89%,从而验证了上述模态理论方法的正确性,为前期策划阶段的铝合金车身平台的轻量化设计和性能目标设定提供理论参考;(2)在铝合金车身开发的概念设计阶段,基于详细接头和BEAM梁单元建立了铝合金车身参数化概念模型,通过与详细模型的对比误差控制在15%以内,满足工程化开发要求。通过对铝合金车身断面的面积A,惯性矩Iz、Iy及扭转常数J的相对灵敏度分析筛选出8个关键断面作为设计变量。提出EWL组合近似模型,利用最优拉丁超立方采样分别建立基础性能的KRI、RSM、RBF、EI法、EG法和EWL法组和近似模型,通过对上述近似模型误差评价指标的确定性系数,均方根误差和相对最大绝对值误差的箱线图分析得出:EWL组合近似模型在6种近似模型中的拟合精度最高,其稳定性比EI法和EG法有明显的优势,适合运用于铝合金车身开发的概念设计阶段的轻量化优化。运用组合优化算法-全局ASA退火算法和梯度NLPQL二次线性规划法-对建立的铝合金车身参数化概念模型的EWL组合近似模型进行两次组合寻优,得出在四项基础性能有所提升的基础上实现铝合金车身减重6.7kg,减重占整车重量的6.58%,取得了较好的轻量化效果,为概念设计阶段的铝合金车身轻量化设计提供指导;(3)在铝合金车身开发的详细设计阶段,考虑了设计变量和噪声因素等不确定性因素对性能的影响,提出了CVOD序贯采样方法,有效的提高了RBF近似模型的建模效率。提出多目标二次优化法对得出Pareto解集再次寻优,能有效解决NSGA-II遗传算法中存在的局部收敛问题。运用CVOD序贯采样方法、多目标二次优化法和基于矩的双循环可靠性优化策略进行面向轻量化的多目标可靠性优化,通过对比基于TOPSIS法和轻量化系数法选用多准则决策中的灰度相关分析挑选出合理的最优解,使得铝合金车身减重3.87kg,占整车重量的3.7%,其优化后的基础性能与试验结果误差控制在5%以内,证明本文所用方法的有效性且对详细设计阶段铝合金车身的轻量化设计具有较高的实用价值。
炊兵毅[8](2020)在《小模数螺旋锥齿轮双重双面法加工技术研究》文中研究指明小模数螺旋锥齿轮由于其体积小,在机电一体化智能传动机构中有很好的应用。传统的小模数螺旋锥齿轮是使用双重双面法进行加工,双重双面法加工时大、小轮均采用双面法铣齿加工,加工效率高,但齿面啮合质量难以控制,从根本上限制了其传动性能的提高。本文针对双重双面法加工的小模数弧齿锥齿轮,采用TCA(Tooth contact analysis)技术对加工参数进行优化,从而改善了齿面的啮合接触状况,在保持双面法高效率铣齿加工的前提下,提升了齿轮副的啮合质量。主要内容:1.掌握小模数弧齿锥齿轮副的几何设计,以及双重双面法加工参数的计算方法。依照双重双面法的参数计算过程以及主、被动轮的设计过程,计算了一对小模数弧齿锥齿轮的基本几何参数和加工参数,给出切齿所需的刀盘和机床调整参数。2.依据计算出的小模数弧齿锥齿轮的基本几何参数,以及双重双面法的加工参数,建立了关于弧齿锥齿轮的啮合坐标系以及主、被动轮齿面方程。研究了TCA分析的理论基础并编制出相应的TCA程序,对齿轮副的啮合过程进行TCA分析,并为后续切齿奠定基础。3.利用TCA结果调整齿轮副的加工参数,研究加工参数微调对齿面啮合性能的影响规律。通过微调刀位、水平轮位及相关参数,对各个加工参数的改变对齿轮接触区产生的影响效果进行总结。基于以上总结的影响规律,通过对主要参数进行调整,得到最优的传动误差曲线和接触区。最终得到调整后的齿轮机床调整加工参数,使得弧齿锥齿轮副具有良好的理论啮合性能。4.基于UG软件,进行精确数字化建模技术与啮合仿真分析确定三维建模,虚拟装配,并模拟齿轮副的齿面啮合情况。5.以具体的实例对产品进行滚检试验,验证以上过程能否应用到弧齿锥齿轮副的加工过程中。
杨建明[9](2020)在《高速动车组动力转向架构架结构疲劳研究》文中研究表明为了满足我国日益发展的需要,列车行驶速度不断提高,随之而来列车行驶的可靠性面临着更大的挑战。列车车体与轮对之间仅靠转向架承接,其结构的安全可靠性就直接决定了列车行驶的安全性,而转向架中所有结构均依赖构架支撑和承载,因此其所受载荷十分复杂极易产生疲劳裂纹,致使行驶的安全可靠性得不到保障。特别是高速列车构架处于高速高频的工况条件下,构架的疲劳可靠性要求更高,这也将影响实际应用时高速列车的最高安全行驶速度。因此对高速动车组转向架的疲劳强度进行深入的研究是非常必要的。论文主要开展以下内容的研究工作:依照图纸运用三维软件Pro-e建立构架三维模型,依据有限元基本理论、构架结构特点以及所用材料属性,基于ANSYS Workbench建立构架有限元模型,按照国际铁路联盟标准UIC 615-4以及EN 13749作为强度试验标准要求,计算出了构架对应工况下所受载荷,并运用Workbench软件仿真计算对构架进行静强度分析。依据多体动力学基本理论与结构参数以及动力学参数,基于UM软件建立整车多刚体动力学模型、及以构架为柔性体的整车刚柔耦合动力学模型。在UM中仿真分析两种类型构架在时域和频域下的动力学响应,比较两种类型构架的动力学参数差异。根据上述分析结果采用更为符合实际的刚柔耦合动力学模型,仿真求解构架二系空气弹簧处所受垂向载荷谱以及构架横向止档处所受横向载荷谱。介绍疲劳分析基本理论与方法,运用Goodman疲劳极限线图对静力学仿真分析结果进行疲劳强度评定。综合运用有限元分析结果以及构架所受垂向和横向载荷谱,基于n Code DesignLife联合仿真,依据Palmgren-Miner理论设置好载荷映射,分别得出疲劳寿命、疲劳损伤云图,从而直观了解构架整体疲劳情况以及薄弱部位。计算与分析结果表明所分析构架满足UIC 615-4的强度标准,能够满足在维护周期内安全可靠的运行要求。
梁启胜[10](2020)在《周边干扰作用下高层建筑迎风面风压双峰分布特征研究》文中指出随着经济及建筑科技的发展,高层建筑不断涌现,幕墙结构也大规模应用于现代高层建筑中。然而幕墙结构,特别是玻璃幕墙在强/台风作用下容易发生破坏,这给建筑的日常维护及周边社区安全造成很大挑战。因此,对建筑幕墙结构进行抗风研究意义重大。建筑表面风压特征研究是实现建筑围护结构合理抗风设计的前提和基础。本论文对高层建筑表面风压特征进行了细致化研究,发现了一种周边干扰作用下高层建筑迎风面风压双峰分布的现象,并采用风洞测压模型试验及PIV试验和数值模拟相结合的方式,对该现象进行了深入分析。风洞试验中,风压信号由测压管与压力传感器组成的测量系统采集而得,但上述采集系统会对风压产生畸变影响。本研究首先针对现有研究对风压测量系统畸变效应修正方面工作存在的不足,提出了一种通过注水称重来精细化测定测压管道内径的方法以及基于对比理论传递函数模型和实验数据来优化测定压力传感器内腔体积的方法。研究结果表明,市面上出售的一些测压管名义内径与真实值之间可存在多达6%的差异;此外,某些风压计(Honeywell)的内腔体积不可忽略。基于包含上述技术在内的一些风洞试验精细化测试技术,本文对高层建筑表面风压进行了精细化研究:发现高层建筑迎风面风压在上游建筑干扰作用下会出现双峰分布现象,此外,风压信号在时域上存在交替出现的正、负压成分,且其交替频率与上游旋涡脱落频率一致;基于上述现象,提出了高层建筑幕墙及其支撑结构在交变荷载作用下一种潜在的破坏机理,并建立了风压信号混合PDF分布模型。相关研究为非高斯风压信号的极值评估提供了一种新途径,也极大丰富了建筑围护结构风致破机理内容。为深入探究表面风压双峰分布特征的产生机理及对应的流场结构特征,本文还分别采用了大涡模拟和PIV试验的研究方法展开系统研究。大涡模拟可获得具有时间和空间连续性的风场信息。基于风场中尾迹流场信息,本论文发现:受脱落旋涡等复杂尾流与背景来流耦合作用,上游建筑分离层的影响范围随着旋涡结构的脱落而发生变化,这使布置在下游的受扰建筑在时域上分别受到背景来流和复杂尾流交替作用的影响,从而造成建筑迎风面风压在时程上出现正负交替的现象。此外,PIV试验结果表明尾迹流场结构与上游建筑的朝向密切相关;当上游建筑迎风面与来流呈45°夹角时,尾流的旋涡结构比夹角为0°时的情况更为明显,因而其流场脉动特性也较为显着。高频采样频率模式下PIV试验获得的流场时域信息揭示了旋涡结构从脱落到尾流传递与发展再到消失的完整演变过程;相关结果表明适中的发展距离可使旋涡结构直接作用于下游建筑表面,进而对其风效应产生不利影响。如上所述,数值模拟与流场可视化技术对获取流场结构信息及深化研究复杂的流场现象具有显着的技术优势。本硕士论文研究对深入了解建筑表面风压特征及丰富建筑围护结构风致破机理具有重要的参考意义,相关技术成果也能提高风洞试验相关测试结果的准确性。
二、修正的Goodman线图试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、修正的Goodman线图试验研究(论文提纲范文)
(1)一种常用Goodman疲劳极限线图程序的开发及应用(论文提纲范文)
1 疲劳极限线图简介 |
1.1 σm-σa关系曲线 |
1.2 σm-σmax,σmin关系曲线 |
2 Goodman线图程序开发 |
2.1 程序界面开发 |
2.2 事件的侦听及处理 |
3 Goodman线图程序应用 |
4 结束语 |
(2)履带式挖掘机加速疲劳强化试验路面构建及油箱疲劳耐久分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 挖掘机作业工况 |
1.2.2 挖掘机零部件疲劳分析 |
1.2.3 强化路面与加速疲劳研究 |
1.3 目前研究存在的主要问题 |
1.4 论文研究思路及主要研究内容 |
2 基于加速振动疲劳理论的试验路面构建流程 |
2.1 加速振动疲劳理论 |
2.1.1 冲击响应谱 |
2.1.2 疲劳损伤谱 |
2.2 加速疲劳强化试验路面构建流程 |
2.3 本章小结 |
3 基于用户调研数据的采石场作业工况测试与目标总损伤计算 |
3.1 用户调研 |
3.2 测试工况确定 |
3.3 采石测试及数据采集 |
3.4 数据的分析处理 |
3.5 燃油箱总损伤计算 |
3.6 本章小结 |
4 挖掘机动力学模型及虚拟试验路面模型的构建与验证 |
4.1 UM简介 |
4.2 履带式挖掘机动力学模型的构建 |
4.2.1 挖掘机工作装置及机体部分建模 |
4.2.2 挖掘机底盘部分建模 |
4.2.3 构建挖掘机整车虚拟样机 |
4.3 虚拟强化路面的构建 |
4.4 模型的校验 |
4.4.1 动力学仿真 |
4.4.2 实车测试 |
4.4.3 模型的验证 |
4.5 本章小结 |
5 加速疲劳强化试验路面构建 |
5.1 强化路面工况构建及仿真 |
5.2 强化系数计算 |
5.3 强化路面最优组合计算 |
5.4 本章小结 |
6 油箱疲劳分析 |
6.1 疲劳分析基本理论 |
6.1.1 线性疲劳损伤理论 |
6.1.2 材料的S-N曲线 |
6.1.3 平均应力修正方法 |
6.2 基于nCode DesignLife的疲劳寿命预测方法 |
6.2.1 油箱有限元分析 |
6.2.2 油箱S-N曲线 |
6.2.3 载荷谱的输入 |
6.3 油箱疲劳寿命分析结果 |
6.4 本章小结 |
7 总结和展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 创新 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(3)基于载荷谱的装载机铲斗疲劳寿命预测与优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景、目的和意义 |
1.2 国内外研究应用现状 |
1.2.1 载荷谱研究现状 |
1.2.2 疲劳寿命预测技术及应用的研究现状 |
1.2.3 优化设计技术在工程车辆上的研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 疲劳寿命预测理论研究 |
2.1 非参数密度估计 |
2.1.1 经验分布函数 |
2.1.2 经验密度函数 |
2.1.3 核密度估计 |
2.2 二维正态分布函数的条件期望 |
2.3 损伤累积理论 |
2.3.1 线性损伤累积理论 |
2.3.2 双线性损伤累积理论 |
2.3.3 非线性损伤累积理论 |
2.4 材料的S-N曲线 |
2.5 疲劳强度的影响因素 |
2.5.1 缺口形状效应 |
2.5.2 零件尺寸效应 |
2.5.3 表面状况的影响 |
2.5.4 平均应力的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 装载机铲斗载荷谱的编制 |
3.1 装载机铲斗的结构与性能 |
3.2 装载机铲斗载荷谱的测取 |
3.2.1 装载机外载荷识别模型 |
3.2.2 装载机作业方案的确定 |
3.2.3 装载机外载荷测取 |
3.3 装载机铲斗载荷信号处理 |
3.3.1 异常峰值点的剔除 |
3.3.2 基于小波阈值降噪 |
3.4 雨流统计分析 |
3.5 载荷外推及编制 |
3.6 本章小结 |
第4章 铲斗的有限元分析 |
4.1 有限元分析软件 |
4.2 有限元方法 |
4.3 装载机铲斗的有限元仿真 |
4.3.1 铲斗几何模型建立 |
4.3.2 铲斗单元类型及接触定义 |
4.3.3 材料属性及添加约束 |
4.3.4 铲斗划分网格 |
4.4 铲斗有限元结果分析 |
4.4.1 铲斗水平正载工况有限元分析 |
4.4.2 铲斗垂直正载工况有限元分析 |
4.4.3 铲斗垂直偏载工况有限元分析 |
4.4.4 铲斗水平垂直正载在工况有限元分析 |
4.4.5 铲斗水平垂直偏载工况有限元分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 装载机铲斗疲劳寿命预测 |
5.1 疲劳寿命预测方法 |
5.1.1 名义应力法 |
5.1.2 局部应力应变法 |
5.2 材料的P-S-N曲线 |
5.3 FE-SAFE疲劳分析软件 |
5.4 铲斗的疲劳寿命计算 |
5.4.1 疲劳载荷及材料参数定义 |
5.4.2 铲斗疲劳计算及结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 装载机铲斗的优化设计 |
6.1 优化设计理论 |
6.2 优化设计方法 |
6.3 装载机铲斗优化设计 |
6.3.1 铲斗优化的设计变量 |
6.3.2 铲斗优化的目标函数 |
6.3.3 铲斗优化的约束条件 |
6.3.4 铲斗优化分析 |
6.4 铲斗优化后静力学和疲劳分析 |
6.4.1 优化后静力学分析 |
6.4.2 优化后疲劳寿命分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研 |
致谢 |
(4)湖熟排涝泵站进水前池整流措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 泵站进水前池研究概况 |
1.2.1 模型试验研究 |
1.2.2 数值模拟研究 |
1.3 相关软件简介 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究内容 |
第二章 数值模拟计算方法 |
2.1 计算流体力学概述 |
2.2 基本控制方程 |
2.2.1 质量守恒方程 |
2.2.2 动量方程 |
2.3 控制方程离散方法 |
2.3.1 有限差分法 |
2.3.2 有限元法 |
2.3.3 有限体积法 |
2.4 湍流数值模拟方法 |
2.4.1 直接数值模拟法 |
2.4.2 大涡模拟法 |
2.4.3 雷诺平均法 |
2.5 湍流模型 |
2.5.1 标准k-ε模型 |
2.5.2 RNG k-ε模型 |
2.5.3 SST k-ω模型 |
2.6 流场的SIMPLEC算法 |
2.7 计算区域网格划分 |
2.8 本章小结 |
第三章 泵站进水前池三维流场的数值模拟 |
3.1 工程概况 |
3.2 三维建模及网格划分 |
3.2.1 泵站进水前池模型的建立 |
3.2.2 网格划分 |
3.3 求解步骤 |
3.3.1 边界条件设置 |
3.3.2 求解设置 |
3.4 前池流态改善目标 |
3.5 网格无关性分析 |
3.6 原始方案流场的数值模拟结果分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 进水前池流态改善研究 |
4.1 改进方案1流场的数值模拟结果分析 |
4.2 改进方案2流场的数值模拟结果分析 |
4.3 改进方案3流场的数值模拟结果分析 |
4.4 改进方案4流场的数值模拟结果分析 |
4.5 改进方案5流场的数值模拟结果分析 |
4.6 改进方案6流场的数值模拟结果分析 |
4.7 改进方案比选 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)桩基础控制变形相关指标与沉降计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 研究概况和现状 |
1.2.1 桩基础沉降变形控制设计概况和现状 |
1.2.2 桩基础沉降变形计算理论和方法概况和现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 桩基础变刚度调平控制沉降设计关键技术指标研究与分析 |
1.3.2 桩基础沉降变形计算理论和方法研究 |
第2章 大比尺模型试验设计 |
2.1 试验目的 |
2.1.1 试验拟解决的问题 |
2.1.2 试验的研究方法 |
2.2 试验模型设计 |
2.2.1 试验场地的条件 |
2.2.2 试验场地的整体布置 |
2.2.3 试验方案设计 |
2.2.4 试验基桩的承载力设计 |
2.3 模型制作与施工 |
2.3.1 模型桩施工 |
2.3.2 承台施工 |
2.3.3 深标点布置和施工 |
2.4 试验主要测试器件的安装 |
2.4.1 电阻应变片的布置与安装 |
2.4.2 土压力盒的布置与安装 |
2.4.3 位移计的安装 |
2.5 试验加载与测试 |
2.6 本章小结 |
第3章 桩基础控制变形相关指标试验研究 |
3.1 载荷板试验 |
3.2 单桩静载试验 |
3.2.1 单桩荷载-沉降曲线 |
3.2.2 基桩侧摩阻力分布 |
3.3 桩筏基础沉降测试 |
3.3.1 桩筏基础荷载-沉降曲线 |
3.3.2 筏板底土反力 |
3.3.3 桩筏基础控制沉降指标——强化指数与桩筏基础刚度 |
3.3.4 桩筏基础周边土体变形 |
3.3.5 桩筏基础竖向变形影响深度 |
3.3.6 桩筏基础中基桩的端阻比 |
3.3.7 桩筏基础侧摩阻力分布 |
3.3.8 桩筏基础中各基桩桩顶反力分布规律 |
3.4 本章小结 |
第4章 桩基础沉降计算理论与方法研究 |
4.1 桩侧摩阻力概化模式及解析 |
4.1.1 土层类别软硬强弱评定规一化 |
4.1.2 影响桩侧阻分布的因素 |
4.1.3 侧阻分布概化模式综合判定 |
4.1.4 基桩侧阻分布概化模式基本单元及其附加应力 |
4.1.5 端阻比的确定 |
4.1.6 基桩侧阻分布概化模式解析及相关参数确定 |
4.2 考虑实际桩侧阻概化模式的Mindlin均化应力解法 |
4.3 桩基沉降计算细则 |
4.4 本章小结 |
第5章 桩基础沉降计算方法工程案例测试与计算 |
5.1 上海环球金融中心 |
5.2 金茂大厦 |
5.3 上海中心大厦 |
5.4 绿地杭州之门 |
5.5 南宁阳光城·时代中心 |
5.6 苏州九龙仓 |
5.7 武汉世贸锦绣长江 |
5.8 浙江之门 |
5.9 中国尊大厦 |
5.10 模型试验验证 |
5.11 本章小结 |
第6章 总结 |
参考文献 |
致谢与感言 |
在学期间科研工作与研究成果 |
附录1 |
(6)饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 管桩类型以及贯入方式的比较 |
1.2.2 管桩连续贯入作用机理研究现状 |
1.2.3 基于总应力分析的大变形连续贯入有限元解决方法 |
1.2.4 基于有效应力分析的大变形连续贯入有限元解决方法 |
1.2.5 研究现状小结 |
1.3 研究内容及思路 |
1.4 主要创新点 |
第二章 基于混合网格的饱和土大变形连续贯入有限元方法 |
2.1 引言 |
2.2 饱和土中大变形连续贯入有限元分析方法 |
2.2.1 大变形连续贯入有限元模拟的基本模型和整体思路 |
2.2.2 混合Lagrangian-ALE大变形有限元算法 |
2.2.3 饱和土中水土耦合分析方法 |
2.2.4 混合网格界面处土体应力连续性的实现 |
2.2.5 桩-土界面接触算法 |
2.2.6 土体的应力-应变关系 |
2.3 软土中钢管桩静压贯入有限元模拟的实现 |
2.3.1 钢管桩静压贯入工程案例介绍 |
2.3.2 钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
2.3.3 有限元模型中静压桩加载方式的选择 |
2.3.4 钢管桩静压贯入有限元模型的有效性验证 |
2.4 软土中钢管桩锤击贯入有限元模拟的实现 |
2.4.1 钢管桩锤击贯入工程案例介绍 |
2.4.2 钢管桩锤击贯入数值模型的建立 |
2.4.3 有限元模型中锤击桩加载方式的选择 |
2.4.4 钢管桩锤击贯入有限元模型的有效性验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 闭口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
3.1 引言 |
3.2 闭口钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
3.3 闭口钢管桩静压贯入引起的土体变形响应 |
3.3.1 闭口钢管桩半径的影响 |
3.3.2 闭口钢管桩入土深度的影响 |
3.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
3.3.4 土体弹性模量的影响 |
3.3.5 土体超固结比的影响 |
3.4 闭口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力响应 |
3.4.1 闭口钢管桩半径的影响 |
3.4.2 闭口钢管桩入土深度的影响 |
3.4.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
3.4.4 土体弹性模量的影响 |
3.4.5 土体超固结比的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 开口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
4.1 引言 |
4.2 常规直径开口钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
4.3 开口钢管桩静压贯入引起的土体变形响应 |
4.3.1 开口钢管桩半径的影响 |
4.3.2 开口钢管桩入土深度的影响 |
4.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
4.3.4 土体弹性模量的影响 |
4.3.5 土体超固结比的影响 |
4.4 开口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力响应 |
4.4.1 开口钢管桩半径的影响 |
4.4.2 开口钢管桩入土深度的影响 |
4.4.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
4.4.4 土体弹性模量的影响 |
4.4.5 土体超固结比的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 超大直径开口钢管桩连续贯入对饱和软土的作用分析 |
5.1 引言 |
5.2 超大直径开口钢管桩连续贯入有限元模型的建立 |
5.3 超大直径开口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
5.3.1 超大直径开口钢管桩半径的影响 |
5.3.2 超大直径开口钢管桩入土深度的影响 |
5.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
5.3.4 土体弹性模量的影响 |
5.3.5 土体超固结比的影响 |
5.4 超大直径开口钢管桩锤击贯入对饱和软土的作用分析 |
5.4.1 开口钢管桩半径的影响 |
5.4.2 锤击次数的影响 |
5.4.3 锤击荷载的影响 |
5.4.4 土体不排水抗剪强度的影响 |
5.4.5 土体弹性模量的影响 |
5.4.6 土体超固结比的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 钢管桩连续贯入作用机理讨论和评估方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 不同桩端形式钢管桩连续贯入作用的比较研究 |
6.2.1 常规直径开口与闭口钢管桩静压贯入作用比较 |
6.2.2 超大直径开口与闭口钢管桩连续贯入作用比较 |
6.2.3 钢管桩连续贯入作用机理讨论 |
6.3 闭口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力评估方法 |
6.3.1 评估桩周土体超孔隙水压力沿深度分布的简化模型 |
6.3.2 简化模型相关系数的参数分析 |
6.3.3 桩周土体超孔隙水压力预测公式的提出 |
6.4 开口钢管桩静压贯入引起的土体超孔压最大值的估算方法 |
6.4.1 土体超孔压最大值的影响参数分析 |
6.4.2 土体超孔压最大值的预测公式 |
6.5 钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力评估方法的应用 |
6.6 本章小结 |
第七章 考虑连续贯入的土体固结与桩基承载力时效的相关性研究 |
7.1 引言 |
7.2 桩基承载力时间效应的机理分析 |
7.3 桩周土体固结效应的机理分析 |
7.4 桩周土体固结效应的影响因素分析 |
7.4.1 土体渗透系数的影响 |
7.4.2 土体不排水抗剪强度的影响 |
7.4.3 土体弹性模量的影响 |
7.4.4 土体超固结比的影响 |
7.5 基于固结效应的桩侧承载力时效分析 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间主要科研成果 |
(7)铝合金车身开发全流程轻量化优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外铝合金车身应用现状 |
1.3 车身基础性能的关联性研究现状 |
1.4 概念车身断面优化研究现状 |
1.5 近似模型在车身优化设计中的应用 |
1.6 可靠性设计方法在车身设计中的应用 |
1.7 本文的研究目的及研究内容 |
第2章 铝合金车身平台基础性能和轻量化系数关联性研究及应用 |
2.1 引言 |
2.2 车身平台化概述 |
2.3 铝合金车身平台的基础性能 |
2.3.1 铝合金车身平台的弯曲刚度 |
2.3.2 铝合金车身平台的扭转刚度 |
2.3.3 铝合金车身平台的模态 |
2.4 铝合金车身平台的轻量化系数 |
2.5 铝合金车身平台基础性能和轻量化系数关联性推导及应用 |
2.5.1 铝合金车身平台静刚度与模态的关联性 |
2.5.2 铝合金车身平台轻量化系数与模态的关联性 |
2.5.3 实例应用 |
2.6 试验验证 |
2.7 本章小结 |
第3章 组合优化模型在铝合金车身概念设计阶段轻量化优化设计中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 铝合金车身参数化概念模型的建立与验证 |
3.2.1 梁单元类型的选择 |
3.2.2 基于详细接头的铝合金车身参数化概念模型的建立 |
3.2.3 边界条件的确定 |
3.2.4 概念模型可信度验证 |
3.3 断面灵敏度分析 |
3.3.1 灵敏度定义及相对灵敏度的概念 |
3.3.2 灵敏度分析结果及设计变量的确定 |
3.4 近似模型的建立及精度结果讨论 |
3.4.1 近似模型及组合近似模型简介 |
3.4.2 试验设计-最优拉丁超立方采样(OLHD) |
3.4.3 精度预测与讨论 |
3.5 组合近似模型在铝合金车身参数化概念轻量化中的应用 |
3.5.1 数学模型的建立 |
3.5.2 响应迭代过程 |
3.5.3 轻量化优化结果 |
3.6 本章小结 |
第4章 铝合金车身详细设计阶段轻量化设计的多目标可靠性协同优化 |
4.1 引言 |
4.2 面向轻量化的多目标可靠性优化的总体架构 |
4.3 铝合金车身详细有限元模型的建立 |
4.4 CVOA序贯采样技术研究及近似模型的建立 |
4.4.1 设计变量定义 |
4.4.2 CVOA序贯采样技术研究 |
4.4.3 RBF近似模型的建立及预测精度 |
4.5 面向轻量化的多目标可靠性协同设计 |
4.5.1 可靠性优化理论 |
4.5.2 多目标二次优化法 |
4.5.3 面向轻量化的多目标可靠性协同设计优化流程 |
4.5.4 数学模型的建立 |
4.5.5 优化结果分析和讨论 |
4.5.6 基于多准则决策方法的Pareto前沿解的选择与讨论 |
4.5.7 工程化可行性验证 |
4.6 铝合金车身基础性能试验验证 |
4.6.1 弯曲刚度试验 |
4.6.2 扭转刚度试验 |
4.6.3 模态试验 |
4.6.4 试验结果分析与讨论 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表的论文 |
(8)小模数螺旋锥齿轮双重双面法加工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 双重双面法 |
1.2.2 轮齿接触分析 |
1.3 本课题的主要内容 |
第2章 弧齿锥齿轮双重双面法设计 |
2.1 双重双面法的切齿原理 |
2.1.1 假想平面齿轮 |
2.1.2 假想平顶齿轮 |
2.2 螺旋角和刀号 |
2.3 弧齿锥齿轮双重双面法几何参数、加工参数的计算 |
2.4 实例计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 弧齿锥齿轮双重双面法加工及TCA分析 |
3.1 弧齿锥齿轮的齿面方程 |
3.1.1 大轮的齿面方程 |
3.1.2 小轮的齿面方程 |
3.2 齿面接触分析(TCA) |
3.2.1 TCA简介 |
3.2.2 TCA分析的原理和意义 |
3.3 程序化计算过程 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于TCA分析的双重双面法加工参数修正 |
4.1 接触区及其变化规律 |
4.1.1 安装位置对于轮齿接触区的影响 |
4.1.2 修正接触区的基本原理 |
4.1.3 实例的TCA结果分析 |
4.2 加工参数的修正 |
4.2.1 加工参数修正原则 |
4.2.2 加工参数修正的目的 |
4.2.3 参数调整的基本规律 |
4.3 综合分析 |
4.4 实例的综合修正 |
4.5 齿面接触区仿真 |
4.6 本章小结 |
第5章 双重双面法弧齿锥齿轮铣齿、滚检试验 |
5.1 双工位高效小模数弧齿锥齿轮铣齿机 |
5.2 小模数弧齿锥齿轮铣齿试验 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)高速动车组动力转向架构架结构疲劳研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究内容及方法 |
第二章 构架静强度分析 |
2.1 有限元分析的基本步骤 |
2.2 转向架构架强度试验标准 |
2.3 转向架构架有限元分析前处理 |
2.3.1 转向架构架基本参数 |
2.3.2 转向架构架模型的建立 |
2.3.3 构架模型的简化 |
2.3.4 有限元模型的前处理 |
2.3.5 有限元模型网格的划分 |
2.4 静强度载荷工况下的计算载荷 |
2.4.1 超常载荷 |
2.4.2 模拟主要运营载荷 |
2.5 转向架构架计算载荷工况 |
2.6 构架静强度分析 |
2.6.1 边界条件 |
2.6.2 静强度评定标准及方法 |
2.6.3 静强度分析结果及评定 |
2.7 本章小结 |
第三章 车辆刚柔耦合动力学建模与仿真 |
3.1 多体动力学基本理论 |
3.1.1 机车多体动力学建模基本理论 |
3.1.2 多体动力学运算基本理论 |
3.1.3 UM多体动力学基本理论 |
3.2 模态分析 |
3.2.1 模态分析基本理论 |
3.2.2 构架模态分析 |
3.3 车辆多体动力学建模 |
3.3.1 UM动力学仿真软件 |
3.3.2 动力学模型拓补图 |
3.3.3 整车多刚体动力学模型的建立 |
3.3.4 整车刚柔耦合动力学模型的建立 |
3.3.5 轨道谱及线路模型的建立 |
3.4 车辆多体动力学仿真分析 |
3.4.1 构架垂向振动响应对比分析 |
3.4.2 构架横向振动响应对比分析 |
3.4.3 载荷谱输出 |
3.5 本章小结 |
第四章 构架疲劳强度及寿命研究 |
4.1 疲劳分析基本理论 |
4.1.1 材料S-N曲线 |
4.1.2 平均应力对疲劳强度的影响 |
4.1.3 Palmgren-Miner理论 |
4.2 构架疲劳强度校核 |
4.2.1 疲劳强度校核方法 |
4.2.2 Goodman-Smith疲劳极限线图的绘制 |
4.2.3 构架疲劳强度校核 |
4.3 基于Ansys nCode DesignLife疲劳评定 |
4.3.1 Ansys nCode DesignLife软件简介 |
4.3.2 构架整体的疲劳分析 |
4.3.3 疲劳分析计算结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
个人简历 |
参加课题 |
已发表的学术论文 |
(10)周边干扰作用下高层建筑迎风面风压双峰分布特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 风工程主要研究方法 |
1.2.1 风洞试验方法 |
1.2.2 CFD数值风洞模拟 |
1.2.3 现场实测方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 高层建筑结构风效应的研究与发展 |
1.3.2 高层建筑干扰效应研究现状 |
1.4 现有研究局限性 |
1.5 研究目标、特色点及内容 |
1.5.1 主要研究目标 |
1.5.2 主要特色点 |
1.5.3 主要研究内容 |
第二章 风洞试验原理介绍 |
2.1 风洞试验相似理论的量纲分析法 |
2.2 大气边界层风洞模拟 |
2.2.1 大气边界层 |
2.2.2 风洞试验湍流场模拟 |
2.3 风洞试验测压模型试验 |
2.3.1 风洞试验测压模型试验原理 |
2.3.2 模型缩尺比例 |
2.3.3 采样参数 |
2.3.4 雷诺数效应 |
2.3.5 参考风速与参考静压确定 |
2.4 风洞试验粒子图像测速技术 |
2.4.1 示踪粒子 |
2.4.2 粒子图像的像素与位移标定 |
2.4.3 粒子图像的互相关分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 流体力学的控制方程与大涡模拟方法 |
3.1 流体力学控制方程 |
3.1.1 物质导数 |
3.1.2 散度 |
3.1.3 质量方程 |
3.1.4 动量方程 |
3.2 不可压缩流大涡模拟方法 |
3.2.1 不可压缩流大涡模拟控制方程 |
3.2.2 亚格子模型 |
3.3 数值模拟用户自定义函数 |
3.3.1 数值模拟用户自定义函数介绍 |
3.3.2 数值模拟入口湍流的UDF构造 |
3.4 本章小结 |
第四章 风洞试验风压模型试验信号畸变的精细化研究 |
4.1 管道-压力传感器系统的频响函数 |
4.1.1 试验与理论频响函数 |
4.1.2 理论公式的幅值响应参数化分析 |
4.1.3 理论公式的相位响应参数化分析 |
4.2 试验布置与方法 |
4.2.1 注水称重法测量管道孔径 |
4.2.2 压力传感器内腔容积确定 |
4.2.3 主体试验布置 |
4.3 两类压力传感器的试验组数据分析 |
4.3.1 Scanivalve试验组数据分析 |
4.3.2 Honeywell试验组数据分析 |
4.3.3 风洞试验风压模型试验风压数据修正 |
4.4 本章小结 |
第五章 建筑迎风面风压双峰分布特征的测压试验研究 |
5.1 试验介绍 |
5.2 试验数据的讨论 |
5.2.1 风压双峰分布的现象讨论及机理研究 |
5.2.2 不同干扰工况下受扰建筑迎风面风压特征讨论 |
5.3 双峰分布模型分析 |
5.3.1 双峰分布模型 |
5.3.2 基于混合分布模型的风压系数分布分析 |
5.3.3 混合分布模型的参数化分析 |
5.4 典型案例分析与工作意义讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 建筑迎风面风压双峰分布特征的大涡模拟研究 |
6.1 大气边界层入口湍流风场生成 |
6.2 CAARC模型数值模拟分析 |
6.2.1 模型建模及网格划分 |
6.2.2 模型的表面风压分析 |
6.2.3 数值模拟流场结构分析 |
6.3 干扰试验数值模拟 |
6.3.1 工况(0.25B,9.0D,0o) |
6.3.2 工况(0.5B,2.0D,45o) |
6.4 建筑表面风压双峰分布模型 |
6.4.1 单体建筑表面风压单峰分布模型 |
6.4.2 受扰建筑表面风压双峰分布拆分 |
6.5 本章小结 |
第七章 基于PIV试验的干扰流场可视化研究 |
7.1 PIV试验介绍 |
7.1.1 小型回流式风洞试验平台 |
7.1.2 PIV试验工况 |
7.1.3 图像标定 |
7.2 单体模型试验流场分析 |
7.3 干扰模型试验流场分析 |
7.3.1 相同工况不同时刻的瞬态尾迹流场分析 |
7.3.2 相对位置沿顺风向位置变化的瞬态流场分析 |
7.3.3 相对位置沿横风向位置变化的瞬态流场分析 |
7.3.4 施扰模型角度变化的瞬态流场分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 硕士研究生期间获得的科研成果 |
致谢 |
四、修正的Goodman线图试验研究(论文参考文献)
- [1]一种常用Goodman疲劳极限线图程序的开发及应用[J]. 姜子刚,张金梅,刘世谦,韩小坤,刘钊宾,邢首辰. 拖拉机与农用运输车, 2022(01)
- [2]履带式挖掘机加速疲劳强化试验路面构建及油箱疲劳耐久分析[D]. 雷丽妃. 西华大学, 2021(02)
- [3]基于载荷谱的装载机铲斗疲劳寿命预测与优化设计[D]. 郝大亮. 青岛理工大学, 2021(02)
- [4]湖熟排涝泵站进水前池整流措施研究[D]. 邓方宇. 扬州大学, 2021(08)
- [5]桩基础控制变形相关指标与沉降计算方法研究[D]. 褚卓. 中国建筑科学研究院有限公司, 2021(01)
- [6]饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析[D]. 窦锦钟. 上海交通大学, 2020
- [7]铝合金车身开发全流程轻量化优化设计方法研究[D]. 王震虎. 湖南大学, 2020(02)
- [8]小模数螺旋锥齿轮双重双面法加工技术研究[D]. 炊兵毅. 河南科技大学, 2020(06)
- [9]高速动车组动力转向架构架结构疲劳研究[D]. 杨建明. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [10]周边干扰作用下高层建筑迎风面风压双峰分布特征研究[D]. 梁启胜. 广州大学, 2020(02)