2UPR-RPU过约束并联机构刚度性能评价

运用螺旋理论和应变能方法研究了具有2R1T三自由度的2UPR-RPU过约束并联机构的静弹性刚度性能,模型考虑了杆件和关节的柔度。首先,基于螺旋理论得到分支的约束螺旋系;其次,基于材料力学得到分支中杆件的应变能,通过映射分支约束螺旋系到铰空间得到关节的应变能,通过汇总杆件、关节的应变能和卡氏定理得到与约束螺旋系对应的分支紧凑刚度矩阵;最后,通过虚功原理得到机构的总体刚度矩阵。采用有限元商业软件建立了有限元模型,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的正确性。定义弹性元件存储的应变能与总应变能之比作为应变能因子指标,给出了应变能因子指标在规则工作空间的四维切片分布图,从应变能的角度定量评价了各弹性元件对机构刚度性能的影响程度,给出了不同载荷作用下的全局应变能因子指标。本研究为定位对机构刚度性能影响最大的弹性元件提供了新的思路。     

保障中俄东线天然气管道长期安全运行的若干技术思考

针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,分析了土壤运动(冻胀与解冻沉降)对管道结构完整性的影响以及基于管体结构-土壤弹簧模型在确定管-土交互作用方面的局限性,即非线性、大应变与多轴加载评估的保守性、土壤本构模拟与真实状况的偏离,建议发展新型多模块耦合集成技术确定土壤运动产生的机械效应。明确了X80高强管线钢在服役条件下发生应变时效及其导致管线钢(尤其是焊缝区)材料韧性和止裂能力的降低,建议使用时效活化能与等效时效时间模拟、评估管线钢在漫长服役过程中发生应变时效的敏感性,并建立相应的理论基础。此外,详细分析3种常见的管道缺陷(机械损伤、腐蚀缺陷、裂纹)对管道完整性影响的评估技术现状。针对高压、大口径、高强钢天然气管道(特别是焊接金属与热影响区)在地质不稳定地区的材料韧性、裂纹扩展以及止裂能力开展实验与评价技术,建立精确的多物理场协同作用下的管道缺陷评估模型,是当前的国际性技术难题,这些问题的解决将有力保障中俄东线天然气管道以及相关油气管道的长期安全运行。     

某型叉车转向桥的断裂原因分析及结构优化

本文针对某型铸造转向桥的断裂性故障,应用了仿真应力分析和应变试验分析,明确故障是因转向桥局部结构应力集中而致的过大应力造成的。针对转向桥局部结构薄弱处优化加强结构,达到了提高产品强度的目的。     

低温对小麦麸皮拉伸力学特性参数的影响

为了揭示温度对小麦麸皮破碎性能的影响规律,选取?80～30℃作为试验温度,利用动态热机械分析仪(DMA)对小麦麸皮试样进行拉伸破坏试验,研究温度对小麦麸皮杨氏模量、极限应力、极限应变等力学特性参数的影响。结果表明:随着试验温度的下降,小麦麸皮逐渐由弹塑性材料转变为脆性材料,玻璃化转变温度为?80℃。杨氏模量随着温度的下降而显著增大,?80℃时的杨氏模量增大了93.14%。极限应力对温度的变化似乎不太敏感,在整个温度变化范围内的增幅较小,约为14.58%。极限应变随着温度的下降而减小,在整个温度变化范围内,极限应变降低了66.68%。液氮消耗量随着温度的下降而呈线性升高,?80℃时的液氮消耗量是?40℃的1.74倍,是?10℃的2.94倍。同时发现,在?10℃附近杨氏模量、极限应力、极限应变、液氮消耗量均出现了一个局部极小值现象。综合考虑小麦麸皮力学特性与冷媒消耗量之间的关系,低温粉碎小麦麸皮的适宜温度可取?40～0℃。基于试验结果,分别给出了杨氏模量、极限应力、极限应变、液氮消耗量关于温差的函数关系式。研究结果初步揭示了低温脆化对小麦麸皮力学特性参数的影响规律,可为小麦麸皮超微粉碎温度的选择提供参考。     

常坑大桥荷载试验研究与分析

常坑大桥主桥采用预应力混凝土变截面连续刚构。本文介绍了该桥的静动载试验成果,通过与理论计算结果比较与分析,对该桥的现状进行评定。     

基于人工神经网络模型的木材干燥应变模拟预测

【目的】研究常规干燥过程中干燥基准、预处理条件、含水率对木材干燥应力的影响,探讨干燥应力沿髓心至树皮方向的分布情况,以实现干燥应变的模拟预测。【方法】整合分析采用图像解析法测算得到的弹性应变和机械吸附蠕变相关数据,基于人工神经网络模型,以干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对弹性应变进行模拟预测,以预处理温度、干燥温度、含水率、相对湿度、距髓心距离为输入变量对机械吸附蠕变进行模拟预测。通过网络训练和验证,得到合理的人工神经网络预测模型,并对模型进行测试,探讨分析所建立模型的预测能力。【结果】弹性应变预测模型中,各数据集均呈现出较好的相关性,训练集、验证集和测试集的相关系数(R)分别为0.988、0.983和0.978,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.95,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.21×10~(-6)。机械吸附蠕变预测模型中,利用含水率为28%和12%的数据集进行模型训练和验证,训练集和验证集的相关系数(R)分别为0.981、0.977,验证集达到最优时的均方差(MSE)为1.26×10~(-6);利用含水率20%的数据集进行模型测试,测试集的相关系数(R)为0.969,所有数据集的决定系数(R~2)均高于0.94,网络模型能够解释94%以上的试验数据,表现出较好的预测能力。【结论】所建立模型的预测值和试验值吻合较好,预测成功率较高,能够为人工神经网络在干燥应力、应变方面的应用提供可行性依据。     

基于流固耦合的除杂风机应力应变及模态研究

叶轮是除杂风机的重要部件之一,叶轮在运行中的应力应变对除杂风机的安全运行有着重要的影响,而叶轮振动是风机的常见故障,所以流固耦合条件下的除杂风机叶轮变形及振动分析对甘蔗收获机除杂风机的安全有着重要的意义。为此,采用有限元分析软件Ansys Workbench对除杂风机叶轮进行了单向流固耦合计算分析,结果表明:叶轮在流固耦合作用下会发生弯曲扭振变形,最大应力分布在叶片与轮毂的交界处,最大应变分布在叶片外缘处;所设计的叶轮最大应力为21.48MPa,小于材料极限应力,而工作转速也远离振动转速,均满足工作要求。该研究为甘蔗收获机的除杂风机设计提供了参考。     

强力旋压连杆衬套本构关系研究

利用正交试验的方法,通过对不同的旋压参数下试件的准静态拉伸试验,得各个试件弹性阶段的弹性模量E、泊松比λ、以及力—位移曲线。通过对各个应力应变曲线的分析,得到各个试件主要力学性能参数。选取适合QSn7-0.2的应力—应变关系模型,即Ramberg-Osgood模型,研究强力旋压工艺参数对旋压试件本构关系参数的影响,得出了模型参数关于成形工艺参数的三元二次回归方程,并对方程进行了误差检验,结果是理论曲线与实测曲线十分接近。     

浅谈知识经济对现代数学教育的影响

随着知识经济时代的到来,数学教育的地位将更加突出,数学知识的应用将更加重要,那么,怎样才能使数学教育更加适应知识经济时代呢?本文笔者结合自己的一些认识,做了一些浅显的探讨。     

马尾松幼苗生长特性与生长应变研究

该文以60株不同倾斜角度的马尾松为试材,对其生长特性进行了研究,并在这些树木中选择典型的2株马尾松对其生长应变进行测定。结果表明:(1)随着倾斜角度的增加,马尾松的生长量相应减小;(2)马尾松直立幼苗的应变为压应变,在倾斜幼苗下表面的应变为拉应变,应变值都随时间的增加而增大,达到一定值时趋于稳定;(3)方差分析表明,不同倾斜角度下马尾松的生长特性和生长应变的差异达到了显著水平。