国家自然科学基金(11372074)
- 作品数：28 被引量：93H指数：6
- 相关作者：杨晓翔李庆付宾王鹭高剑虹更多>>
- 相关机构：福州大学泉州师范学院福建农林大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金福建省教育厅科技项目福建省杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学机械工程化学工程更多>>
- 辅助质量块—单裂纹悬臂梁耦合系统固有频率的理论研究及其应用被引量：3
- 2016年
- 论文研究了辅助质量块—单裂纹悬臂梁耦合系统的固有频率,用无缺陷悬臂梁固有振型叠加一个多项式来近似拟合含单裂纹悬臂梁的振型,由动力学方法推导了辅助质量块—单裂纹悬臂梁系统的固有频率方程的解析形式,系统频率随着质量块在梁上位置改变而改变,即可得到固有频率曲线,此频率曲线包含了缺陷信息,因此可对固有频率曲线进行平稳小波变换来识别梁上的缺陷.同时用有限元计算结果对上述固有频率理论推导进行验证,有限元结果与论文理论推导结果相一致.最后论文数值计算了质量块大小、缺陷深度、位置等因素对系统固有频率的影响,也探讨了平稳小波变换用于识别损伤,结果验证了该理论推导的可靠性和损伤识别的准确性.
- 郭金泉陈垂福杨晓翔钟舜聪
- 关键词：损伤识别平稳小波
- 纤维增强橡胶复合材料界面力学性能有限元分析被引量：1
- 2021年
- 基于剪滞理论,引入双线性内聚力模型研究了纤维与基体界面应力传递机理.采用ABAQUS模拟了非理想界面在单纤维拔出过程中的脱粘失效,分析了不同脱粘阶段界面剪应力分布情况,以及界面刚度和纤维长径比对界面应力传递和拔出载荷的影响规律.结果表明,在纤维受载失效过程中,纤维的拔出过程可分为4个阶段,即界面的完全粘结、损伤演化、逐渐脱粘、完全脱粘.界面的刚度和纤维长径比对界面应力传递与最大拔出力均有一定的影响.界面刚度、纤维长径比主要影响纤维的最大拔出载荷以及界面脱粘失效位移.
- 刘霞焦文祥杨晓翔
- 连续体结构拓扑优化敏度修正方法研究被引量：4
- 2017年
- 针对敏度过滤法拓扑优化结果存在边界扩散现象和过滤半径过大时图形过度磨平问题,提出一种新的敏度修正方法,将中心单元周围8个单元根据位置的不同分为两类,采用不同的加权系数,保持中心单元原目标函数敏度值的权重固定,三类单元加权求和。利用经典柔度最小化算例验证新的敏度修正方法的有效性。研究结果表明,新的敏度修正方法可有效消除棋盘格现象,体现较好的网格无关性,拓扑优化结果边界清晰,优化效果优于敏度过滤法。
- 陈垂福杨晓翔
- 关键词：拓扑优化
- 一种考虑密度补偿的变过滤半径敏度过滤方法被引量：4
- 2017年
- 固定过滤半径的敏度过滤方法可以有效解决棋盘格现象和网格依赖性,但处理后拓扑优化结果普遍存在边界扩散现象,图形边缘存在大量的灰度单元。提出了一种考虑密度补偿的变过滤半径敏度过滤方法,即正向补偿相对密度为0.5~1的单元,反向补偿相对密度为0~0.5的单元,同时在拓扑优化计算的后期逐步缩小过滤半径至1。结合固体各向同性惩罚微结构模型,利用经典结构柔度最小化算例验证可行性。研究结果表明,考虑密度补偿的变过滤半径敏度过滤方法能够消除棋盘格现象,体现了网格无关性,拓扑优化结果具有清晰的边界,且优化效率和优化效果明显提升。
- 陈垂福杨晓翔
- 关键词：拓扑优化
- 带有残余应力的关节轴承外圈硬切削有限元仿真研究被引量：3
- 2016年
- 针对关节轴承冷挤压装配后,其轴承外圈存在较大的残余应力的问题,对多次硬切削关节轴承外圈对残余应力的影响和轴承内外圈间隙的分布规律进行了研究,对自润滑关节轴承挤压装配过程和冷却回弹过程进行了仿真分析,开展了多次硬切削带残余应力的GCr15轴承钢关节轴承外圈有限元仿真分析,建立了材料本构模型、损伤初始准则及损伤演化准则之间的关系,提出了热力耦合有限元仿真分析的方法。在Abaqus软件上对多次硬切削对应力分布情况和轴承外圈回弹量等进行了评价分析。研究结果表明,有限元仿真分析能够预测硬切削对自润滑关节轴承外圈残余应力大小的影响和轴承内外圈间隙的变化规律,这对于通过硬切削释放残余应力,控制和提高工件质量具有重要的理论指导意义。
- 孔凯斌杨晓翔
- 关键词：硬切削热力耦合残余应力有限元法
- 橡胶双轴拉伸试验机的研制与试验研究被引量：1
- 2019年
- 基于国内外双轴拉伸试验机的研究现状与橡胶材料双轴拉伸试验的需求,自主研制了一台集成了高精度应变测量系统的橡胶双轴拉伸试验机。通过对试验机的总体设计进行分析,设计了双轴拉伸试验机的主机结构及试验机的测控系统,最后将试验机主机与测控系统进行集成调试,完成整个橡胶双轴拉伸试验机的研制工作。利用所开发的双轴拉伸试验机对哑铃状炭黑填充天然橡胶试件进行多次X向和Y向的单轴拉伸试验,将试验结果与万能试验机的结果进行对比,验证了试验机的两轴拉伸性能的一致性、重复性与准确性;对所设计的十字形橡胶试件进行了等双轴拉伸试验,通过对结果的分析证明了试验的准确性。
- 刘晓明杨晓翔周华森
- 关键词：橡胶双轴拉伸试验机
- 基于周期性边界条件的炭黑填充橡胶复合材料力学行为的预测被引量：5
- 2013年
- 在分析炭黑填充橡胶复合材料的宏观与细观特征之间联系的基础上,提出了具有随机分布形态的代表性体积单元,推导并应用了周期性细观结构的边界约束条件,建立了三维多颗粒夹杂代表性体积单元的数值模型,对炭黑填充橡胶复合材料的宏观力学行为进行了模拟仿真。研究表明,该模型通过周期性边界条件的约束保证了宏观结构变形场和应力场的协调性;计算得到的炭黑填充橡胶复合材料的弹性模量明显高于未填充橡胶材料,并随着炭黑颗粒所占体积分数的增加而增大;该模型对复合材料有效弹性模量的预测结果与实验结果吻合较好,而且比Bergstrom三维模型的预测结果更好,证实了该模型能够用于炭黑颗粒增强橡胶基复合材料有效性能的模拟分析。
- 李庆杨晓翔
- 关键词：橡胶复合材料细观力学模型周期性边界条件
- 冲击法改善T91钢焊接残余应力的研究分析被引量：3
- 2018年
- 基于焊后热处理可以降低T91钢焊接残余应力,但无法改变其应力状态的分布问题,本文模拟分析了冲击法对于改善焊接残余应力的影响情况。通过ANSYS软件平台,导入经焊后热处理后的残余应力为初始状态,分析了不同的冲击力度、冲击间隔、双点冲击情况对于T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的影响。模拟结果表明:冲击处理可以在处理表面一定深度范围内引入一定区域占比的压应力,并且压应力区域随载荷的增加而加大;由于不经焊后热处理的最高应力集中在焊缝内表面区域,因此只通过冲击处理的机械方式不能得到良好的改善焊后残余应力效果。通过焊后热处理结合焊缝区外表面冲击处理,可以在降低焊接残余应力的同时引入一定比例的压应力,从而得到较好的应力状态。单点环向冲击间隔7.2°的0.2mm冲击位移载荷下,具有75%左右的外表面环向压应力产生,可作为改善T91钢中小径薄壁管焊接残余应力的方案。
- 龚凌诸杨晓翔李松明
- 关键词：T91钢残余应力数值模拟
- 基于步长因子改进的导重法求解拓扑优化问题被引量：7
- 2018年
- 结合固体各向同性惩罚微结构模型SIMP(Solid Isotropic Microstructures with Penalization),将导重法用于求解拓扑优化问题。针对导重法迭代公式中步长因子的取值问题,提出两种变步长因子的控制策略,以结构最优性指标为参考,自动确定每步迭代的步长因子。同时引入密度补偿方法,以结构最优性指标为依据自动判断加入密度补偿的时机。利用经典拓扑优化算例,验证两种步长因子控制策略的优越性;通过细长梁算例,比较优化准则法OC(Optimality Criteria)和导重法的差异,分析对比两种步长因子控制策略施加密度补偿方法前后的计算结果。研究结果表明,两种步长因子控制策略能够取得更优解,有效提升求解效率;对于细长梁的拓扑优化问题,导重法求得的解较OC算法更具有全局性,优化效果更佳;密度补偿方法可进一步提升导重法的求解效率。
- 陈垂福杨晓翔
- 关键词：拓扑优化导重法优化准则法
- 预热及焊后热处理对T91钢焊接残余应力的影响被引量：6
- 2016年
- T91钢属于马氏体不锈钢,其焊接性能较差,焊接接头易脆化,焊接时容易产生冷裂纹和再热裂纹。基于ANSYS软件平台,应用移动高斯热源结合单元生死技术方法,对超临界锅炉用小管径T91钢的焊接残余应力进行数值模拟,分析了焊后残余应力的分布规律,讨论了焊前预热温度以及焊后热处理工艺对焊接残余应力的影响。模拟结果表明,焊后残余应力集中在T91钢焊缝区与热影响区,最大等效应力值超过了材料屈服应力值;提高焊前预热温度可以降低Mises等效残余应力值,但应力值仍然较大;进行焊后热处理可以明显改善焊接残余应力的分布,最大应力数值下降60%~70%。
- 李松明杨晓翔
- 关键词：T91钢残余应力预热温度焊后热处理
