一、轴对称实心体的有限元分析(论文文献综述)
郝文晓[1](2020)在《轮轴接触表面形状建模及其应力不均匀性分析》文中研究表明轮轴作为轨道车辆的重要行走部件,采用过盈配合联接,其主要失效形式是局部疲劳失效。传统的弹性力学解析法和有限元法将轮轴接触问题看作二维接触力学问题来研究,而没有考虑机加工精度等级造成的表面圆柱度因素对其接触状态的影响,从而无法解释轮轴局部疲劳失效的力学机理。因此,本文旨在建立能够反映机加工特性的轮轴随机表面圆柱度轮廓模型,将二维问题转化为三维接触问题,通过模拟压装过程,完成接触应力不均匀性分析,为揭示轮轴局部疲劳损伤机理提供理论依据,由此提出轮轴设计校核的方法。本文首先定性地分析了压装力随机分布的成因;然后研究了轮轴接触面圆柱度轮廓建模方法并建立了三维接触有限元模型;最后分析了轮轴的圆柱度因素、过盈量对其接触应力的不均匀性、接触变形及接触压力的影响,具体研究工作如下:1.通过轮轴压装试验数据分析,压装力变化具有随机遍历性;并通过影响压装力的诸多因素分析,认为轮轴接触面的圆柱度因素是压装力随机分布的主要原因。2.基于圆柱度的轮廓三维建模研究。首先将圆柱度误差分离为径向误差和轴向误差;然后研究轮廓点的分布特性,借助软件生成符合轮廓点分布特性的随机数序列,利用分段三次Hermite插值方法生成周向轮廓;最后采用对空间周向轮廓进行插值的方法生成轴向轮廓,完成了圆柱度轮廓三维建模研究。3.三维随机接触模型建立。基于圆柱度轮廓点云生成NURBS曲面片,并将其缝合建立轮轴三维实体模型;利用有限元软件对轮轴装配体进行处理,建立了轮轴三维接触有限元模型。4.通过三维随机接触模型分析,表明了圆柱度因素是应力分布不均匀及压装力随机变化的主要原因,可为后续的轮轴疲劳失效力学机理研究及强度设计校核提供理论依据。
许漫[2](2020)在《基于压电导波的钢制管道结构损伤识别系统的研究》文中进行了进一步梳理随着我国城镇化建设的推进和绿色低碳循环发展经济体系的建立,管网系统作为我国经济建设中的重要一环,其规模也在不断扩大,这给管道系统结构健康监控带来了巨大的挑战。近年来管道故障事件的频频发生,人们也开始意识到对管道结构健康监控这一学科的研究的重要性,研制出高效、精确、广泛使用的管道结构健康监控系统已然成为管道结构健康监控课题的共同目标。管道结构损伤形式有很多,包括裂纹、划痕、开孔、腐蚀等等。不同形式的损伤需要采取不同的维护策略。目前,尽管国内外在管道结构缺陷超声导波缺陷上进行了大量的理论以及实验研究,但主要都在于对管道是否存在缺陷进行检测并进行定位,而对不同种缺陷类型进行识别并定位的研究相对较少,针对这一问题,本文将结合大数据背景下的模式识别技术与超声导波检测实验系统对不同种类管道损伤的识别与定位进行研究。本文针对钢制管道的结构损伤缺陷识别与定位问题,以外径76mm、壁厚3mm的304不锈钢管道为研究对象,搭建基于压电超声导波的损伤检测实验平台,首先通过对实验现象进行充分的研究,确立了一套实验方案。随后,结合变分模态分解降噪分解算法和基于多层感知器的深度神经网络模型实现了缺陷特征提取以及损伤的智能判别。最后,采用脉冲回波法实现了缺陷的定位。本文的具体工作及主要结论包括:(1)搭建了基于压电超声导波的损伤检测实验平台,结合导波理论充分研究了实验现象,确定了实验中激励信号的周期数、频率以及驱动器的排布方式,并据此制定了实验方案。实验结果表明,本实验平台能明显的观测到无缺陷管、20mm裂纹缺陷管以及3mm通孔缺陷管的三种检测结果均存在一定差异,且20mm裂纹缺陷管检测信号中能够明显观测到缺陷回波信号并实现缺陷定位。(2)研究了导波信号的降噪方法和特征提取方法,提出了基于变分模态分解算法的信号时域、频域特征提取方法。研究发现,变分模态分解算法相较于小波分解、经验模态分解算法能够更好的保留原始激励信号并放大化缺陷的时域和频域特征。(3)基于不同类损伤管道信号的时频特征的差异性,提出了基于多层感知器的深度神经网络结构损伤识别方法。通过模型对比实验发现,基于多层感知器的深度神经网络结构损伤识别方法在判别准确率、模型训练效率、以及模型稳定性上均优于传统的BP神经网络模型。提出了基于脉冲回波理论的损伤定位方法,结果发现,该方法的定位结果能精确到0.1米之内。
卢传浩[3](2020)在《椰子及其仿生结构的抗冲击性能研究》文中指出大自然是科学发展的灵感源泉。在过去的数十年里,针对生物材料的大量研究揭示了自然材料和结构的力学特性。在仿生设计领域,人类想在人工材料中重现生物材料的优越结构与材料性能。本文通过观察自然现象和还原生态实验,发现椰子自然结构的奥秘,采用力学实验、理论阐释和数值模拟的方法,揭示椰子天然形态的抗冲击性能;基于椰子的材料性能和跨尺度结构特征分析,优化设计仿生结构,并后续服务工程应用。主要研究内容如下:(1)观察椰子自由落体,还原生态实验,发现椰子结构的自然奥秘。首先,利用椰子果实自由落体试验,观察到椰子结构在无初始速度、无初始角度情况下,底部先触地。其次,通过解剖椰子果实结构,进行多尺度观测,发现整体具有典型的层级分布结构特征;发现纤维具有宏观有序、微观无序的分布特点,并且其底部纤维的排布方向与自由落体时的冲击载荷方向较为接近,体现了结构-功能相适应的特点。最后,利用单轴准静态压缩试验,观测椰子中果皮材料的失效模式和破坏机理,得出结构吸能量与纤维排布/载荷方向夹角值成反比的结论。(2)建立椰子结构的力学模型,进行理论推导和数值模型,利用理论分析和数值模拟,阐释椰子生态结构的科学机理。首先,椰子中果皮由基体材料和纤维材料组成,属于天然的复合材料,利用纤维增强复合材料的宏观强度准则中的Tsai-Wu准则和微观强度准则中的Hashin准则,分别推导了纤维增强复合材料的弹性应变能与纤维排布角度之间关系的理论表达式,阐释了椰子自然形态中纤维宏观有序分布的科学机理。其次,利用数值模拟对理论分析结果进行了验证,并进一步证明了纤维排布与载荷方向夹角对吸能性能的影响规律。最后,建立了椰子果实跌落的仿真模型,得出在冲击过程中应力波沿中果皮纤维排布方向传播的结论。(3)基于椰子中果皮纤维的微观观测,设计出抗冲击的椰子纤维启发仿生多级吸能结构,并对仿生结构进行参数化优化。首先,基于椰子中果皮纤维的实验观测结果,设计层级结构特点的仿生多级吸能管。其次,对冲击载荷作用下的仿生多级吸能管进行数值分析,发现其吸能性能优于普通圆管结构;通过理论分析,阐释其优异吸能性能的科学机理。最后,利用试验设计方法、数值分析方法、代理模型技术及多目标优化理论对其结构参数进行了优化,提高了其抗冲击性能。(4)基于椰子果实结构的多尺度观测,设计出椰子果皮启发的仿生夹层结构,对其抗冲击性能进行了仿真分析和机理研究,并对结构进行了优化设计。首先,基于椰子果实结构的多尺度实验观测结果,设计层级结构特点的仿生夹层结构,其夹芯层具有椰子纤维微观结构的无序排布特点。其次,对冲击载荷作用下的仿生夹芯层进行数值分析,发现其在不同加载速率下具有不同的动力学响应,得到了仿生夹芯层动力学响应与其材料、结构参数以及加载速率之间关系的理论表达式。然后,对低速局部冲击载荷作用下的仿生夹层结构进行数值分析,发现其吸能性能优于普通六角形蜂窝夹层结构;通过理论分析,推导了仿生夹层结构的抗冲击性能与其材料、结构参数以及落锤质量、速度和几何参数之间关系的理论表达式。最后,对仿生夹层结构的结构参数进行优化,提高了其抗冲击性能。
何畅[4](2020)在《液浸电机屏蔽套能耗分析与优化》文中研究指明液浸电机作为液压泵系统的核心传动元件,其屏蔽式结构能够保证其在复杂工况下的稳定运行。但定、转子屏蔽套的加入会产生额外的涡流损耗,降低屏蔽电机的运行效率,抑制功率密度的提升。为深入分析屏蔽电机中的电磁耦合关系,本文以一台15kW液浸感应电机作为研究对象,对屏蔽套涡流损耗这一核心问题展开研究,具体研究内容如下:以感应电机为原型,根据液浸电机特点选择了合适的槽极配合以及适用的槽型,根据屏蔽套特点选择适合的材料,设计液浸电机电磁参数。通过电磁耦合解析法,对磁动势的产生及分布情况进行分析,依据绕组、磁场的模型以及液浸感应电机的实际特点,利用二维多层电磁场理论,对凸极效应、磁饱和度、轴向引起的端部效应以及屏蔽套效应引起的磁场进行建模,得到与电机性能相关特征量的解析式,为计算液浸电机的屏蔽套损耗提供了更加快速的方法。利用有限元软件分别建立了普通感应电机和液浸感应电机模型,在2D瞬态场中比较两者电磁场的差异。通过与普通电机对比,研究屏蔽套对电机各项损耗的影响,以及影响屏蔽套上涡流损耗的因素。在有限元3D环境中进一步分析了定、转子屏蔽套上的涡流分布情况,考虑到端部效应的影响,分析了屏蔽套涡流产生的原因及分布特点。比较起动时刻和额定运行稳态后转子屏蔽套上涡流的变化。由建模过程总结电磁分析主程序算法流程,通过将电磁耦合解析法得到的屏蔽套磁通密度的径向分量、屏蔽套损耗与有限元法对比,以及实验得到电机总损耗随负载系数的变化情况,验证了本文所提出的解析法的准确性。该算法能够快速、准确地评估电磁场并对电机损耗进行精确计算。本文所做工作可为液浸电机的设计和优化提供必要的理论依据。
教继轩[5](2020)在《导弹出水过程内外流场及弹体强度的数值仿真研究》文中研究表明导弹作为当今国家军事的重要力量,尤其是潜射导弹在海上的作战力量,拥有无法比拟的重要性、强大的破坏性和威慑力,所以研究导弹出水过程是否会遭到流场的作用力而导致破坏是非常重要的,但由于导弹试验性价比很低,所以通过有限元去模拟导弹出水情况是十分必要的,不仅周期短,精度高而且减少了人力物力的浪费。导弹出水分为三个阶段,通过对三个阶段的有限元分析可以了解导弹受到的压力载荷的分布及大小,从而判断导弹强度是否足够不会被破坏。本文通过对导弹出水过程的三个阶段的模拟,研究不同时期外流场对导弹造成的流场作用,得到了压力、温度和速度的分布云图及位移变化曲线,通过流固耦合分析了导弹受力的分布情况以及发生应变的大小。本文通过对导弹喷管喷射高温燃气的仿真,研究了不同时刻喷管内流场对管壁造成的流场作用,得到了压力、温度和速度云图,对随时间变化和喷管位移变化的压力、温度和速度曲线进行了研究,通过流固耦合分析了导弹受到燃气冲击造成的应力应变分布情况。本文通过对在外流场和内流场同时作用下的导弹进行模拟仿真,研究与出水过程的三个相同阶段的导弹受力情况,通过流固耦合分析了在内力与外力同时作用下导弹的应力应变分布,并对流场影响导弹的程度做了比较。
徐言哲,范桂芬,田丰,邓皓元,胡洪平,吕文中[6](2019)在《纵振型低频压电水听器的等效电路及有限元分析对比研究》文中进行了进一步梳理分别利用等效电路理论与ANSYS有限元仿真对纵振型复合棒式压电水听器的性能参数进行了计算,并将两种结果进行比对分析。对比发现两种分析方法得出的接收灵敏度最大值对应的频率不在同一处并且在数值上存在一定差异,在远离谐振点的较低频段,水听器的接收灵敏度都具有较为平坦的响应。等效电路理论只考虑了一维纵向振动并且将模型完全理想化,而ANSYS有限元分析则考虑了整个结构的纵向横向模态耦合,其建模更接近实际模型,因此ANSYS有限元分析在水听器的仿真优化设计中更符合实际情况,但还需制作实物,用实测结果进行比对。等效电路理论由于物理意义明显,可以为水听器设计和有限元仿真提供理论指导。
丁超[7](2019)在《盾构隧道管片接缝复合型密封垫防水失效机理研究》文中进行了进一步梳理随着国内城镇化率的不断提高,市域快速轨道交通作为最为有效的交通运输方式,在国内外多个城市投入建设并运营。市域快速轨道交通中隧道段大多用盾构法施工,隧道在穿越软土地区或者穿越水下地层时,盾构隧道外侧面承受高水压,尤其在管片接缝密封垫处承受水压发生渗漏,仍然是目前盾构隧道面临病害之一。然而,目前盾构隧道管片接缝密封垫通常采用单一型密封垫,在地铁长期运营条件下,由于密封垫老化或接缝形变引起隧道发生渗漏,无法实现密封垫防水长效机制,并且目前缺乏接缝复合型密封垫的研究,对于复合型密封垫防水机理以及优化仍然是目前隧道防水研究的盲点。本文主要从以下几个方面开展研究工作:(1)复合型橡胶密封垫防水性能机理研究。文章通过研究复合型密封垫防水模型,建立盾构隧道管片接缝复合型密封垫精细化有限元模型,揭示在接缝不同张开量和不同错台量条件下密封垫-密封垫接触面和密封垫-密封槽接触面防水性能,给出复合型密封垫遇水膨胀橡胶块对密封垫防水性能的影响。(2)复合型密封垫截面优化选型研究。提出复合型密封垫截面选型设计方法,根据国内外复合型密封垫遇水膨胀橡胶块截面类型,总结出遇水膨胀橡胶六边形截面和梯形截面两类内嵌式截面类型,从而对初始研究复合型橡胶密封垫进行截面选型优化研究。(3)复合型密封垫长期防水性能预测。基于阿累尼乌斯方程的“P-T-t”三元模型,通过人工加速老化试验取得的试验数据进行线性回归拟合,得到合理的老化预测经验公式以及密封垫σ/σ0-t应力松弛参数,并对复合型密封垫展开老化数值模拟研究,给出复合型密封垫长期防水性能预测数学模型。本文依托天津Z2号线快速轨道交通盾构隧道段工程背景,采用abaqus有限元软件研究了盾构隧道管片接缝复合型密封垫的防水机理、复合型密封垫截面优化选型和复合型密封垫长期防水性能预测,给出了复合型密封垫二次防水效应对密封垫的影响、复合型密封垫最优化截面选型以及复合型密封垫长期防水预测方法和长期防水评价数学模型,为盾构隧道接缝防水研究与设计提供指导。
杨勇强[8](2019)在《旋转弹性和粘弹性扇形板的热弹耦合振动与稳定性研究》文中研究指明扇形板是一类回转机械结构,包括环扇形板和圆扇形板,广泛用于航空、航天、交通和矿用机械等工程技术领域的快速换向机构、平衡机构以及振动破碎机构中。扇形板在旋转工作状态下由于离心惯性力、工作环境温度和几何装配精度等的影响,容易出现传动不稳定和运动失稳现象而影响机械结构的正常运转,因此,对扇形板的动力学特性进行深入研究具有重要的理论意义和工程意义。然而,在回转机械结构的横向振动特性研究领域,更多的成果体现在轴对称的实心圆板和圆环板方面,在结构非轴对称的环扇形板和圆扇形板振动特性方面的研究相对较少。基于此,本文主要考虑工作环境温度变化、随从力作用、几何装配误差和粘弹性材料特性等因素,具体地研究了旋转环扇形板和圆扇形板的横向振动特性。主要研究工作如下:(1)研究了旋转弹性扇形板的热弹耦合横向振动问题。考虑温度变化情况,将弹性薄板小挠度弯曲理论和含应变的热传导方程联立,推导了旋转扇形板的非轴对称热弹耦合运动微分方程,采用微分求积法离散振型方程及边界条件,通过特征方程计算了无量纲角速度、板的几何参数和热弹耦合系数对旋转扇形板无量纲复频率的影响,并分析了板的几何参数和热弹耦合系数对旋转扇形板稳定性的影响,获得了相应的失稳类型及临界角速度。(2)研究了非均匀随从力作用下旋转弹性扇形板的热弹耦合振动问题。建立了旋转扇形板的含非均匀随从力热弹耦合横向振动运动微分方程,计算了不同边界、不同无量纲角速度和不同热弹耦合系数条件下旋转扇形板无量纲复频率随基本随从力变化情况,并对比分析了均匀和非均匀随从力对扇形板稳定性的影响,得到了相应的失稳类型及临界载荷。(3)研究了具有几何偏心量的旋转弹性扇形板热弹耦合振动特性和稳定性问题。计算了含偏心量和旋转角速度的中面内力,建立了偏心旋转扇形板的非轴对称热弹耦合横向振动运动微分方程,采用微分求积法得到含边界条件的特征方程,计算了不同偏心量情况下旋转扇形板无量纲复频率随无量纲角速度的变化情况,讨论了偏心量对扇形板热弹耦合横向振动失稳类型的影响,获得了不同条件下偏心旋转扇形板的临界角速度。(4)研究了旋转角速度周期变化的弹性扇形板参数振动与动力稳定性。建立了旋转角速度周期变化的扇形板横向振动运动微分方程,利用微分求积法离散方程的径向和环向变量,得到二阶周期系数微分方程组。利用Floquet理论及Runge-Kutta法进行求解,得到了板的几何参数和平均旋转角速度对扇形板非稳定区域的影响规律。(5)研究了旋转粘弹性扇形板的横向振动特性。建立了体变为弹性、畸变服从Kelvin-Voigt模型的旋转粘弹性扇形板运动微分方程,推导了旋转粘弹性扇形板热弹耦合振动方程,对旋转粘弹性扇形板的特征方程进行了求解,分析了板的几何参数和无量纲延滞时间对旋转粘弹性扇形板的失稳类型及临界角速度的影响,并通过数值计算得到了热弹耦合情况和非耦合情况的失稳情况及临界角速度的变化情况。(6)研究了旋转粘弹性扇形夹层板的热弹耦合振动特性。以中间粘弹性夹心层、上下弹性约束层的旋转扇形夹层板为研究对象,利用弹性和粘弹性本构方程建立了含无量纲延滞时间的运动微分方程,计算了旋转扇形夹层板无量纲复频率随无量纲角速度和板的几何参数的变化情况,对比分析了热弹耦合情况和非耦合情况旋转扇形夹层板的横向振动特性,获得了不同层厚比情况下夹层板的失稳类型。本文的理论研究成果为扇形板的优化设计和动力学分析提供了一定的理论基础,该成果也在提高机械传动性能方面具有重要的工程意义。
阮班超[9](2019)在《基于3D打印的多孔结构吸能特性研究》文中研究指明超轻多孔金属材料的高孔隙率使其具有独特的多功能复合特性,包括质量轻、高比强度、高比刚度、耐冲击、降噪散热、多功能集成等优良特性,广泛地应用于汽车、轨道交通、飞机和船舶等交通工具的能量耗散装置中。超轻多孔金属材料的广泛应用不仅会大幅度降低对常规能源的需求,同时还可以减少环境污染。蜂窝结构属于典型的超轻多孔金属材料,在压缩过程中特殊的变形模式和蜂窝胞壁的塑性变形能吸收大量的能量,从而达到缓和冲击力,被大量应用于包装、重要设备的防护及结构体内部填充以及军事工程中。因此研究蜂窝结构的吸能特点、优化蜂窝结构、提高蜂窝结构吸能能力,一直以来是一个重要的研究课题。本文对典型的正六边形蜂窝结构进行拓扑优化,然后针对优化后的蜂窝结构吸能特性展开了一系列的研究,主要工作有:(1)对典型的六角蜂窝结构进行优化,将其每条边分成两段,用150度圆心角的弧线代替;对蜂窝拓扑结构进行数字三维建模,用德国EOS激光金属打印机打印出实体,包含单个胞体和整个实体单元。对六角蜂窝结构和优化后的蜂窝拓扑结构进行面内、面外以及单个胞体轴向进行准静态压缩实验,比较两种蜂窝结构的力-位移曲线,计算两者的吸能量、吸能有效率;结果表明不论是面内还是面外,优化后的蜂窝结构吸能量和吸能有效率都明显提高。(2)通过数值模拟计算蜂窝拓扑结构在相同速度下面内压缩的吸能特性,研究结果表明面内压缩下蜂窝拓扑结构有明显的应变率效应,随着速度的增加结构的吸能量和吸能有效率都得到提高;在相同速度下改变其壁厚,研究壁厚对吸能特性的影响,结果表明壁厚会对吸能量和吸能有效率产生影响,随着壁厚的增加,吸能量吸能有效率和比吸能都提高,说明适当提高结构的壁厚有利于提高结构的吸能特性。同时研究速度对优化后的蜂窝结构变形模式的影响,结果表明在低速时蜂窝结构是整体变形,产生45度剪切破坏,结构的一边出现变形,对应的产生第一个平台阶段;当一边压实后另一边开始变形,对应的产生第二个平台阶段;在高速时试件块体内出现明显的局部化变形带,压缩过程中变形带会一层接着一层连续传播直到固定边界。(3)通过数值模拟计算蜂窝拓扑结构单胞薄壁管在相同速度下轴向压缩的吸能特性,研究应变率对结构吸能特性的影响,结果表明单胞薄壁管结构有明显的应变率效应,随着速度的提高吸能量和吸能有效率都提高;在相同速度下改变其壁厚,研究壁厚对吸能特性的影响,结果表明壁厚会对吸能量和吸能有效率产生影响,随着壁厚的增加,吸能量吸能有效率和比吸能都提高,说明适当提高结构的壁厚有利于提高结构的吸能特性。同时研究其在不同速度和不同壁厚下的变形模式,发现速度不同变形模式会不同,而壁厚对变形模式没有太大的影响。(4)通过数值模拟计算蜂窝拓扑结构在相同速度下面外压缩的吸能特性,结果表明该蜂窝拓扑结构具有明显的应变率效应,随着速度的增加吸能量和吸能有效率都提高;在相同速度下改变其壁厚,研究壁厚对吸能特性的影响,结果表明壁厚会对吸能量和吸能有效率产生影响,随着壁厚的增加,吸能量吸能有效率和比吸能都提高,说明适当提高结构的壁厚有利于提高结构的吸能特性。同时研究速度对优化后的结构的变形模式的影响,结果表明速度对变形模式的影响不大,但壁厚对变形模式影响较大,当壁厚较薄时,压缩时从中部折叠破坏,当壁厚较厚时会产生屈曲。
何郑曦[10](2019)在《机床主轴系统热误差建模与分析》文中认为作为机械产品的制造机器,机床的加工质量和加工效率直接影响其他机械产品的生产技术水平。数控机床是制造业中最基本的设备。机床水平已成为一个国家综合国力和工业现代化的重要指标。同时,随着新合金材料在航空航天,能源等领域的广泛应用以及制造业对加工效率的日益增长的需求,高速高精度加工正在成为机床的重要发展趋势。高速加工方法可以提高加工精度,降低加工成本,提高生产效率,降低加工难度。为了实现高速加工,主轴需要达到更高的转速,主轴部件作为机床核心部件,在高转速下会产生显着的温升与热变形,是导致机床热误差的关键因素之一,严重时还会造成机床的损坏。根据数据研究,机床的热误差是机床最大的误差源之一,其中主轴的热变形甚至更大,可以达到零件总加工误差的60%~70%。因此,主轴作为机床的核心部件,其在高转速工况下的工作性能将直接决定整个机床的工作性能。因此,降低主轴系统的热误差对于提高数控机床的加工精度至关重要。本文分析了精密卧式加工中心THM6350的热态特性,建立了主轴的热误差模型。首先基于传热学与热弹性力学的相关理论,建立了机床主轴温度场的数学模型,对主轴部件中轴承生热量和主轴热边界条件的计算方法进行了理论研究。并根据实际工况,建立了精密卧式加工中心TMH6350主轴系统温度场的有限元模型。分析主轴组件的十二种工况下的热态特性,其中转速为500 r/min至6000 r/min。获得主轴组件的温度场和热变形场分布。在实际工况为环境温度20℃,主轴的转速为2000r/min、4000r/min、6000r/min的条件下,开展温度关键点和热变形实验测量和分析于精密卧式加工中心主轴系统。并进行不同的工况下主轴组件关键点的温度与热变形实验测量结果与有限元建模所得计算结果比对。最终测实验证了该课题建立的有限元模型的准确性及其对各种工作条件的适用性。根据已有主轴系统热态特性模型,结合热刚度理论,取4000r/min机床达到热平衡时候即第180min的温度场数据作为初始样本,辨识出主轴关键热刚度,为下一步热误差数字化建模提供理论依据。最后根据神经网络BP建模的原理,在已建立并验证准确的精密卧式加工中心主轴500r/min-6000r/min十二种转速工况下,对6个热关键点进行了数据采集并进行了 BP神经网络模型训练。最终预测结果检验出最大误差百分比为-0.2006%,证明BP神经网络模型对主轴热误差建模数据的良好的拟合性。主轴系统热误差模型的高精度和好鲁棒性是实现数控机床热误差软件补偿的关键,本课题的计算和分析过程为机床的主轴组件的热误差建模提供了一种数字化理论分析和建模的方法,虽然是精密卧式加工中心THM6350的主轴系统的数字化热误差建模和分析,但其结果和改进方法为以后此类机床主轴组件热态特性与性能、热误差数字化建模提供了参考,具有较大的工程泛化意义。
二、轴对称实心体的有限元分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、轴对称实心体的有限元分析(论文提纲范文)
(1)轮轴接触表面形状建模及其应力不均匀性分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 轴类零件过盈配合研究现状 |
1.2.2 圆柱度建模的研究现状 |
1.3 主要内容 |
1.4 技术路线 |
2 轮轴压装力试验分布特性分析 |
2.1 轮轴组装方式 |
2.2 压装试验与压装力分布分析 |
2.2.1 压装试验对象与试验平台 |
2.2.2 轮对尺寸参数测量 |
2.2.3 压装力分布特性分析 |
2.3 压装力影响因素分析 |
2.3.1 压装力受轮座直径的影响分析 |
2.3.2 压装力受过盈量的影响分析 |
2.3.3 压装力受圆柱度的影响分析 |
2.4 本章小结 |
3 三维随机圆柱度轮廓建模研究 |
3.1 圆柱度误差分离 |
3.2 圆柱度周向轮廓的建模 |
3.2.1 周向轮廓插值点的研究 |
3.2.2 周向轮廓插值方法研究 |
3.2.3 周向轮廓插值曲线实例 |
3.3 圆柱度的轴向误差建模 |
3.3.1 轴向轮廓插值点的研究 |
3.3.2 轴向轮廓插值方法研究 |
3.4 圆柱度轮廓建模实例 |
3.5 本章总结 |
4 轮轴三维随机接触有限元模型研究 |
4.1 轮轴三维实体模型建立 |
4.1.1 逆向建模理论 |
4.1.2 车轴三维实体逆向建模 |
4.1.3 轮轴过盈装配建模 |
4.2 轮轴接触有限元模型研究 |
4.2.1 零部件材料创建 |
4.2.2 三维实体网格划分 |
4.2.3 接触对设置 |
4.2.4 过盈量与载荷设定 |
4.3 本章小结 |
5 轮轴接触应力不均匀性分析 |
5.1 圆柱度因素等效接触应力分析 |
5.1.1 轮轴整体等效接触应力不均匀性分析 |
5.1.2 车轴轮座表面等效接触应力不均匀性分析 |
5.1.3 车轴轮座端部等效接触应力不均匀性分析 |
5.2 圆柱度因素变形不均匀性分析 |
5.2.1 轮轴整体变形不均匀性分析 |
5.2.2 车轴轮座表面变形不均匀性分析 |
5.2.3 车轴轮座端部变形不均匀性分析 |
5.3 不同过盈量对轮轴端部等效接触应力影响 |
5.4 圆柱度因素接触压力分析 |
5.4.1 轮轴接触面压力不均匀性分析 |
5.4.2 压装力分布不均性分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录 A |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)基于压电导波的钢制管道结构损伤识别系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 压电导波在管道损伤检测中的研究现状 |
1.2.1 管道导波检测的国外研究现状 |
1.2.2 管道导波检测的国内研究现状 |
1.2.3 信号分解降噪方法 |
1.2.4 基于智能算法的结构损伤识别方法 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第二章 压电导波钢制管道损伤检测技术 |
2.1 引言 |
2.2 压电材料相关概念 |
2.2.1 压电效应 |
2.2.2 压电材料 |
2.2.3 压电方程 |
2.2.4 压电材料的主要性能参数 |
2.3 管道内超声导波传播特性 |
2.3.1 管道内超声导波的群速度与相速度 |
2.3.2 超声导波在管道中的频散特性 |
2.3.3 超声导波在管道中的多模态特性 |
2.3.4 实验管道超声导波频散曲线模拟 |
2.4 本章小结 |
第三章 压电导波钢制管道损伤检测系统设计 |
3.1 引言 |
3.2 压电导波钢制管道损伤检测系统框架 |
3.3 钢制管道损伤检测硬件系统的设计 |
3.3.1 压电传感器 |
3.3.2 函数发生器 |
3.3.3 功率放大器 |
3.3.4 数字示波器 |
3.3.5 数据采集卡 |
3.4 损伤识别数据采集系统设计 |
3.4.1 LABVIEW概述 |
3.4.2 数据采集及存储程序设计 |
3.4.3 信号观测系统设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 管道损伤检测信号分析和损伤类型识别方法 |
4.1 引言 |
4.2 损伤特征提取方法 |
4.2.1 原始信号降噪处理 |
4.2.2 特征提取与特征向量构建 |
4.3 损伤类型识别方法 |
4.3.1 基于BP神经网络的损伤判别模型 |
4.3.2 基于深度神经网络的损伤判别器 |
4.4 本章小结 |
第五章 压电导波钢制管道损伤检测系统的实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验环境介绍 |
5.2.1 激励信号端的布置 |
5.2.2 激励信号的设计 |
5.2.3 信号接收端的布置 |
5.2.4 待测管道设计 |
5.3 实验方案设计 |
5.3.1 实验目的 |
5.3.2 实验场景 |
5.3.3 实验过程 |
5.3.4 激励信号特性确定 |
5.3.5 传感器布置方式的确定 |
5.4 实验结果分析 |
5.4.1 不同类型损伤的信号对比 |
5.4.2 不同损伤的特征对比 |
5.4.3 不同管道结构损伤判别器判别效果对比 |
5.5 缺陷的定位结果 |
5.5.1 脉冲回波法缺陷定位理论 |
5.5.2 缺陷定位结果 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 硕士学位期间发表的学术论文 |
3 发明专利 |
学位论文数据集 |
(3)椰子及其仿生结构的抗冲击性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 仿生材料研究现状 |
1.2.1 仿生材料研究方法 |
1.2.2 生物陶瓷和陶瓷复合材料研究 |
1.2.3 生物聚合物和聚合物复合材料研究 |
1.2.4 生物多孔材料研究 |
1.2.5 功能生物材料研究 |
1.3 植物材料力学性能的研究现状 |
1.3.1 椰子材料力学性能研究 |
1.3.2 椰子材料其他性能和应用研究 |
1.3.3 其他植物材料力学性能研究 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 椰子结构抗冲击性能的实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 椰子天然结构的自由落体试验 |
2.2.1 试验规划与试样准备 |
2.2.2 自由落体试验 |
2.2.3 试验结果与分析 |
2.3 椰子天然结构的多尺度观测试验 |
2.3.1 椰子天然结构的宏观观测试验 |
2.3.2 椰子天然结构的微观观测试验及试验设备 |
2.3.3 椰子天然结构的多尺度特征 |
2.4 椰子中果皮的准静态压缩试验 |
2.4.1 试验规划与试件准备 |
2.4.2 试验结果与分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 椰子果皮材料抗冲击性能的机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 纤维增强复合材料的破坏准则 |
3.2.1 Tsai-Wu准则 |
3.2.2 Hashin准则 |
3.3 椰子中果皮纤维增强天然复合材料的吸能特性 |
3.3.1 力学模型 |
3.3.2 能量吸收与纤维、载荷夹角的关系 |
3.3.3 模型验证 |
3.4 椰子果皮中纤维分布的力学机理 |
3.4.1 椰子跌落的有限元模拟 |
3.4.2 仿真结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于椰子纤维多尺度结构抗冲击性能的仿生多级管研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于椰子纤维的仿生多级管 |
4.2.1 椰子纤维的微观结构 |
4.2.2 仿生椰子多级管设计 |
4.3 仿生多级管的抗冲击性能 |
4.3.1 建立仿生结构的有限元模型 |
4.3.2 有限元模型的验证 |
4.3.3 仿生多级管的性能分析 |
4.4 仿生多级管的抗撞性优化设计 |
4.4.1 试验设计方法 |
4.4.2 代理模型技术 |
4.4.3 多目标优化设计问题的建立 |
4.4.4 优化结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于椰子果皮多层结构抗冲击性能的仿生夹层结构研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于椰子果实的仿生夹层结构 |
5.2.1 椰子果实天然夹层结构 |
5.2.2 仿生夹层结构设计 |
5.3 仿生夹芯的力学性能 |
5.3.1 夹芯层的力学分析参数 |
5.3.2 有限元模型 |
5.3.3 仿生夹芯的面内压缩性能分析 |
5.3.4 仿生夹芯的面外压缩性能分析 |
5.3.5 不同加载速率下仿生夹芯的动力学响应 |
5.4 仿生夹层结构的抗撞性优化设计 |
5.4.1 仿生夹层结构低速冲击有限元模型的建立 |
5.4.2 仿生夹层结构低速冲击有限元模型的验证 |
5.4.3 仿生夹层结构低速冲击性能分析 |
5.4.4 多目标优化设计问题的建立 |
5.4.5 优化结果及分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 仿生多级管比吸能和峰值力代理模型公式 |
附录 B 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
附录 C 攻读学位期间所参加的科研项目 |
(4)液浸电机屏蔽套能耗分析与优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 液浸电机研究概况 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 液浸电机本体参数设计 |
2.1 电机类型及拓扑结构的选择 |
2.2 液浸电机本体参数设计 |
2.3 本章小结 |
3 电磁耦合解析法 |
3.1 磁动势分析基础 |
3.2 电磁耦合解析模型 |
3.3 凸极效应建模 |
3.4 特征量的推导 |
3.5 解析法结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 液浸电机的有限元分析 |
4.1 电磁场有限元法特点及建模 |
4.2 2D有限元分析 |
4.3 3D有限元分析 |
4.4 本章小结 |
5 实验验证 |
5.1 实验平台介绍 |
5.2 有限元法、实验法验证 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)导弹出水过程内外流场及弹体强度的数值仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 导弹外流场研究现状 |
1.2.2 导弹内流场研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 内外流场分析理论 |
2.1 流体力学基本概念 |
2.1.1 连续介质模型 |
2.1.2 流体的基本性质 |
2.1.3 流体运动的基本概念 |
2.2 导弹出水的动力学方程及相关理论 |
2.2.1 导弹出水的动力学方程 |
2.2.2 空泡流理论及方程 |
2.3 多相流模型 |
2.3.1 VOF模型 |
2.3.2 标准K~ε模型 |
2.4 燃烧理论 |
2.4.1 气相燃烧模型 |
2.4.2 燃烧模型计算方式 |
2.5 有限元理论技术 |
2.5.1 动网格模型概述 |
2.5.2 UDF的使用 |
2.5.3 流固耦合理论 |
2.6 本章小结 |
第3章 导弹出水外部流场仿真模拟 |
3.1 引言 |
3.2 基础假设 |
3.3 有限元的模型建立 |
3.3.1 模型建立及网格划分 |
3.3.2 边界条件设置 |
3.4 外流场计算分析 |
3.5 外流场作用下的弹体结构分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 喷管内部流场仿真 |
4.1 引言 |
4.2 基本假设 |
4.3 喷管设计 |
4.4 内流场仿真与实验的对比 |
4.4.1 实验模型 |
4.4.2 喷管有限元模型建立及网格划分 |
4.4.3 初始条件及边界条件设置 |
4.4.4 内流场各时刻压力、温度、速度 |
4.4.5 内流场作用下的应力应变分析 |
4.5 一体化喷管的仿真模拟 |
4.5.1 模型建立及网格划分 |
4.5.2 初始条件及边界条件设置 |
4.5.3 一体化喷管内流场的压力、速度、温度 |
4.5.4 一体化内流场作用下的应力应变分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 导弹内外流场一体化仿真模拟 |
5.1 引言 |
5.2 导弹内外流场一体化理论 |
5.3 导弹流场一体化仿真研究 |
5.3.1 导弹有限元模型建立及网格划分 |
5.3.2 边界条件 |
5.4 导弹出水一体化仿真分析 |
5.4.1 出水前一体化导弹结构分析 |
5.4.2 出水中一体化弹体结构分析 |
5.4.3 出水后一体化导弹结构分析 |
5.5 内、外流场单独作用及一体化流场作用的结构分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(7)盾构隧道管片接缝复合型密封垫防水失效机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外的研究现状 |
1.2.1 密封垫材料类型研究 |
1.2.2 密封垫截面形式研究 |
1.2.3 密封垫防水试验研究 |
1.2.4 密封垫数值模拟研究 |
1.2.5 密封垫耐久性研究 |
1.2.6 管片拼装性能研究 |
1.3 当前研究存在的问题 |
1.4 本文研究的内容及方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 本章小结 |
第2章 密封垫防水失效模型研究 |
2.1 引言 |
2.2 弹性密封垫防水失效模型 |
2.2.1 理想状态弹性密封垫防水模型 |
2.2.2 单一型橡胶密封垫防水分析模型 |
2.2.3 复合型橡胶密封垫防水分析模型 |
2.3 密封垫本构解析模型 |
2.3.1 三元乙丙橡胶本构解析模型 |
2.3.2 遇水膨胀橡胶膨胀系数推导 |
2.4 工程概况 |
2.5 本章小结 |
第3章 复合型密封垫防水渐进失效机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 复合型密封垫精细化有限元模型 |
3.2.1 有限元模型建立 |
3.2.2 材料本构及参数 |
3.2.3 相互作用关系 |
3.2.4 分析步设置 |
3.2.5 分析方法 |
3.3 单一性密封垫与复合型密封垫防水性能对比分析 |
3.3.1 密封垫间沿接触面应力分析 |
3.3.2 两类密封垫防水性能对比分析 |
3.4 接缝张开量对复合型密封垫防水性能的影响 |
3.4.1 密封垫-密封垫接触面防水性能分析 |
3.4.2 密封垫-密封槽接触面防水性能分析 |
3.5 接缝错台量对复合型密封垫防水性能的影响 |
3.5.1 密封垫-密封垫接触面防水性能分析 |
3.5.2 密封垫-密封槽接触面防水性能分析 |
3.6 遇水膨胀橡胶块尺寸效应分析 |
3.6.1 遇水膨胀橡胶块尺寸选取 |
3.6.2 遇水膨胀橡胶块尺寸效应分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 复合型密封垫截面优化选型研究 |
4.1 引言 |
4.2 复合型密封垫截面选型设计方法 |
4.2.1 复合型密封垫选型优化设计原则 |
4.2.2 优化设计参数 |
4.3 复合型密封垫选型有限元模型 |
4.3.1 有限元模型建立 |
4.3.2 计算参数取值 |
4.4 选型截面防水性能对比分析 |
4.5 选型截面闭合压缩力对比分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 复合型密封垫长期防水性能预测 |
5.1 引言 |
5.2 橡胶密封垫老化时变模型 |
5.2.1 阿累尼乌斯图外推老化时变模型 |
5.2.2 “P-T-t”三元老化时变模型 |
5.2.3 “P-t”二元老化时变模型 |
5.3 密封垫长期防水性能预测方法 |
5.4 橡胶密封垫老化试验 |
5.5 密封垫老化时变公式及参数计算 |
5.6 复合型密封垫橡胶老化数值模拟 |
5.2.1 密封垫老化数值模拟技术 |
5.2.2 数值模拟验证 |
5.7 复合型密封垫老化时变分析 |
5.7.1 密封垫-密封垫间应力时变分析 |
5.7.2 密封垫-密封槽间应力时变分析 |
5.8 复合型密封垫长期防水性能预测数学模型 |
5.9 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士研究生期间发表专利和参加科研情况说明 |
发表的论文 |
发表的专利 |
参加的科研项目 |
致谢 |
(8)旋转弹性和粘弹性扇形板的热弹耦合振动与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 机械回转板类结构的振动特性研究进展 |
1.2.2 热弹耦合振动的研究进展 |
1.2.3 粘弹性板及其夹层板的振动研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
2 旋转弹性扇形板的热弹耦合横向振动研究 |
2.1 引言 |
2.2 旋转扇形板热弹耦合运动微分方程的建立 |
2.3 中面内力的求解 |
2.4 运动微分方程无量纲化 |
2.5 微分求积法 |
2.6 数值计算与分析 |
2.6.1 方法有效性验证 |
2.6.2 四边固支(CC-CC)旋转环扇形板 |
2.6.3 直边简支弧边固支(SS-CC)旋转环扇形板 |
2.6.4 直边简支弧边自由(SS-FF)旋转环扇形板 |
2.6.5 三边固支(CC-C)和直边简支外弧边固支(SS-C)旋转圆扇形板 |
2.7 小结 |
3 随从力作用下旋转弹性扇形板的热弹耦合横向振动特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 非均匀随从力作用下热弹耦合横向振动运动微分方程建立 |
3.3 复特征方程的建立 |
3.4 数值计算与分析 |
3.4.1 方法有效性验证 |
3.4.2 四边固支(CC-CC)环扇形板 |
3.4.3 直边简支弧边固支(SS-CC)环扇形板 |
3.4.4 三边固支(CC-C)和直边简支外弧边固支(SS-C)旋转圆扇形板 |
3.5 小结 |
4 偏心旋转弹性扇形板的热弹耦合横向振动分析 |
4.1 引言 |
4.2 偏心旋转弹性扇形板热弹耦合运动微分方程的建立 |
4.3 复特征方程的建立 |
4.4 数值分析与讨论 |
4.4.1 方法有效性验证 |
4.4.2 四边固支(CC-CC)旋转环扇形板 |
4.4.3 直边简支弧边固支(SS-CC)旋转环扇形板 |
4.4.4 三边固支(CC-C)旋转圆扇形板 |
4.4.5 直边简支外弧边固支(SS-C)旋转圆扇形板 |
4.5 小结 |
5 变速旋转弹性扇形板的参数振动与动力稳定性分析 |
5.1 引言 |
5.2 变速旋转弹性扇形板运动微分方程建立 |
5.3 二阶周期系数微分方程组 |
5.4 Floquet稳定性判定理论 |
5.5 微分方程组的求解 |
5.6 稳定区域和非稳定区域分析 |
5.6.1 四边固支(CC-CC)环扇形板 |
5.6.2 直边简支弧边固支(SS-CC)环扇形板 |
5.6.3 三边固支(CC-C)圆扇形板 |
5.6.4 直边简支外弧边固支(SS-C)圆扇形板 |
5.7 小结 |
6 旋转粘弹性扇形板的热弹耦合振动与稳定性分析 |
6.1 引言 |
6.2 旋转粘弹性扇形板横向振动分析 |
6.2.1 运动微分方程的建立 |
6.2.2 复特征值方程的建立 |
6.2.3 数值分析与讨论 |
6.3 旋转粘弹性扇形板热弹耦合振动分析 |
6.3.1 热弹耦合振动方程的建立 |
6.3.2 数值分析与讨论 |
6.4 小结 |
7 旋转粘弹性扇形夹层板的热弹耦合振动与稳定性分析 |
7.1 引言 |
7.2 旋转扇形夹层板热弹耦合振动运动微分方程的建立 |
7.3 复特征值方程的建立 |
7.4 数值分析与讨论 |
7.4.1 四边固支(CC-CC)环扇形夹层板 |
7.4.2 直边简支弧边固支(SS-CC)环扇形夹层板 |
7.4.3 三边固支(CC-C)圆扇形夹层板 |
7.4.4 直边简支外弧边固支(SS-C)圆扇形夹层板 |
7.5 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
参与的科研项目 |
(9)基于3D打印的多孔结构吸能特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 超轻多孔结构发展史 |
1.2.2 蜂窝结构吸能研究进展 |
1.2.3 蜂窝结构制备方法 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 蜂窝结构的制备与实验研究 |
2.1 引言 |
2.2 蜂窝结构设计 |
2.2.1 设计目标 |
2.2.2 设计原理 |
2.2.3 模型的构建 |
2.3 蜂窝结构制备 |
2.3.1 3D金属增材制造技术 |
2.3.2 3D打印机简介及打印流程 |
2.3.3 母材力学性能 |
2.4 蜂窝结构吸能特性研究 |
2.4.1 吸能特性评估指标 |
2.4.2 蜂窝结构压缩实验原理 |
2.4.3 蜂窝结构面内吸能特性比较 |
2.4.4 蜂窝结构面内压缩实验结果分析 |
2.4.5 单胞结构轴向压缩实验结果分析 |
2.4.6 蜂窝结构面外压缩实验结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 蜂窝结构面内压缩吸能特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 六角蜂窝与优化后的蜂窝对比 |
3.2.1 力-位移曲线对比 |
3.2.2 变形模式对比 |
3.3 速度对蜂窝结构吸能特性的影响 |
3.3.1 速度对吸能特性的影响 |
3.3.2 速度变形模式的影响 |
3.4 壁厚对蜂窝结构吸能特性的影响 |
3.4.1 壁厚对力-位移曲线的影响 |
3.4.2 壁厚蜂窝结构变形模式的影响 |
3.5 本章小结 |
4 单胞轴向压缩吸能特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 正六边形与优化后结构吸能特性对比 |
4.2.1 力-位移曲线对比 |
4.2.2 变形模式的比较 |
4.3 速度对吸能特性的影响 |
4.3.1 速度对吸能特性的影响 |
4.3.2 速度对变形模式的影响 |
4.4 壁厚对吸能特性的影响 |
4.4.1 壁厚对吸能特性的影响 |
4.4.2 壁厚对变形模式的影响 |
4.5 本章小结 |
5 蜂窝结构面外压缩吸能特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 六边形与优化后蜂窝结构对比 |
5.2.1 力-位移曲线对比 |
5.2.2 变形模式的对比 |
5.3 速度对蜂窝结构吸能特性研究 |
5.3.1 力-位移曲线 |
5.3.2 速度对变形模式的影响 |
5.4 壁厚对蜂窝结构吸能特性研究 |
5.4.1 力-位移曲线 |
5.4.2 壁厚对变形模式的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 全文小结 |
6.2 全文研究的主要创新点 |
6.3 研究的局限性与展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(10)机床主轴系统热误差建模与分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外机床系统热态特性分析研究现状 |
1.2.2 国内外机床热关键点辨识研究现状 |
1.2.3 国内外机床热误差建模研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 主轴系统热态特性建模 |
2.1 引言 |
2.2 热态特性建模理论 |
2.2.1 传热学基本理论 |
2.2.2 温度场的数学模型 |
2.2.3 热变形的数学模型 |
2.2.4 有限单元法 |
2.3 主轴热源分析与散热分析 |
2.3.1 主轴的热源分析 |
2.3.2 主轴的散热分析 |
2.4 主轴热源与热边界条件计算 |
2.4.1 轴承发热量的计算 |
2.4.2 对流换热系数的计算 |
2.5 主轴有限元模型建立 |
2.5.1 机床主轴组件三维CAD模型建立 |
2.5.2 网格划分与单元类型选择 |
2.5.3 定义材料属性 |
2.5.4 加载热边界条件 |
2.6 主轴系统热态特性分析 |
2.6.1 稳态温度场分析 |
2.6.2 瞬态温度场分析 |
2.7 热-结构耦合分析 |
2.7.1 热-结构耦合原理 |
2.7.2 热-结构耦合分析步骤 |
2.7.3 热-结构耦合分析求解 |
2.8 本章小结 |
第3章 主轴系统热态特性实验验证 |
3.1 引言 |
3.2 实验目的及原理 |
3.3 实验仪器与现场布置 |
3.3.1 实验仪器 |
3.3.2 实验测点布置 |
3.4 实验方案及工况 |
3.5 实验数据分析 |
3.5.1 工况1数据分析 |
3.5.2 工况2数据分析 |
3.5.3 工况3数据分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 主轴系统热关键点辨识 |
4.1 引言 |
4.2 机床关键热刚度基本理论 |
4.2.1 机床热刚度的定义 |
4.2.2 热关键点辨识技术路线 |
4.3 主轴热关键点辨识 |
4.3.1 主轴模型中温度变化矩阵构建 |
4.3.2 主轴Z方向的热关键点辨识 |
4.4 本章小结 |
第5章 主轴系统热误差数字化建模 |
5.1 引言 |
5.2 BP模型热误差建模原理介绍 |
5.2.1 BP模型基本原理介绍 |
5.2.2 BP神经网络推理过程 |
5.3 基于关键热刚度的BP热误差建模实例 |
5.3.1 获取样本数据 |
5.3.2 参数选择及模型训练 |
5.3.3 预测结果检验 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、轴对称实心体的有限元分析(论文参考文献)
- [1]轮轴接触表面形状建模及其应力不均匀性分析[D]. 郝文晓. 北京交通大学, 2020(03)
- [2]基于压电导波的钢制管道结构损伤识别系统的研究[D]. 许漫. 浙江工业大学, 2020(02)
- [3]椰子及其仿生结构的抗冲击性能研究[D]. 卢传浩. 湖南大学, 2020(09)
- [4]液浸电机屏蔽套能耗分析与优化[D]. 何畅. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]导弹出水过程内外流场及弹体强度的数值仿真研究[D]. 教继轩. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [6]纵振型低频压电水听器的等效电路及有限元分析对比研究[J]. 徐言哲,范桂芬,田丰,邓皓元,胡洪平,吕文中. 声学技术, 2019(06)
- [7]盾构隧道管片接缝复合型密封垫防水失效机理研究[D]. 丁超. 天津大学, 2019(01)
- [8]旋转弹性和粘弹性扇形板的热弹耦合振动与稳定性研究[D]. 杨勇强. 西安理工大学, 2019(01)
- [9]基于3D打印的多孔结构吸能特性研究[D]. 阮班超. 宁波大学, 2019(06)
- [10]机床主轴系统热误差建模与分析[D]. 何郑曦. 西南石油大学, 2019(06)