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基于Green函数的轮胎冲击载荷特性反演方法
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作者 师桂杰 李强 王德禹 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期165-173,共9页
[目的]旨在通过结构响应间接识别轮胎冲击载荷及其分布特性,为甲板设计与安全评估提供依据,提出一种基于Green函数的载荷反演方法。[方法]以某船甲板加筋板为研究对象,利用Green函数将冲击载荷表示为单位脉冲载荷的叠加,通过有限元仿真... [目的]旨在通过结构响应间接识别轮胎冲击载荷及其分布特性,为甲板设计与安全评估提供依据,提出一种基于Green函数的载荷反演方法。[方法]以某船甲板加筋板为研究对象,利用Green函数将冲击载荷表示为单位脉冲载荷的叠加,通过有限元仿真得到Green核函数矩阵,并结合广义交叉验证准则(GCV)的Tikhonov正则化方法,建立载荷反演模型。针对单个轮胎及多个轮胎冲击工况,分析多源载荷对反演精度的影响。对于凸型、马鞍型和凹型3种典型的轮印载荷分布形式,通过等效划分受力区域并施加单位脉冲载荷,完成载荷分布特性的反演。[结果]结果表明,所提方法能够有效识别轮胎冲击载荷的时间历程及其分布特性,反演相对误差均小于5%。其中,基于应变和位移响应的反演精度较高,误差低于2%;即使在5%噪声干扰下,反演载荷仍然与实际载荷基本一致。[结论]所提方法解决了冲击载荷作用时间短、结构响应范围有限以及多源载荷联合作用带来的反演难题,为实船轮印载荷识别提供了新思路,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 甲板设计 结构响应 动力响应 加筋板 承载能力 冲击载荷 轮印载荷分布 GREEN函数 载荷反演
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悬臂梁结构半余弦基函数冲击载荷识别及验证
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作者 王莹 马晓力 王强 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期351-355,共5页
研究设备的振动状态还需考虑受工作冲击载荷因素导致的冲击损伤、部件松动以及自身结构振动的影响。为此设计了一种建立在半余弦函数基础上的冲击载荷识别算法,通过遗传算法确定合适区间,利用数据方法确定梁、薄板与桁架的尺寸,并进行... 研究设备的振动状态还需考虑受工作冲击载荷因素导致的冲击损伤、部件松动以及自身结构振动的影响。为此设计了一种建立在半余弦函数基础上的冲击载荷识别算法,通过遗传算法确定合适区间,利用数据方法确定梁、薄板与桁架的尺寸,并进行实验验证。数值模拟结果表明:拟合冲击载荷(SCFF)方法误差均比Tikhonov、切比雪夫正交多项式拟合(COPF)更低,随着噪声增大SCFF识别优势更加明显。获得10%以内的峰值误差,在参数优化下达到最小值,表明参数优化具备良好的适用性。试验验证结果表明:通过分析响应信号频谱数据,推断该冲击载荷之后造成的悬臂梁发生低频振动状态,前四阶模态对模型实施修正满足可行性要求。采用SCFF方法识别时,可以跟实际载荷形成良好的吻合状态,可以识别获得更小峰值误差。 展开更多
关键词 冲击载荷 悬臂梁 载荷识别 函数拟合 遗传算法
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冲击载荷下含腐蚀缺陷海底油气管道可靠性分析
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作者 曾威 田旭敏 +1 位作者 郑吉霖 朱东润 《石油机械》 北大核心 2025年第7期104-111,共8页
海底油气管道是海洋油气输送的“生命线”,其可靠性直接影响水下油气开采的安全性。考虑到在役海底油气管道不仅受到管道内油气的腐蚀作用,还会受到海上坠物的冲击作用,为此,构建了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析模型,并针对... 海底油气管道是海洋油气输送的“生命线”,其可靠性直接影响水下油气开采的安全性。考虑到在役海底油气管道不仅受到管道内油气的腐蚀作用,还会受到海上坠物的冲击作用,为此,构建了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析模型,并针对其分析效率较低的问题,建立了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析Kriging(KG)预测模型。在此基础上,提出了基于功能函数响应值KG预测模型的含腐蚀缺陷海底管道可靠度计算方法,开展冲击速度、管道埋深和管道腐蚀深度对海底油气管道可靠性的影响规律研究。研究结果表明:海底油气管道的可靠度随坠物冲击速度和管道腐蚀深度的增加而降低,当冲击速度小于11 m/s时管道可靠性为100%,当达到13 m/s时,可靠度下降至95.02%;管道腐蚀深度小于5 mm时管道可靠性为100%,当达到7 mm时,可靠度下降至92.07%;相反,海底油气管道的可靠度随管道埋深的增加而增加,当埋深为0.6 m时,可靠度达到100%。所得结论可为海底油气管道的设计与维护提供参考。 展开更多
关键词 海底油气管道 冲击载荷 腐蚀缺陷 KRIGING模型 可靠性分析
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冲击载荷下高压大排量径向柱塞泵滑靴副磨损特性
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作者 李少年 王凯峰 +2 位作者 李福豪 付丽婷 茹常旭 《液压与气动》 北大核心 2025年第5期36-46,共11页
为探究冲击载荷下高压大排量径向柱塞泵滑靴副的摩擦磨损特性,依托ANSYS Mechanical软件,编写ANSYS参数化设计语言程序,建立了径向柱塞泵定子-滑靴接触面瞬态摩擦磨损模型,计算不同工作压力、冲击压力幅值与冲击次数下的定子-滑靴动态... 为探究冲击载荷下高压大排量径向柱塞泵滑靴副的摩擦磨损特性,依托ANSYS Mechanical软件,编写ANSYS参数化设计语言程序,建立了径向柱塞泵定子-滑靴接触面瞬态摩擦磨损模型,计算不同工作压力、冲击压力幅值与冲击次数下的定子-滑靴动态摩擦磨损,并开展滑靴副磨损试验。结果发现:在0~0.6 s瞬态过程中,磨损区域分布在滑靴面中心油池与均压槽间,滑靴面存在偏磨现象,滑靴销接孔处应力集中,仿真与试验相对值的平均误差为8.99%。通过对三组单因素正交试验显著性分析及Kriging插值拟合,得出滑靴磨损的正交敏感度依次为冲击次数、冲击压力幅值、工作压力。在60 min内3次冲击摩擦试验下,试件磨损量为824.1379 mm^(3),可见冲击载荷严重影响滑靴结构,证实了仿真模型对滑靴副磨损的有效预测能力。 展开更多
关键词 冲击载荷 径向柱塞泵 滑靴副 摩擦磨损模型 磨损量
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强冲击载荷下掘进机截齿动态响应及截齿改进分析
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作者 康晓敏 NDUWARUGIRA Bill Herve 《机械设计》 北大核心 2025年第2期130-140,共11页
掘进机截齿截割煤岩时受到的载荷复杂多变,尤其截割硬岩时,强冲击载荷使截齿遭到破坏。为了研究掘进机截齿受到强冲击载荷作用时的动态响应,提出了一种强冲击载荷的描述形式,建立强冲击载荷下的截齿动力学模型,通过MATLAB/Simulink软件... 掘进机截齿截割煤岩时受到的载荷复杂多变,尤其截割硬岩时,强冲击载荷使截齿遭到破坏。为了研究掘进机截齿受到强冲击载荷作用时的动态响应,提出了一种强冲击载荷的描述形式,建立强冲击载荷下的截齿动力学模型,通过MATLAB/Simulink软件进行数值仿真求解,得到截齿齿体位移和速度的时间历程曲线。采用ANSYS Workbench软件建立截齿的有限元仿真模型,与动力学模型仿真得到的结果一致。仿真结果表明:最大载荷增加,振幅增幅较大;载荷变化时间延长,振幅增幅较小。设计了新的截齿齿体,与之前的截齿有限元仿真结果相比,振幅明显减小,改进后的截齿齿体能够有效改善强冲击载荷下的振动状况,为提高截齿截割硬岩的能力提供了依据。 展开更多
关键词 掘进机截齿 冲击载荷 动态响应
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悬臂梁在承受支座冲击载荷作用下的刚塑性动力响应分析
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作者 袁锋 《核科学与工程》 北大核心 2025年第2期202-208,共7页
结构在冲击载荷作用下,一般会进入屈服状态,载荷会重新分布,导致结构在塑性下的响应与弹性下的响应两者差异很大,因此有必要进行塑性动力响应的分析。与结构自身承受冲击载荷不同,结构在支座承受冲击载荷的情况,有其特殊之处。本文选取... 结构在冲击载荷作用下,一般会进入屈服状态,载荷会重新分布,导致结构在塑性下的响应与弹性下的响应两者差异很大,因此有必要进行塑性动力响应的分析。与结构自身承受冲击载荷不同,结构在支座承受冲击载荷的情况,有其特殊之处。本文选取悬臂梁结构作为研究对象,将材料假设为理想刚塑性材料,在支座承受的加速度冲击载荷下,根据达朗贝尔原理,建立刚体的动力学方程,再根据支座的加速度时程,对动力学方程进行求解和数值积分,最终计算出了结构动力响应的理论解,包括支座反力时程,悬臂梁转角的角位移、角速度和角加速度时程,支座反力做功和结构内能时程。该理论解也得到了有限元计算结果的验证。相比有限元解,理论解能更好地呈现冲击载荷下动力响应的基本规律。类似于塑性应变,本文提出了累积转角的指标用来衡量结构的塑性变形,研究了悬臂梁的长度和(管道)的壁厚对累积转角的影响。研究结果表明,累积转角对悬臂梁的长度较敏感,对悬臂梁(管道)的壁厚不敏感。 展开更多
关键词 冲击载荷 刚塑性 动力响应
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冲击载荷对动静压径向轴承时变热流体润滑特性的影响 被引量:1
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作者 苗新明 郭红 +1 位作者 寇清硕 杨帅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第10期49-57,共9页
综合流体力学、热力学、转子动力学等理论,建立冲击载荷作用下动静压轴承热流体数学模型,运用有限差分法和欧拉法等计算并分析冲击载荷对轴承热流体性能的影响。结果表明:动静压轴承受到冲击后承载力等参数呈现正弦变化趋势,轴心轨迹为... 综合流体力学、热力学、转子动力学等理论,建立冲击载荷作用下动静压轴承热流体数学模型,运用有限差分法和欧拉法等计算并分析冲击载荷对轴承热流体性能的影响。结果表明:动静压轴承受到冲击后承载力等参数呈现正弦变化趋势,轴心轨迹为闭合曲线;方向相反、幅值相等的冲击载荷使得动静压轴承承载力和轴心轨迹呈现对称变化趋势,冲击幅值每提高120 N,水平承载力变化峰值增加33.0%~47.0%,竖直承载力变化峰值提升1.9%~2.3%;冲击载荷及轴承结构参数对最小油膜厚度影响显著,冲击幅值每增加120 N,最小油膜厚度变化约0.3μm;计入温度场分布动静压轴承特性参数与等温模型相比,最大油膜压力值降低2%,最小油膜厚度降低7%,轴心轨迹变化趋势一致,但初始位置相差较大。 展开更多
关键词 动静压轴承 温度场 压力场 冲击载荷 轴心轨迹
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冲击载荷下螺栓法兰结构密封性影响因素研究
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作者 白明鹤 金映丽 +1 位作者 孙自强 闫明 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期344-348,共5页
为研究冲击载荷下不同螺栓预紧力,不同垫片材料以及厚度对螺栓法兰垫片连接结构密封性的影响规律,对垫片的工作载荷进行计算,计算出垫片在工作时保持密封的最小接触压力,并建立具有不同参数的螺栓法兰连接结构有限元模型,同时考虑了结... 为研究冲击载荷下不同螺栓预紧力,不同垫片材料以及厚度对螺栓法兰垫片连接结构密封性的影响规律,对垫片的工作载荷进行计算,计算出垫片在工作时保持密封的最小接触压力,并建立具有不同参数的螺栓法兰连接结构有限元模型,同时考虑了结构中垫片的非线性,研究了模型在冲击载荷下螺栓的预紧力、不同垫片材料以及垫片厚度对螺栓法兰连接结构密封性的影响规律。分析结果表明:螺栓的预紧力大小对垫片的接触压力影响显著,预紧力越大,垫片的接触压力越大,密封性能越好,不同垫片材料对结构密封性也会产生影响,其中聚四氟乙烯填充材料密封性能较好。垫片厚度同样也会影响结构密封性,垫片厚度越大,垫片接触压力越大,密封性也越好。 展开更多
关键词 冲击载荷 螺栓法兰垫片连接结构 密封性能 影响因素
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爆轰冲击载荷作用下封隔器锚固系统失效研究
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作者 刘献博 李军 +3 位作者 柳贡慧 王典 席岩 连威 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期151-158,共8页
随着油气储层逐渐走向深层、超深层,射孔过程中完井管柱安全性问题受到越来越多的关注。基于爆炸动力学理论,结合井下射孔工况,建立井底-射孔串-封隔器井段的射孔爆轰冲击数值模型,明确射孔爆轰冲击波发生原理,揭示爆轰冲击波传播、反... 随着油气储层逐渐走向深层、超深层,射孔过程中完井管柱安全性问题受到越来越多的关注。基于爆炸动力学理论,结合井下射孔工况,建立井底-射孔串-封隔器井段的射孔爆轰冲击数值模型,明确射孔爆轰冲击波发生原理,揭示爆轰冲击波传播、反射规律。基于射孔爆轰冲击计算模型,分析热力耦合作用下封隔器服役可靠性。结果表明:射孔爆轰冲击波在传播至井底、封隔器位置处时发生了多次的反射叠加,传播空间的变化会引起爆轰冲击波幅值的快速增大;减小卡瓦锥角、增加卡瓦倾角及牙型角均可有效提高卡套接触压力,进而降低爆轰冲击载荷作用下封隔器失效风险。 展开更多
关键词 射孔 爆轰冲击载荷 完井管柱 封隔器 失效分析
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冲击载荷下圆柱形锂离子电池的动态响应预测
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作者 黄子轩 张新春 +3 位作者 顾丽蓉 安利强 饶理想 张玮琦 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期159-170,共12页
为提高径向冲击载荷下圆柱形锂离子电池的安全性,基于膜力因子法研究了大变形下电池的动态响应特性。将电池首先简化为包括内芯和外壳的夹层梁结构,根据抗拉屈服强度建立了电池横截面的塑性屈服准则和膜力因子,进一步将膜力因子引入运... 为提高径向冲击载荷下圆柱形锂离子电池的安全性,基于膜力因子法研究了大变形下电池的动态响应特性。将电池首先简化为包括内芯和外壳的夹层梁结构,根据抗拉屈服强度建立了电池横截面的塑性屈服准则和膜力因子,进一步将膜力因子引入运动方程实现了大变形下动态响应的求解。此外,基于拉压试验测定了电池构件的力学性能,进一步建立了电池整体有限元模型。研究表明:电池位移响应和速度响应的理论结果和有限元结果具有一致性;冲击载荷下电池初始速度越高,轴力效应对动态响应的影响越大;电池最大挠度随初始速度近似线性增加,且实际的响应时间具有饱和性;电池最大挠度随内芯和外壳屈服强度之比的减小而增大,电池外壳越薄,屈服强度的影响越显著;电池最大挠度随外壳厚度的增大而减小,屈服强度比越大,外壳厚度的影响越显著。 展开更多
关键词 锂离子电池 动态响应 大变形 冲击载荷 膜力因子法
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破冰船不同破冰模式冲击载荷特性研究
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作者 徐义刚 王燕舞 +2 位作者 徐鹤嫣 张德顺 李海超 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期24-29,共6页
针对破冰船冰致振动噪声冲击载荷分析难题,基于ALE算法模拟破冰船典型破冰动态过程。采用内河破冰船验证分析方法的有效性,探究了连续式破冰和冲撞式破冰工况下冲击载荷特性,揭示破冰冲击载荷影响机制。结果表明,连续式破冰过程中,冰层... 针对破冰船冰致振动噪声冲击载荷分析难题,基于ALE算法模拟破冰船典型破冰动态过程。采用内河破冰船验证分析方法的有效性,探究了连续式破冰和冲撞式破冰工况下冲击载荷特性,揭示破冰冲击载荷影响机制。结果表明,连续式破冰过程中,冰层存在弯曲破坏、挤压破坏及剪切破坏3种破坏模式,冰致冲击载荷主要集中在0~20 Hz范围内;冲撞式破冰初始阶段船速较高,冰层破坏模式以弯曲破坏为主,随着破冰速度逐渐减小,破坏模式逐渐转变为挤压破坏。 展开更多
关键词 破冰船 冲击载荷 ALE算法 破冰模式
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冲击载荷作用下数码电子雷管损伤研究
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作者 陈辉 翟慧杰 +2 位作者 张雷 吕金星 冯飞洋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期256-268,304,共14页
为降低爆破中电子雷管的拒爆率,研究爆破过程中产生的冲击载荷对电子雷管芯片的影响,进而对电子雷管起爆产生影响。开展水下爆破冲击预试验和ANSYS-LS/DYNA数值模拟,对不同爆破强度、距爆源距离和爆破方式下电子雷管受到的损伤定性、定... 为降低爆破中电子雷管的拒爆率,研究爆破过程中产生的冲击载荷对电子雷管芯片的影响,进而对电子雷管起爆产生影响。开展水下爆破冲击预试验和ANSYS-LS/DYNA数值模拟,对不同爆破强度、距爆源距离和爆破方式下电子雷管受到的损伤定性、定量研究,进而提出环间延时起爆可以减少电子雷管芯片损伤。结果表明:①爆源环三亚甲基三硝胺(RDX)用量越多,电子雷管芯片的检测电流越低,受损伤程度越大;②距离爆源越远,电容放电式点火系统中电容丢失电荷越少,增加冲击距离可以有效降低爆破产生的冲击应力对电子雷管芯片的损伤;③通过分析芯片损伤机理,利用多元线性回归分析方法,构建芯片损伤程度与爆源能量及距离的回归模型;④环间延时4 ms起爆效果最佳,能够有效减少电子雷管损伤程度,降低拒爆率。深入剖析电子雷管在爆破过程中受到的损伤,有助于提升我国爆破工程安全,提高爆破效率。 展开更多
关键词 冲击载荷 电子雷管 数值模拟 储能电容 冲击性能
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冲击载荷对水下构筑物的动力响应仿真与二次开发
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作者 张荣程 邓义斌 《中国航海》 北大核心 2025年第S1期283-289,共7页
落锚及爆炸事件产生的冲击载荷造成水下构筑物损伤研究中,常涉及大量重复的工作,尤需考虑多影响因素与多介质耦合,从而导致专业理论要求高、建模过程烦琐、耗时较长等问题。以ABAQUS有限元仿真软件为分析工具,利用Python语言搭建适用于... 落锚及爆炸事件产生的冲击载荷造成水下构筑物损伤研究中,常涉及大量重复的工作,尤需考虑多影响因素与多介质耦合,从而导致专业理论要求高、建模过程烦琐、耗时较长等问题。以ABAQUS有限元仿真软件为分析工具,利用Python语言搭建适用于不同条件下的水下管道物动力响应分析系统,通过系统规范输入流程、自动建模计算及结果输出,实现降低工程师工作量和人为错误的出现,并以试验数据验证了自动分析系统的准确性,并结合工程实例进一步验证了系统的完整性与实际适用性。结果表明:该系统实现设计中的全部功能,构建动力响应分析的全流程自动化,降低使用者的分析难度,为水下构筑物的动力响应分析提供了参考。 展开更多
关键词 冲击载荷 水下构筑物 二次开发 动力响应
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大冲击载荷下的深沟球轴承强度分析
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作者 陈振林 孔文强 +2 位作者 李晌 谢文超 牛荣军 《轴承》 北大核心 2025年第3期18-25,共8页
针对冲击载荷会造成高速深沟球轴承的载荷分布不稳定,导致沟道磨损以及保持架断裂等问题,以某装备用6215E型高速重载深沟球轴承为研究对象,建立了冲击载荷下的轴承动力学模型,并分析了冲击载荷对套圈接触应力、球与保持架碰撞力以及铆... 针对冲击载荷会造成高速深沟球轴承的载荷分布不稳定,导致沟道磨损以及保持架断裂等问题,以某装备用6215E型高速重载深沟球轴承为研究对象,建立了冲击载荷下的轴承动力学模型,并分析了冲击载荷对套圈接触应力、球与保持架碰撞力以及铆钉应力的影响,结果表明:有冲击载荷时的套圈最大接触应力比无冲击载荷时显著增大,单一轴向冲击载荷的套圈最大接触应力低于单一径向冲击载荷,联合冲击载荷下的套圈最大接触应力与仅受单一径向冲击载荷时基本一致;有冲击载荷时的保持架最大碰撞力比无冲击载荷时增大,且轴向冲击载荷变大,会引起球与保持架最大碰撞力突变;当铆钉预紧力为30 N时,铆钉的应力及保持架变形最适宜。 展开更多
关键词 滚动轴承 深沟球轴承 冲击载荷 接触应力 碰撞力 铆钉 预紧力
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冲击载荷下切牙种植体应力分析及结构参数优化 被引量:1
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作者 李天煦 俞经虎 +3 位作者 朱房勇 杨郁敏 丁祺文 钱善华 《医用生物力学》 北大核心 2025年第1期216-222,共7页
目的 探讨种植体长度、直径和基台角度对上颌中切牙周围骨质应力分布的影响,确定最优参数组合。方法 基于CBCT数据,重建口腔上颌三维模型;使用正交表建立有关于长度、直径以及基台角度共16个种植牙三维模型,并与上颌模型和刚体模型组装... 目的 探讨种植体长度、直径和基台角度对上颌中切牙周围骨质应力分布的影响,确定最优参数组合。方法 基于CBCT数据,重建口腔上颌三维模型;使用正交表建立有关于长度、直径以及基台角度共16个种植牙三维模型,并与上颌模型和刚体模型组装;利用ANSYS瞬态动力学模块进行有限元分析;最后,对所得应力数据进行正交实验与单因素方差分析。结果 种植体直径对皮质骨最大von Mises应力具有显著性影响(P=0.010),种植体长度(P=0.229)与基台角度(P=0.844)对皮质骨最大von Mises应力无显著性影响,最优参数组合为种植体直径5.0 mm、种植体长度12 mm、基台角度0°。种植体长度(P=0.001)、直径(P=0.011)与基台角度(P=0.013)均对皮质骨最大von Mises应力具有显著性,最优参数组合为种植体长度14 mm、种植体直径5.0 mm、基台角度5°。结论 种植体直径对皮质骨和松质骨应力均有显著影响,临床上应优先选择较大直径以降低应力峰值。种植体长度次之,基台角度影响最小。 展开更多
关键词 冲击载荷 上颌中切牙 种植体 基台角度 正交试验 有限元分析
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外部冲击载荷作用下的动车组列车轴箱轴承疲劳寿命评估方法
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作者 刘煜炜 许云 《轴承》 北大核心 2025年第5期79-85,共7页
为了明确外部冲击载荷对动车组列车轴箱轴承疲劳寿命的影响,构建轴箱轴承拟动力学模型,分析外部冲击载荷作用下的轴箱轴承振动特性,获取轴箱轴承接触载荷的时变特性,进而基于Miner损伤叠加理论提出考虑时变载荷影响的轴箱轴承疲劳寿命... 为了明确外部冲击载荷对动车组列车轴箱轴承疲劳寿命的影响,构建轴箱轴承拟动力学模型,分析外部冲击载荷作用下的轴箱轴承振动特性,获取轴箱轴承接触载荷的时变特性,进而基于Miner损伤叠加理论提出考虑时变载荷影响的轴箱轴承疲劳寿命评估模型。利用所提轴箱轴承疲劳寿命评估模型分析了不同载荷工况下的动车组列车轴箱轴承疲劳寿命,结果表明外部冲击载荷会导致轴箱轴承疲劳寿命显著下降,寿命下降比例与轴承所受恒定载荷和转速条件相关。 展开更多
关键词 滚动轴承 圆锥滚子轴承 轴箱轴承 冲击载荷 疲劳寿命 动力学模型
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突加冲击载荷下航空发动机转子动力响应试验
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作者 聂卫健 杨晓光 +2 位作者 唐广 王金舜 刘飞春 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2153-2160,共8页
基于振动台采用高速电机驱动开展航空发动机转子在突加冲击载荷下的动力响应试验研究,完成不同特征转速、不同载荷大小、不同冲击方向、不同脉宽条件下的转子动力响应试验,揭示了突加冲击载荷下转子动力响应的一般规律。研究表明:冲击瞬... 基于振动台采用高速电机驱动开展航空发动机转子在突加冲击载荷下的动力响应试验研究,完成不同特征转速、不同载荷大小、不同冲击方向、不同脉宽条件下的转子动力响应试验,揭示了突加冲击载荷下转子动力响应的一般规律。研究表明:冲击瞬时,转子动力响应呈现瞬间增大、随后恢复至稳定状态的现象;转子的动力响应随着突加冲击载荷的变大而变大,且各工况条件下,转子上垂直方向的动力响应比水平方向的动力响应要大,同一测量截面垂直方向响应比水平方向响应大4%~46.15%;此外,转子受到轴向基础冲击载荷的动力响应比受到垂向基础冲击载荷的动力响应大;在一定范围内,随着基础冲击载荷脉宽从6 ms变大至11 ms,转子的动力响应变小2.5%~10%。研究为航空发动机转子在突加冲击载荷下的振动响应分析和航空发动机结构安全设计提供了参考,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 航空发动机 突加冲击载荷 动力响应 试验研究
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增强多层感知机驱动的冲击载荷重构方法
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作者 冯思琪 江文松 +3 位作者 罗哉 黄传胜 杨力 卞点 《计量学报》 北大核心 2025年第8期1134-1143,共10页
针对汽车侧向碰撞试验中应变传感器阵列稀疏引起的载荷重构精度低的问题,提出了增强多层感知机驱动的载荷重构方法。分析了应变传感器阵列与冲击载荷之间载荷传递关系,建立了单激励-多源响应逆问题模型,搭建了多层感知机网络结构;采用... 针对汽车侧向碰撞试验中应变传感器阵列稀疏引起的载荷重构精度低的问题,提出了增强多层感知机驱动的载荷重构方法。分析了应变传感器阵列与冲击载荷之间载荷传递关系,建立了单激励-多源响应逆问题模型,搭建了多层感知机网络结构;采用遗传算法对网络初始权重进行优化,避免网络结构参数陷入局部寻优过程;采用误差反向传播算法,对各层的网络权重进行迭代更新,设置了决策函数使网络结构满足最优载荷重构精度,采用离散小波变换对冲击应变信号进行滤波提取特征。设计了车门冲击载荷试验系统,实验结果表明:该方法平均相对误差Emr为5.47%,验证了该方法在冲击载荷重构中的有效性。 展开更多
关键词 力学计量 冲击载荷 载荷重构 力学反问题建模 参数辨识 多层感知机
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薄壁椭球壳在冲击载荷作用下的动态变形模型
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作者 范升阳 栗建桥 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第8期76-91,共16页
为探究薄壁椭球壳在局部冲击载荷作用下的变形特征,开展了实验和数值模拟研究。利用轻气枪开展弹丸冲击实验,采用三维数字图像相关技术记录变形过程,得到了圆柱弹丸以不同速度冲击作用下椭球壳的全局变形形貌以及中心凹陷深度和凹陷边... 为探究薄壁椭球壳在局部冲击载荷作用下的变形特征,开展了实验和数值模拟研究。利用轻气枪开展弹丸冲击实验,采用三维数字图像相关技术记录变形过程,得到了圆柱弹丸以不同速度冲击作用下椭球壳的全局变形形貌以及中心凹陷深度和凹陷边界。在弹丸冲击椭球壳的数值模拟中,重点研究了3种曲率半径变化对椭球壳凹陷深度、凹陷长短轴的影响,采用量纲分析方法得到了无量纲变形特征所依赖的主要无量纲自变量,通过参数敏感性分析消减影响较小的参数,在保持相同材料、弹体尺寸与壳体厚度同一缩比时,得到了无量纲变形特征与3种曲率半径和速度之间的响应面函数表达式,并提出了根据凹陷深度和凹陷边界预测全局变形的公式,所得表达式尺寸效应良好,预测精度较高,可为工程中大尺寸曲面薄壳冲击载荷防护设计提供参考。 展开更多
关键词 薄壁椭球壳 冲击载荷 三维数字图像相关技术 量纲分析 响应面模型
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梯度冲击载荷下自移式单元支架动态响应特征研究
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作者 陈勇 武振 +1 位作者 王恒志 商和福 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期126-133,共8页
液压支架是工作面和超前巷道常用的支护手段,在工作时其顶梁常承受来自顶板的冲击载荷,自身稳定性面临威胁。为确保自移式单元支架在多次动载冲击下的工作安全,以赵楼煤矿5304工作面超前巷道自移式单元支架ZQ2000/22/48A为研究对象展开... 液压支架是工作面和超前巷道常用的支护手段,在工作时其顶梁常承受来自顶板的冲击载荷,自身稳定性面临威胁。为确保自移式单元支架在多次动载冲击下的工作安全,以赵楼煤矿5304工作面超前巷道自移式单元支架ZQ2000/22/48A为研究对象展开研究,首先运用SOLID WORKS建立模型,然后借助动力学软件ADAMS模拟在梯度冲击载荷条件下单元支架的动态响应特征,进而研究顶梁和立柱的位移及应力变化规律。研究结果显示:在梯度冲击载荷1000 kN作用下,单立柱最大应力为1850 kN,最大下沉量为100 mm,此时顶梁相对偏移量最大,数值为5.84 mm;随着冲击荷载按200、600和1000 kN梯度依次增大,立柱和顶梁的下沉量、应力和偏移量等参数呈非线性变化,其增量和变化率逐渐增大。该研究成果为液压支架的强度选择和冲击试验分析提供理论依据。 展开更多
关键词 单元支架 超前巷道 冲击载荷 ADAMS模拟 液压支架强度
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