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基于遗传算法和有限元计算联合仿真的尾翼轻量化设计 被引量:2
1
作者 杨辉 易仁发 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期222-229,共8页
针对尾翼轻量化设计,提出了一种联合仿真优化设计方法,以改进遗传算法为寻优算法,用有限元计算完成受力分析,编写程序使寻优过程和有限元计算过程联合对结构进行优化。将结构参数离散为设计参数并编码,将有限元计算结果作为约束条件,零... 针对尾翼轻量化设计,提出了一种联合仿真优化设计方法,以改进遗传算法为寻优算法,用有限元计算完成受力分析,编写程序使寻优过程和有限元计算过程联合对结构进行优化。将结构参数离散为设计参数并编码,将有限元计算结果作为约束条件,零件体积为优化目标,通过外点法将约束和目标转换为适应度函数,经过迭代获得最优结构参数。仿真结果表明:用该方法优化对某型火箭弹尾翼进行优化,在满足原工况下的受力要求的同时,减轻了约30%的结构质量,该优化方法具有一定的可行性;在联合仿真寻优的过程中,多种群遗传算法相对于普通遗传算法有更好的搜索效果。 展开更多
关键词 轻量化设计 有限元计算 遗传算法 拓扑优化 火箭弹尾翼
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电磁阀电磁场有限元计算软件
2
作者 梁振光 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期280-282,286,共4页
针对电磁阀计算的手工演算程序和基于磁路方法的不足,根据工程需求情况,选择了简单、成熟的二维有限元法,提出了电磁阀的二维电磁场有限元计算模型,为利用已有的计算程序,对外施电压约束采取了迭代计算的处理方法。软件界面采用易于掌握... 针对电磁阀计算的手工演算程序和基于磁路方法的不足,根据工程需求情况,选择了简单、成熟的二维有限元法,提出了电磁阀的二维电磁场有限元计算模型,为利用已有的计算程序,对外施电压约束采取了迭代计算的处理方法。软件界面采用易于掌握的VB编程,计算结果的后处理则利用了Matlab的强大功能。该方法有效地解决了常用的基于磁路方法无法处理涡流场问题,并减少了设计、开发的工作量。 展开更多
关键词 有限元计算软件 电磁阀 有限元计算模型 二维有限元 二维电磁场 计算程序 处理方法 迭代计算 VB编程 软件界面 计算结果 后处理 场问题 工作量 磁路 电压 涡流
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750kV线路绝缘子串电压分布的有限元计算 被引量:52
3
作者 沈鼎申 张孝军 +1 位作者 万启发 阮江军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期54-57,共4页
特高压架空输电线路绝缘子串的电压分布对于绝缘子的相关设计和运行维护非常重要。运用静态电场的三维有限元法分析计算了750kV输电线绝缘子串的电压分布,考虑了绝缘子电介质、屏蔽环、输电线路及铁塔对绝缘子电压分布的影响;比较了计... 特高压架空输电线路绝缘子串的电压分布对于绝缘子的相关设计和运行维护非常重要。运用静态电场的三维有限元法分析计算了750kV输电线绝缘子串的电压分布,考虑了绝缘子电介质、屏蔽环、输电线路及铁塔对绝缘子电压分布的影响;比较了计算结果与实测值,并分析了误差产生的原因。根据计算结果建议对于玻璃绝缘子串加屏蔽环以减少第1片绝缘子承受的电压百分比。运用三维有限元法计算高压绝缘子串中的电压分布是可行且有效的,可应用于更为复杂条件下的绝缘子串电场分布的计算分析。 展开更多
关键词 750KV线路 特高压架空输电线路 绝缘子串 电压分布 有限元计算
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鼠笼异步电机起动性能的时步有限元计算 被引量:25
4
作者 严登俊 刘瑞芳 +1 位作者 胡敏强 李训铭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期177-181,190,共6页
时步有限元方法是计算鼠笼异步电机暂态起动特性的一种有效方法,本文针对当前该方法在工程应用中存在的问题展开了研究。在转子转动的处理方面,通过对现有方法进行改进,得到了一种新的处理有限元运动问题的方法——边界耦合法,解决了现... 时步有限元方法是计算鼠笼异步电机暂态起动特性的一种有效方法,本文针对当前该方法在工程应用中存在的问题展开了研究。在转子转动的处理方面,通过对现有方法进行改进,得到了一种新的处理有限元运动问题的方法——边界耦合法,解决了现有方法存在的效率低、通用性不强和时间步长不确定等问题。本文还讨论了转子电路方程的建立和电磁转矩计算等方面的问题。 展开更多
关键词 鼠笼异步电机 起动性能 时步有限元计算 数字仿真
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掘进工作面围岩散热的有限元计算 被引量:19
5
作者 吴强 秦跃平 +1 位作者 郭亮 吴青银 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2002年第6期33-36,共4页
掘进工作面的围岩散热是至今尚未解决的一个重要问题。笔者根据掘进工作面围岩温度场的特点 ,分析了移动柱坐标下的导热微分方程 ,合理地确定了温度场边界、划分了单元格 ;推导了该特定导热微分方程的变分方程 ,阐述了有限元解算的原理 ... 掘进工作面的围岩散热是至今尚未解决的一个重要问题。笔者根据掘进工作面围岩温度场的特点 ,分析了移动柱坐标下的导热微分方程 ,合理地确定了温度场边界、划分了单元格 ;推导了该特定导热微分方程的变分方程 ,阐述了有限元解算的原理 ;论述了由温度场解算结果计算围岩散热量的方法。由此原理和方法 ,编制了计算机程序 ,以一个简单的实例 。 展开更多
关键词 有限元计算 掘进工作面 温度场 围岩散热 矿井 热害治理
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发动机飞轮螺栓的三维有限元计算分析 被引量:27
6
作者 石秀勇 李国祥 胡玉平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期845-848,共4页
结合大功率柴油机性能强化的数值计算,针对螺纹连接几何形状和载荷条件的复杂性,建立了装配实体模型;在考虑柔性曲轴附加转矩的情况下,采用接触分析法对发动机的飞轮螺栓进行了三维有限元计算;得出了螺栓工作状态下最危险点发生的位置,... 结合大功率柴油机性能强化的数值计算,针对螺纹连接几何形状和载荷条件的复杂性,建立了装配实体模型;在考虑柔性曲轴附加转矩的情况下,采用接触分析法对发动机的飞轮螺栓进行了三维有限元计算;得出了螺栓工作状态下最危险点发生的位置,考核了螺栓的疲劳强度安全系数,分析结果表明,螺纹连接是一种弹塑性模型。提出了发动机性能强化后螺栓连接的三种优化设计方案。 展开更多
关键词 螺栓 疲劳强度 有限元计算 弹塑性模型
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覆冰情况下输电线路有限元计算及其结构优化 被引量:29
7
作者 王燕 皇甫成 +1 位作者 杜志叶 阮江军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期99-106,共8页
建立了塔-线耦合结构系统三维有限元力学计算模型。通过对覆冰输电线路耐张段位移及应力分布情况进行分析计算,提出了线路耐张段在一定风速与覆冰厚度条件下的临界失效曲线。经过多次计算并验证薄弱杆塔以及薄弱单元分布情况,得到了薄... 建立了塔-线耦合结构系统三维有限元力学计算模型。通过对覆冰输电线路耐张段位移及应力分布情况进行分析计算,提出了线路耐张段在一定风速与覆冰厚度条件下的临界失效曲线。经过多次计算并验证薄弱杆塔以及薄弱单元分布情况,得到了薄弱位置的分布特点和规律。以发生覆冰倒塔事故的实际线路为研究对象,并以力学分析计算结果为依据,提出了有针对性地更换杆塔最薄弱处钢材以及在耐张段内薄弱处增加一基杆塔的线路改进方案。通过结构优化前后线路耐张段薄弱单元应力比值以及临界失效曲线的对比分析,证明了所提出改进方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 塔-线系统 有限元计算 覆冰 临界失效曲线 结构优化
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真空-堆载预压处理高速公路软基的有限元计算 被引量:38
8
作者 刘汉龙 彭吉力 +1 位作者 陈永辉 郑绍君 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1029-1033,共5页
根据高速公路路基的变形特点,提出了真空-堆载联合预压法处理软基的三维Biot固结有限元计算模型,将砂井按照实际尺寸划分单元,避免了平面计算方法中的砂井处理的问题,较以往的平面数值方法更接近实际情况。结合修正剑桥模型,对某真空-... 根据高速公路路基的变形特点,提出了真空-堆载联合预压法处理软基的三维Biot固结有限元计算模型,将砂井按照实际尺寸划分单元,避免了平面计算方法中的砂井处理的问题,较以往的平面数值方法更接近实际情况。结合修正剑桥模型,对某真空-堆载联合预压试验段进行了计算、分析,结果令人满意。 展开更多
关键词 高速公路 软基处理 BIOT固结 三维有限元计算 真空—堆载联合预压法 路基变形
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面板堆石坝应力与变形弹塑性有限元计算与分析 被引量:17
9
作者 吴兴征 栾茂田 阴吉英 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期602-608,共7页
用沈珠江建议的双屈服面模型对洪家渡面板堆石坝进行了三维有限元分析 .计算中考虑到堆石材料的非线性和模拟运行过程 ,采用了逐级增量与不平衡力修正迭代相结合的算法 ,经与中点增量法的结果对比 ,表明该算法是有效的 .通过对堆石坝体... 用沈珠江建议的双屈服面模型对洪家渡面板堆石坝进行了三维有限元分析 .计算中考虑到堆石材料的非线性和模拟运行过程 ,采用了逐级增量与不平衡力修正迭代相结合的算法 ,经与中点增量法的结果对比 ,表明该算法是有效的 .通过对堆石坝体在施工和逐级蓄水加载过程中的应力和变形分析 ,探讨了坝体中某些特定单元在运行过程中的主应力轴旋转状态 .对于坝体中部单元 ,在填筑过程中 ,主应力轴的偏转程度多在 10°以内 ;蓄水加载时偏转程度增加约2 0 % .而对于坝体上下游单元 ,主应力轴偏转则更加明显 .对τ σ3 平面、q p平面内的一些坝体单元的应力路径比较表明 ,不论是施工还是蓄水加载 ,q p 展开更多
关键词 非线性 弹塑性 面板堆石坝 有限元计算
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风力机桨叶的三维建模与动力学特性有限元计算 被引量:13
10
作者 陈顺章 李录平 +3 位作者 晋风华 卢绪祥 朱益军 谭海辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第3期29-34,共6页
以结构动力学基本方程为理论基础,将桨叶看成是根部完全固定的悬臂结构,建立了桨叶运动的物理模型和数学模型。以15 kW风力机桨叶为例,在AutoCAD软件中建立风力机桨叶实体模型,并应用国际通用的大型有限元分析软件ALGOR对桨叶在零转速... 以结构动力学基本方程为理论基础,将桨叶看成是根部完全固定的悬臂结构,建立了桨叶运动的物理模型和数学模型。以15 kW风力机桨叶为例,在AutoCAD软件中建立风力机桨叶实体模型,并应用国际通用的大型有限元分析软件ALGOR对桨叶在零转速下的振动模态和不同转速下的振动模态进行了计算与分析,分别算出其前5阶的固有频率和振型。对风力机桨叶的频率谱响应进行了分析,得到了激振力作用下叶片的振动位移与应力分布。 展开更多
关键词 风力机桨叶 三维建模 动力学特性 有限元计算
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环锚预应力混凝土衬砌三维有限元计算分析 被引量:13
11
作者 亢景付 梁跃华 张沁成 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期968-972,共5页
环锚预应力混凝土衬砌是一种新型的水工压力隧洞衬砌形式,进行有限元结构分析时的关键是如何模拟环形预应力筋的作用.为此,提出了一种基于ANSYS的等效荷载法,用法向等效应力和切向等效应力模拟非均匀分布的锚索预应力,通过SURF154单元... 环锚预应力混凝土衬砌是一种新型的水工压力隧洞衬砌形式,进行有限元结构分析时的关键是如何模拟环形预应力筋的作用.为此,提出了一种基于ANSYS的等效荷载法,用法向等效应力和切向等效应力模拟非均匀分布的锚索预应力,通过SURF154单元将其施加于计算模型.文中对一个无黏结预应力混凝土衬砌全部锚索张拉锁定后的应力状态进行了三维有限元计算,计算结果与实测结果具有良好的一致性.该方法还适用于有黏结曲线预应力筋的预应力混凝土结构有限元计算. 展开更多
关键词 水工结构 三维有限元计算 预应力混凝土衬砌 预应力损失
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水轮发电机转子三维温度场的有限元计算 被引量:9
12
作者 付敏 邹继斌 +1 位作者 孔祥春 王文华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期137-139,共3页
建立水轮发电机转子三维温度场计算的数学模型,用有限元法对水轮发电机转子1/2轴向长度的三维温度场进行求解,绘出任意一个截面的温度分布曲线。对一台320 MW的水轮发电机进行了数值计算。结果表明,最高温度值与实测值基本... 建立水轮发电机转子三维温度场计算的数学模型,用有限元法对水轮发电机转子1/2轴向长度的三维温度场进行求解,绘出任意一个截面的温度分布曲线。对一台320 MW的水轮发电机进行了数值计算。结果表明,最高温度值与实测值基本相符。 展开更多
关键词 三维温度场 有限元计算 水轮发电机 转子 数学模型
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关于“渗流作用下土坡圆弧滑动有限元计算”的讨论之二——兼论边坡稳定分析中的渗流力 被引量:17
13
作者 陈立宏 李广信 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期396-397,共2页
关键词 渗流 土坡 圆弧滑动 有限元计算 边坡 稳定分析 渗流力
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基于有限元计算细观力学的RVE库的建立与应用 被引量:7
14
作者 吕毅 吕国志 孙龙生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期851-856,共6页
基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL(PATRAN command language)实现RVE(repr-esentative volume element)的参数化自动建模,建立RVE库,集成相应的细观力学计算程序,一体化预测复合材料宏观性能。通过工程实例,调用... 基于有限元计算细观力学理论,以MSC.PATRAN为平台,利用PCL(PATRAN command language)实现RVE(repr-esentative volume element)的参数化自动建模,建立RVE库,集成相应的细观力学计算程序,一体化预测复合材料宏观性能。通过工程实例,调用RVE库中的平纹编织复合材料RVE,预测平纹编织C/SiC复合材料的宏观弹性模量,对空天飞机全C/SiC复合材料机身襟翼进行静力有限元计算,实现结构材料一体化设计。 展开更多
关键词 有限元计算细观力学 RVE(representative VOLUME element)库 MSC.PATRAN 空天飞机机身襟翼
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双排桩结构特性及桩体位移有限元计算分析 被引量:6
15
作者 杨保全 丘滨 陈先威 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第7期52-55,共4页
分析了双排围护桩的工程效应及其结构受力特性,结合工程实例,利用ADINA有限元软件建立了双排围护桩的三维模型,对基坑开挖过程中桩体位移及不同排距情况下的桩体结构变形进行了计算分析。结果表明,桩体位移法计算值与实测值接近,说明模... 分析了双排围护桩的工程效应及其结构受力特性,结合工程实例,利用ADINA有限元软件建立了双排围护桩的三维模型,对基坑开挖过程中桩体位移及不同排距情况下的桩体结构变形进行了计算分析。结果表明,桩体位移法计算值与实测值接近,说明模拟效果较好,对于类似工程的优化设计施工具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 双排围护桩 排距 有限元计算 变形
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铁路路基桩板结构荷载扩散模式及有限元计算方法研究 被引量:7
16
作者 徐玉龙 曾长贤 +1 位作者 郭建湖 陈尚勇 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第8期19-25,共7页
桩板结构由于具有优越的刚性特征,在软土、岩溶、采空区、短路基、交叉工程等条件复杂地区加固地基取得了良好效果,但因其荷载复杂、结构多次超静定,往往需借助国外商业有限元计算软件进行结构设计优化。采用理论研究与数值计算方法,对... 桩板结构由于具有优越的刚性特征,在软土、岩溶、采空区、短路基、交叉工程等条件复杂地区加固地基取得了良好效果,但因其荷载复杂、结构多次超静定,往往需借助国外商业有限元计算软件进行结构设计优化。采用理论研究与数值计算方法,对路基桩板结构计算模型、荷载扩散模式、有限元计算方法进行研究。研究表明:桩板结构可借助温克尔弹性地基梁理论简化为二维梁-杆框架结构;路基基床结构与桩板结构组成的“上软下硬”双层地基结构体系下,路基各类荷载扩散至桩板结构上的扩散角范围为0°~30°;通过构建有限元理论框架下梁、杆单元刚度矩阵与温度等效荷载,自主编制了桩板结构V1.0结构计算软件,对比商业有限元软件与自编软件的内力与位移计算结果,显示两者高度吻合,可服务于工程设计。 展开更多
关键词 铁路路基 桩板结构 结构设计 荷载扩散 有限元计算 双层地基
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不同加载方法对甲板大开口分段有限元计算的误差分析 被引量:3
17
作者 石勇 侯海量 +2 位作者 白雪飞 朱锡 冯文山 《海军工程大学学报》 CAS 2002年第1期90-93,共4页
利用MSC-NASTRAN有限元程序模拟计算甲板大开口的应力.建立简单的总体和分段力学模型,采用不同的加载方法进行甲板应力计算,将局部应力计算结果与整体应力计算结果比较,得出各种加载方法有限元计算的误差,从而给出误差... 利用MSC-NASTRAN有限元程序模拟计算甲板大开口的应力.建立简单的总体和分段力学模型,采用不同的加载方法进行甲板应力计算,将局部应力计算结果与整体应力计算结果比较,得出各种加载方法有限元计算的误差,从而给出误差小、建模简单的局部分段模型加载的最佳方法. 展开更多
关键词 加载方法 甲板 大开口分段 有限元计算 误差分析 应力分析 局部分段加载方法 舰船设计
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NF-6风洞洞体有限元计算与水压试验 被引量:9
18
作者 解亚军 郭琦 +2 位作者 肖春生 薛红军 郗忠祥 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期110-114,共5页
简要介绍了西北工业大学翼型研究中心NF 6高速增压连续式风洞洞体基于有限元方法的应力应变静态和动态特性分析,并与风洞水压试验结果进行对比。结果表明,有限元计算中所采用的结构和边界条件简化方法合理可行,在数量级和变化趋势上,实... 简要介绍了西北工业大学翼型研究中心NF 6高速增压连续式风洞洞体基于有限元方法的应力应变静态和动态特性分析,并与风洞水压试验结果进行对比。结果表明,有限元计算中所采用的结构和边界条件简化方法合理可行,在数量级和变化趋势上,实测点和对应计算点的应变值比较一致,最大应力在材料的许用应力之内,实际风洞洞体及支撑是安全的,风洞的前三阶振动模态分析为风洞的安全运行提供了参考依据。 展开更多
关键词 有限元计算 NF-6风洞 水压试验 洞体 动态特性分析 西北工业大学 振动模态分析 有限元方法 应力应变 研究中心 试验结果 条件简化 变化趋势 许用应力 最大应力 安全运行 连续式 数量级 应变值 计算 翼型
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压力管线开裂失效分析有限元计算 被引量:5
19
作者 潘建华 范志超 +1 位作者 陈学东 陈斌 《化工设备与管道》 CAS 2008年第6期67-70,共4页
针对某公司转化炉与预转化炉之间的一段压力管线在投用2年后,在弯头与直管连接焊缝处发生开裂的失效情况,对该段压力管线进行了有限元分析,得到了一些有意义的结论。
关键词 压力管线 开裂失效 有限元计算
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冷却塔检测鉴定及有限元计算分析 被引量:6
20
作者 李娟 卢亦焱 +1 位作者 杨醒乾 刘纯 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期154-161,共8页
某冷却塔已使用20多年,存在一定程度的老化和破损,对其外观缺陷、混凝土碳化程度、钢筋锈蚀程度及倾斜度等进行检测鉴定,应用有限元方法,计算该冷却塔在风荷载、温度作用、重力荷载单独作用和组合作用下的内力和变形,并取组合作用进行... 某冷却塔已使用20多年,存在一定程度的老化和破损,对其外观缺陷、混凝土碳化程度、钢筋锈蚀程度及倾斜度等进行检测鉴定,应用有限元方法,计算该冷却塔在风荷载、温度作用、重力荷载单独作用和组合作用下的内力和变形,并取组合作用进行整体稳定性和局部稳定性分析,验算塔身裂缝发展情况。结果表明,冷却塔刚度、承载力、安全系数、整体稳定性和局部稳定性均能满足现行规范的规定,塔身裂缝除局部筒壁不满足最大裂缝宽度限制的要求外,其它范围均满足。根据检测鉴定及有限元计算结果,对冷却塔采用粘碳纤维布、混凝土表面防碳化处理、钢筋除锈防锈等加固补强措施。 展开更多
关键词 冷却塔 检测鉴定 有限元计算 加固
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