实际工程中的非线性力学问题往往得不到精确的解析解,通常是用商业有限元软件来建模和数值仿真。基于ABAQUS求解非线性接触结构在冲击载荷作用下的力学特性,首先介绍了一种结构在受冲击载荷作用下求解力学响应的显式积分方法;然后用三维实体单元对结构进行有限元建模,并对模型中所涉及到的超弹性材料与脆性材料力学特性进行了研究;最后通过仿真计算,给出了所有部件的应力、应变结果,并对玻璃的脆性破坏过程作了演示。

提出了一种识别线性时变结构瞬时频率的方法。先将二阶振动微分方程改写为一阶状态方程;再利用Daubechies小波尺度函数,对结构的自由响应信号进行投影,并基于尺度函数的正交性,将状态方程解耦为线性代数方程组;最后求解方程组确定等效的系统转移矩阵,通过特征值分解识别出系统的瞬时频率。以悬臂梁和三自由度密集模态结构为仿真算例,识别了突变、周期变化和线性变化三种情况下的结构瞬时频率,从而验证了该方法的正确性和有效性。

基于状态空间和小波理论提出了时变系统的参数识别方法。该方法将线性时变系统的二阶振动微分方程转化为状态空间里的一阶微分方程组，再对系统的自由响应数据进行小波变换，利用小波尺度函数的正交性，又将一阶微分方程组的求解转化为线性代数方程组的求解问题。识别出等效的系统转移矩阵，再利用特征值分解，可以得到系统的模态参数，然后将等效的系统转移矩阵与实际物理模型中的质量、刚度和阻尼矩阵对照，识别出系统的刚度和阻尼矩阵。以4层楼房剪切模型为例，对突变、线性变化和周期变化3种情形下的时变参数进行了识别，仿真算例验证了该方法的正确性和有效性。

本文根据中江气田气井压力产量特征及井身结构特点开展柱塞工具研发及现场应用研究。首先,梳理了中江气田气井压力、气液产量特征及井身结构特点,明确了柱塞气举的应用井况;其次,开展了柱塞气举效果影响因素分析,以此为基础,研发高密封性柱塞工具;最后,跟踪新型柱塞工具现场应用效果,制定柱塞气举工艺参数,确保柱塞气举有效运行。

扇形喷嘴的结构和特性在防冻液喷洒系统中扮演着至关重要的作用。基于CFD数值模拟并结合单因素试验和正交试验,研究扇形喷嘴的3个关键参数对喷洒特性的影响。单因素仿真揭示了中心线上的射流速度、喷洒角度、喷嘴流量以及截线水含量随各参数的变化规律,并为正交试验因素水平的选择提供了依据;正交试验可以根据设计目标的需要,选择出一个较优的喷嘴结构参数组合,并通过极差分析得到了各结构参数对喷洒特性影响的主次顺序:偏移量是影响扇形喷嘴喷洒特性的最主要因素,半球直径和切槽角为次要因素。

以降低纯电动汽车在实际行驶时的能量消耗为目标,针对两挡机械自动变速器的换挡规律进行优化设计。依据太原市市区、郊区及综合行驶工况的实际需求,对汽车的驱动电机进行匹配,并基于电机效率制定出传统经济性换挡规律;通过动态规划算法求解出太原市各循环工况下的最佳挡位工作点,并提取出最优的双参数换挡规律。通过Matlab/Simulink建模和仿真,比较了不同工况下两种换挡规律的能耗差异。与传统经济性换挡规律相比,规划后的双参数换挡规律可以更好的降低汽车能耗,提升续航里程。