满载运煤敞车超常低周疲劳刚柔耦合评估新方法

1

作者 靳世英 朴思扬 +3 位作者 聂春戈 张俊林 李向伟 朴明伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期70-80,共11页

备用传力路径变化不确定性使准静态应变能成为决定平面心盘旁承接口耦合程度的最重要影响因素之一,既有方法丧失了小位移线弹假设的应用前提。根据这一相关性发现,提出了刚柔耦合疲劳损伤评估新方法。为了攻克散料运输铁路货车刚柔耦合... 备用传力路径变化不确定性使准静态应变能成为决定平面心盘旁承接口耦合程度的最重要影响因素之一,既有方法丧失了小位移线弹假设的应用前提。根据这一相关性发现,提出了刚柔耦合疲劳损伤评估新方法。为了攻克散料运输铁路货车刚柔耦合仿真难题,采用了实体单元及边界共节点处理技术。在正常AAR5级谱和局部扭曲叠加谱激励输入下满载运煤敞车刚柔耦合仿真分析表明:上旁承运行荷载增大迫使车体结构扭曲产生不高于2 Hz的低频敏感响应。钩缓冲击座附近焊缝疲劳损伤评估结果与现场塑性破坏完全吻合。由于局部刚度不足,短竖梁补强设计也很难奏效。借鉴通用敞车耳板铆接的设计经验,合理制定了具有针对性的结构补强方案,使满载运煤敞车不会再发生上述塑性破坏。 展开更多

关键词 满载运煤敞车 刚柔耦合仿真技术 模态结构应力恢复 焊缝疲劳损伤评估 超常低周疲劳

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强激光加载真空中铝靶冲量耦合的数值模拟 被引量：2

2

作者 袁红 童慧峰 +1 位作者 李牧 孙承纬 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期520-523,共4页

为了获得强激光加载真空中铝靶的冲量耦合系数，利用激光体烧蚀模型，采用流体力学理论和1维Lagrange有限差分的计算方法，对真空条件下不同激光参量时气化物质对靶产生冲量的过程进行了数值模拟，模拟计算结果与实验测量结果、Phipps... 为了获得强激光加载真空中铝靶的冲量耦合系数，利用激光体烧蚀模型，采用流体力学理论和1维Lagrange有限差分的计算方法，对真空条件下不同激光参量时气化物质对靶产生冲量的过程进行了数值模拟，模拟计算结果与实验测量结果、Phipps定标关系符合得较好。结果表明，在等离子体条件下，冲量耦合系数随着激光功率密度的增大而减小。 展开更多

关键词 激光技术 激光烧蚀 冲量耦合 数值模拟 等离子体

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微水导激光切割玻璃的耦合装置设计 被引量：8

3

作者 杨保健 谢顺德 代福 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期247-250,共4页

为了解决激光切割钢化玻璃过程中由于热应力导致产生裂纹并发生破裂的技术难题,建立了光液耦合模型,采用FLUENT软件进行了耦合腔内多场分析,获得了微水导激光切割钢化玻璃的工艺参量。结果表明,在喷口口径为0.4mm、水束压力为20MPa、激... 为了解决激光切割钢化玻璃过程中由于热应力导致产生裂纹并发生破裂的技术难题,建立了光液耦合模型,采用FLUENT软件进行了耦合腔内多场分析,获得了微水导激光切割钢化玻璃的工艺参量。结果表明,在喷口口径为0.4mm、水束压力为20MPa、激光功率为48W、切割速率为20mm/s的工艺条件下,厚度为0.5mm及1.0mm的玻璃试样的切割表面均比较光滑、基体内无微裂纹存在,切缝宽度约为100μm。该双注水口耦合装置的设计是合理的,能够满足钢化玻璃切割工艺的要求。 展开更多

关键词 激光技术 微水导激光耦合 数值模拟 喷嘴装置

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复合模型中实时耦合问题的探讨 被引量：3

4

作者 苏杭丽 张东生 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期216-219,共4页

通过分析实时耦合复合模型中物模(物理模型)与数模(数学模型)的连接过程,指出:复合模型中的物模部分与数模部分的关系是相互制约、相互依存的,二者间的实时耦合以及耦合的精度是复合模型成功的关键;耦合的时间和空间匹配条件保证了复合... 通过分析实时耦合复合模型中物模(物理模型)与数模(数学模型)的连接过程,指出:复合模型中的物模部分与数模部分的关系是相互制约、相互依存的,二者间的实时耦合以及耦合的精度是复合模型成功的关键;耦合的时间和空间匹配条件保证了复合模型中物模与数模两个部分连接的时空连续性;控制周期的大小、控制变量的选择以及控制的策略是影响复合模型耦合精度的主要因素,复合模型各部分都应以满足这些因素为前提进行设计. 展开更多

关键词 复合模型 实时耦合 模拟技术 水工模拟

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水工实时耦合复合模型的实现——以淮河入海水道模型为例 被引量：1

5

作者 苏杭丽 张东生 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期95-98,共4页

以概化的淮河入海水道为例研究复合模型的实现.通过对原型的总体分析确定复合边界的位置,对复合边界划分的两个部分分别建立物理模型和数学模型.为实现数、物模的耦合,数学模型采用菱形差分网格.为了提高耦合的精度,在数学模型中加入了... 以概化的淮河入海水道为例研究复合模型的实现.通过对原型的总体分析确定复合边界的位置,对复合边界划分的两个部分分别建立物理模型和数学模型.为实现数、物模的耦合,数学模型采用菱形差分网格.为了提高耦合的精度,在数学模型中加入了复合边界处水位变化的预判断.对影响复合模型运行的一些因素进行了分析,强调复合模型实时耦合中参数的匹配问题.给出了模型的运行情况,其精度满足工程需要,实现了实时耦合的复合模型. 展开更多

关键词 淮河 实时耦合 复合模型 模拟技术 入海水道 水力学 水土模型

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基于启发式模型仿真的货车转向架悬挂非线性研究 被引量：3

6

作者 杨晶 李华 +2 位作者 朴明伟 徐世峰 吴荣坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期116-124,共9页

为了合理挖掘技术潜能,货车转向架设计及运用需要依靠基础试验手段,通过启发式模型仿真,逐步形成对其悬挂非线性的正确认知,在轻量化车体与走行部之间尽可能避免产生相关激励。利用刚柔耦合仿真技术,典型工程案例分析表明:在轻量化车体... 为了合理挖掘技术潜能,货车转向架设计及运用需要依靠基础试验手段,通过启发式模型仿真,逐步形成对其悬挂非线性的正确认知,在轻量化车体与走行部之间尽可能避免产生相关激励。利用刚柔耦合仿真技术,典型工程案例分析表明:在轻量化车体与走行部之间,重载卡滞是相关激励形成的1项主要成因。在重载卡滞的影响下,如中部横向支架斜撑杆局部结构失稳和中部侧墙横向结构不稳定,两者均会转变为振动开裂或振动疲劳问题。等效斜楔摩擦模型具有对干摩擦强非线性影响的启示意义,且形成了如下2点正确认知:相对摩擦因子并非恒定不变,在重载工况下,一般不得大于0.10;加载卡滞单边力学特性迫使心盘垂向动荷趋于脉冲载荷类型,其对轻量化车体结构疲劳损伤的负面影响不容忽视。结合快捷铁路货运需求,合理制订了解决重载卡滞问题的技术方案,利用复合斜楔新技术,参考典型配置形式,适当增大斜楔尖角,消除或减轻干摩擦强非线性影响。 展开更多

关键词 货车转向架 黏滑振动 重载卡滞 刚柔耦合仿真技术 相关激励

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驮背运输2车组系统内力复杂性及其处理技术对策 被引量：3

7

作者 杨晶 吴荣坤 +2 位作者 彭钰 李华 朴明伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期185-195,共11页

为了准确分析驮背运输2车组系统内力,提出并验证了复杂曲面接触摩擦简化处理技术对策。多体系统动态仿真分析表明:空载/重载单车可以实现车耳锁定、滚道支承以及地面支承3个平衡态及其传力路径转变,充分保障了货运汽车或集装箱半拖挂车... 为了准确分析驮背运输2车组系统内力,提出并验证了复杂曲面接触摩擦简化处理技术对策。多体系统动态仿真分析表明:空载/重载单车可以实现车耳锁定、滚道支承以及地面支承3个平衡态及其传力路径转变,充分保障了货运汽车或集装箱半拖挂车公铁转运的100%滚装作业。利用复杂约束的拓扑关系图,提升了系统建模的模块化或模板建模程度。在全面考核仿真模型正确性的基础上,利用刚柔耦合仿真技术,深入研究了变形协调性和结构稳定性以及相关因素的影响规律,为轻量化车体优化设计提供了必要的技术支撑。局部高应力及其交替变化是判定结构损伤的主要依据之一,因而相关约束的内力性质需要通过刚柔耦合仿真加以具体分析,并非仅局限于几何空间研究域。 展开更多

关键词 驮背运输2车组 复杂约束 多体系统动态仿真 约束内力 刚柔耦合仿真技术 局部高应力

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基于大涡模拟方法的多层动网格技术识别平板气动参数

8

作者 刘祖军 葛耀君 杨詠昕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期156-160,共5页

从弱耦合的角度出发,对流体计算软件fluent进行二次开发,利用其用户自定义函数(UDF)描述结构的运动状态并结合动网格技术实现流固耦合。在保证动网格运动速度符合空间守恒法则的条件下,针对固体模型在流场中运动受网格尺寸限制且易造成... 从弱耦合的角度出发,对流体计算软件fluent进行二次开发,利用其用户自定义函数(UDF)描述结构的运动状态并结合动网格技术实现流固耦合。在保证动网格运动速度符合空间守恒法则的条件下,针对固体模型在流场中运动受网格尺寸限制且易造成网格变形过大导致计算失败的问题提出了多层动网格的解决方法。流体动力计算时考虑湍流的作用,采用大涡模拟方法求解N-S方程。数值模拟了平板做单自由度强迫振动的断面绕流流场,通过最小二乘法拟合气动力时程曲线获得气动导数。仿真结果与通过Theodorsen理论导出的平板气动导数具有良好的一致性。 展开更多

关键词 多层动网格 大涡模拟 气动参数 UDF 流固耦合 空间守恒法则

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新型气流牵伸通道结构模型的构建与性能分析

9

作者 王青 梁高翔 +3 位作者 殷俊清 盛晓超 吕绪山 党帅 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期52-60,共9页

为提高牵伸比,缩短纺纱工艺流程,提出一种通过气流来实现对棉条牵伸的方法,即气流牵伸方法。建立了气流牵伸通道的结构模型,通过对气流牵伸通道中纤维与气流的双向耦合影响仿真分析,验证该方法的可行性。结果表明:纤维在气流牵伸通道中... 为提高牵伸比,缩短纺纱工艺流程,提出一种通过气流来实现对棉条牵伸的方法,即气流牵伸方法。建立了气流牵伸通道的结构模型,通过对气流牵伸通道中纤维与气流的双向耦合影响仿真分析,验证该方法的可行性。结果表明:纤维在气流牵伸通道中波动前进,且在接近或流出通道出口时,纤维再次变直;纤维在牵伸通道中加速前进,且在通道不同位置运动速度不同,其结果是纤维在牵伸通道向前运动过程中实现重新分布;弯钩纤维在牵伸通道中受到的气流牵引力大,因此移动得更快,且纤维的弯钩在向前运动过程中逐渐被拉直;在气流牵伸通道中,纤维经历了加速、重新分布和拉直等过程达到牵伸的目的,证实了气流牵伸方法的有效性。 展开更多

关键词 气流牵伸方法 流固耦合 数值模拟 流场特性 纤维运动规律 纺纱技术

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粘性流体晃荡与弹性结构的相互耦合作用(英文) 被引量：9

10

作者 朱仁庆 方智勇 吴有生 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第3期61-70,共10页

提出了处理粘性流体晃荡与弹性结构相互耦合作用的理论及相应数值计算方法。流体运动采用N-S方程描述,控制方程采用有限差分法离散,并由超松弛迭代法求解。液体自由表面通过流体体积法进行重构。为了考虑液舱结构变形对液体晃荡的影响,... 提出了处理粘性流体晃荡与弹性结构相互耦合作用的理论及相应数值计算方法。流体运动采用N-S方程描述,控制方程采用有限差分法离散,并由超松弛迭代法求解。液体自由表面通过流体体积法进行重构。为了考虑液舱结构变形对液体晃荡的影响,应用了FAVOR技术。由此建立了描述液体晃荡与结构相互耦合作用的水弹性理论,并由相应的计算方法进行了系列运算,以考察二维液舱不同结构刚度对液体晃荡的影响。计算结果有助于进一步理解此类问题的物理现象。 展开更多

关键词 数值计算 粘性流体 晃荡 弹性结构 耦合作用 FAVOR技术

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基于OpenSEES的车-轨-桥快速仿真分析技术 被引量：3

11

作者 刘汉云 余志武 +1 位作者 国巍 蒋丽忠 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期957-965,共9页

针对车-轨-桥耦合系统建模效率低下的问题,采用客户端-服务器原理,在OpenSEES单一平台中实现了车-轨-桥系统快速仿真分析。其将车辆、轨/桥两子系统在OpenSEES软件中建模并封装成服务器,各服务器之间地位相等,无主次之分;轮轨接触关系... 针对车-轨-桥耦合系统建模效率低下的问题,采用客户端-服务器原理,在OpenSEES单一平台中实现了车-轨-桥系统快速仿真分析。其将车辆、轨/桥两子系统在OpenSEES软件中建模并封装成服务器,各服务器之间地位相等,无主次之分;轮轨接触关系被处理成客户端协调器;客户端协调器与服务器通过网络通讯技术进行实时逐步数据交互。从而无需编程即可在OpenSEES平台实现车桥耦合振动分析。数值算例表明:该模拟方法能够将OpenSEES软件强大的非线性及地震分析功能快速应用于车-轨-桥耦合问题求解,是一种实用方便、简单易学的车-轨-桥耦合振动分析方法。 展开更多

关键词 铁路工程 车-轨-桥耦合系统 客户端-服务器原理 OPENSEES 快速仿真分析技术 子系统

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轨控喷流干扰气动-运动一体化非定常数值模拟 被引量：1

12

作者 谢信辉 柳煜玮 刘耀峰 《宇航总体技术》 2023年第3期55-64,共10页

针对运动条件对反作用控制喷流控制气动干扰的影响,基于雷诺平均N-S方程,建立非定常气动--运动一体化方法,通过计算流体力学(CFD)/刚体动力学(RBD)耦合求解,对一种采用轨控喷流直接力控制的锥柱裙外形进行了数值模拟,研究了干扰流场结... 针对运动条件对反作用控制喷流控制气动干扰的影响,基于雷诺平均N-S方程,建立非定常气动--运动一体化方法,通过计算流体力学(CFD)/刚体动力学(RBD)耦合求解,对一种采用轨控喷流直接力控制的锥柱裙外形进行了数值模拟,研究了干扰流场结构、力和力矩与飞行器状态随时间变化特性,分析了运动非定常计算和定常计算的对比结果以及外流参数(马赫数,攻角等)变化对气动运动特性的影响。研究结果表明:轨控喷流使飞行器运动时存在强烈的非定常特性,定常计算的法向力放大系数和干扰俯仰力矩大于运动非定常计算结果。 展开更多

关键词 数值模拟 侧向喷流 气动-运动一体化 非定常

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C波段10%大工作比栅控耦合腔行波管

13

作者 王爱美 王百全 余尧 《电子器件》 CAS 北大核心 2012年第3期280-283,共4页

介绍了一只C波段10%大工作比栅控耦合腔脉冲行波管的研制情况。通过对电子枪、慢波电路等的科学合理设计,并应用CAD模拟技术和2.5维大信号注波互作用程序进行模拟改进,短期内研制出符合要求的合格管。研制结果表明:该管在14%的相对带宽... 介绍了一只C波段10%大工作比栅控耦合腔脉冲行波管的研制情况。通过对电子枪、慢波电路等的科学合理设计,并应用CAD模拟技术和2.5维大信号注波互作用程序进行模拟改进,短期内研制出符合要求的合格管。研制结果表明:该管在14%的相对带宽内等激励时的脉冲输出功率均大于12 kW,效率大于20%,增益大于49 dB。 展开更多

关键词 耦合腔行波管 CAD模拟技术 2.5维大信号 吸收小腔

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铝合金化铣保护胶激光刻型热应力耦合分析 被引量：2

14

作者 赵安安 张鸿帅 +1 位作者 燕国强 郭跃文 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期419-424,共6页

激光刻型过程中,保护胶与铝合金因热物理性能参数不同会导致界面裂纹、保护胶脱落等现象。为了解决这些问题,基于热应力耦合分析法,建立了2维多层材料有限元模型,将脉冲激光以高斯热流密度载荷的形式加载在保护胶表面,通过计算求解得到... 激光刻型过程中,保护胶与铝合金因热物理性能参数不同会导致界面裂纹、保护胶脱落等现象。为了解决这些问题,基于热应力耦合分析法,建立了2维多层材料有限元模型,将脉冲激光以高斯热流密度载荷的形式加载在保护胶表面,通过计算求解得到铝合金基体的应力分布云图以及在热应力作用下保护胶切口形貌随激光加工参数的演变规律,对比分析了激光功率、扫描速率、重复频率等加工参数对温度场、应力场、刻蚀形貌与应力位移的影响。结果表明,功率60 W、扫描速率10 m/min、重复频率100 kHz时,对温度场、应力场、刻蚀形貌与应力位移的影响最小。该研究对于激光刻型在化学铣切中的实际应用具有参考价值,为激光刻型的工艺优化提供了方向。 展开更多

关键词 激光技术 激光刻型 有限元仿真 热应力耦合 铝合金 化学铣切

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外延分区耦合瞬态计算流体力学计算技术

15

作者 张历轩 陈广亮 +2 位作者 田兆斐 钱浩 李瑞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1698-1705,共8页

针对典型压水堆堆芯细长流道数目多、结构复杂,耗用计算资源与时间极大的问题,本文开发了外延分区耦合瞬态流体力学计算技术。而改进后的外延分区耦合瞬态流体力学计算技术则可实时获取上游子域边界条件,优化子域划分方案。研究表明:经... 针对典型压水堆堆芯细长流道数目多、结构复杂,耗用计算资源与时间极大的问题,本文开发了外延分区耦合瞬态流体力学计算技术。而改进后的外延分区耦合瞬态流体力学计算技术则可实时获取上游子域边界条件,优化子域划分方案。研究表明:经验证分析所设计方案在堆芯瞬态热工水力计算中高效且温度、压降预测准确、流速最大误差率不超过0.7%,均方根误差均小于0.02。研究极大地降低了单次计算负荷,具备工程应用前景,对确定堆芯薄弱环节、优化特征结构、提升安全及经济性等具有重大意义。 展开更多

关键词 压水堆 堆芯 棒束燃料组件 计算流体力学 分段求解技术 外延分区耦合 瞬态 精细化流场模拟

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既有铆接钢桁梁桥热铆加固工艺数值模拟分析 被引量：1

16

作者 杨先权 陈志敏 +1 位作者 代菲 江湧 《世界桥梁》 北大核心 2021年第6期110-117,共8页

为了解既有铆接钢桁梁桥加固过程中热铆残余应力对结构受力性能的影响,以重庆牛角沱嘉陵江大桥为背景,采用Abaqus软件建立铆接接头数值模型,基于温度-位移耦合分析,研究热铆工艺全过程热铆残余应力的分布特征和影响效应。结果表明:基于... 为了解既有铆接钢桁梁桥加固过程中热铆残余应力对结构受力性能的影响,以重庆牛角沱嘉陵江大桥为背景,采用Abaqus软件建立铆接接头数值模型,基于温度-位移耦合分析,研究热铆工艺全过程热铆残余应力的分布特征和影响效应。结果表明:基于温度-位移耦合分析方法的热铆过程数值模型计算结果与试验结果吻合良好,能够大幅提高求解效率和收敛性;铆接过程中,铆钉和铆孔局部范围发生屈服并产生热铆残余应力,铆孔沿板厚方向的残余压应力大于轴向;拼接板与铆钉接触范围大,其热铆残余应力大于铆接板;热铆残余应力在一定程度上提高了结构的受力性能,不考虑热铆残余应力将大大降低评估结果的准确性。 展开更多

关键词 钢桁梁桥 铆接 热铆加固工艺 数值模拟 热铆残余应力 温度-位移耦合分析

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