利用SolidWorks和ANSYS软件构建了ZY13000型液压支架的有限元模型,对掩护梁结构承受冲击载荷时的受力情况进行仿真分析。结果发现,掩护梁结构承受的应力非常不均匀,最大应力达到了674.3 MPa,几乎接近材料的屈服强度690 MPa,存在一定风险。从掩护梁整体箱型结构和千斤顶耳座结构两个方面进行优化设计,再次对优化后的掩护梁结构进行受力分析,发现最大应力降低至446.1 MPa,降低的幅度为33.84%。将优化后的掩护梁结构应用到液压支架工程实践中,经过6个月时间的现场测试,发现整体运行良好,使用寿命可延长20%左右。

薄壁铜管在旋锻缩径过程中成形表面易产生凹陷、屈曲等缺陷。为获得良好的缩径表面成形质量,论文通过理论分析,获取旋锻缩径过程中旋锻模具运动曲线规律;依据相邻锻打周期内旋锻模具与铜管接触关系,研究工艺参数与铜管表面产生缺陷的关系;采用ABAQUS软件建立四片式模具锻打模型,分析进给速度对薄壁烧结态铜管缩径成形质量的影响规律。结果表明增加旋锻模具数量可以提高缩径表面成形质量;管壁越薄越不利于获得高的表面成形质量;提高进给速度,旋锻缩径过程中铜管缩径表面更容易产生凹陷或屈曲等缺陷。

中空超扁平系列谐波减速器进行寿命测试过程中,当转速达到一定数值时,该系列谐波减速器振动较大,严重影响其使用寿命。为研究其振动机理,为改善振动性能提供基础,需要对该系列谐波减速器进行模态分析。首先,采用Hy?perMesh软件对谐波减速器进行有限元建模,计算获取所关注范围内的模态结果。同时采用16通道动态信号测试分析系统,对谐波减速器进行振动模态实验测试。最终,将实测与仿真结果进行对比,验证了仿真结果的有效性,可为后续机械结构优化提供指导意见。

扬声器频响曲线的平坦性是衡量其品质的关键指标,平坦性决定着声音重放的效果。文中通过有限元模拟和实验验证相结合的方法对某款扬声器后腔体中局部位置有无吸音棉来研究吸音棉对扬声器频响曲线的影响。有限元模拟和实验结果具有良好的一致性,研究结果表明,可以通过吸音棉在扬声器腔体中合理的布置,提高扬声器频响曲线的平坦性,进而提高重放声音的品质。

为提高电力电缆排管防护沟槽的装配化程度和便于局部更换,研发了预制装配式排管防护沟槽结构体系,开展了沟槽结构的参数化设计。选取典型结构构造形式,采用原型试验研究和有限元分析相结合的方法,分析了覆土厚度分别在1 m和3 m两种工况下,结构应力分布和位移变化规律。研究结果表明,覆土厚度对结构竖向位移、普通钢筋拉应力影响显著,覆土厚度为3 m时的结构竖向位移、普通钢筋拉应力值分别是覆土厚度为1 m时对应值的2.4倍和2.3倍。槽壁是结构主压应力的控制构件,底板是纵向拉应力和主拉应力的控制构件。底板主拉应力随覆土厚度增大而明

针对新型磁探测电阻抗成像技术的正问题,利用有限元方法求解得到目标体内部的电压和电流密度分布,然后根据Biot-Savart定律获得目标体外部的磁感应强度数据,并且分析了有限元方法计算正问题的精度.结果表明,其足以用于磁探测电阻抗成像的电导率图像重建.在此基础上,通过仿真实验发现环形电极模式避免了电流的扩散效应,远离电极部分的z方向电流密度图像与电导率图像一致,以电流密度成像替代电导率成像,使得磁探测电阻抗成像简化为磁探测电流密度成像,缩短了数据测量时间和图像重建时间,为快速成像奠定了基础.

以废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒制成的各向同性圆环体型块作为楼板芯体材料,定义型块与楼板长边静距和短边静距为不变参数,楼板两个方向型块间现浇混凝土肋宽和混凝土体积置换率为可变参数,设计了六组不同结构布置填充板梁支撑体系的数值算例,并进行了有限元分析。数值模拟结果表明,可变参数的变化对结构变形和应力分布规律的影响不大,对节点应力值大小较变形值大小影响显著,在相同混凝土体积置换率情况下,增加楼板长向混凝土肋宽有利于结构整体变形。

采用全矢量有限元方法进行光纤设计优化,得到横截面上失去两层空气洞的双芯光子晶体光纤,可用于液压传感.优化的双芯光子晶体光纤的模场半径和数值孔径与单模光纤基本一致,在优化的双芯光子晶体光纤和单模光纤之间有一个相对较低的熔接损耗.计算结果表明由模场半径和数值孔径导致的不匹配造成的总共损耗可低至0.026dB,低于传统光子晶体光纤和单模光纤0.1dB的直接熔接损耗.对基于20cm双芯光子晶体光纤的液压传感器的性能进行研究,结果表明在0~500 MPa量程内的灵敏度为-1.6pm/MPa.

为设计制作高灵敏度、高稳定性的谐振式微加速度计,基于微制作工艺,采用柔性铰链机构和双端固定音叉谐振器设计了微加速度计结构;分别用解析法和有限元方法分析了加速度计的理论灵敏度,同时进行了谐振器结构优化设计;根据检测原理设计制作了测试用电路板,给出了开环谐振频率测试结果以及闭环时加速度测试结果。测试结果表明所设计的谐振式加速度计工作稳定,灵敏度约为55.03Hz/g,分辨力约为182×10-6g。

盘式制动器在制动过程中涉及到接触应力场、摩擦温度场以及盘体转动角速度和能量等的急剧变化。对列车制动器进行曲面构型设计,并改进制动器结构使它适用于碳陶摩擦材料。基于直接热力耦合的有限元方法,对比平面和曲面两种制动器结构的仿真结果,得到二者在相同工况下的温度场分布、接触应力分布以及角速度和能量的时间历程曲线。结果表明:曲面盘式制动器的制动效率明显高于平面制动器,但其温度场和接触应力分布状态不是十分理想。