玻璃钢/聚胺脂夹层梁动态性能研究

应用夹层梁弯曲振动理论、振动有限元法及实验模态分析,对不同表板和夹心厚度的玻璃钢/聚胺脂夹层梁进行动态特性研究.给出了这种夹层梁的一些重要性质,可直接用于工程设计.     

基于绝对节点坐标法的超弹性材料二维梁单元动力学研究

为了探究考虑超弹性材料非线性的大变形柔性多体系统在工程实践中的应用，课题组基于绝对节点坐标法ANCF研究了针对大变形橡胶梁的高阶梁单元和超弹性材料本构模型。借助二维高阶ANCF梁单元位移模式构建了3种不可压缩超弹性橡胶梁的弹性力模型和运动微分方程：Neo Hookean，Mooney Rivlin和Yeoh；通过静态和动态大变形实例，和横向低阶ANCF梁单元以及ABAQUS软件仿真结果对比，结果显示：大变形橡胶梁动力学分析适合采用不可压缩超弹性本构模型Yeoh和高阶ANCF梁单元，且单元多项式位移模式、节点广义坐标类型和单元自由度数对大变形橡胶梁的计算效率影响较大。     

刚性圆柱形平压头作用下的梯度夹层界面应力场

本文主要研究均匀涂层-功能梯度材料界面层-均匀半空间三层结构模型中均匀涂层与功能梯度材料层之间界面处的无摩擦轴对称接触问题的界面应力场。文中建立三层结构的理论计算模型,利用积分变换技术将数学模型转化为奇异积分方程,得到梯度材料夹层轴对称接触问题的表面位移解,再通过数值方法,得到梯度材料夹层的界面应力场。文中分析讨论了刚性圆柱形平压头作用下的均匀涂层与梯度材料夹层界面处的应力分布情况,探讨了剪切弹性模量比值、接触半径对界面处正应力、剪切应力分布的影响。研究表明,剪切弹性模量比值对界面处应力均产生重要的影响,随着剪切弹性模量比值的递增,界面层正应力呈递减趋势,而界面层剪切应力呈递增趋势,且接触半径的不同,也会改变影响的幅度。调整剪切弹性模量,是实现抑制裂纹萌生的一种有效途径。此外,作者主要从事新型功能材料接触力学的研究工作。     

轮胎等效模型与快速计算研究

复杂的轮胎结构和橡胶等超弹材料是影响轮胎有限元模型精度和计算速度的重要因素。为实现模型的快速计算,通过探索线性材料构建轮胎有限元模型,对模型进行等效处理。构建了轮胎有限元精细模型,并通过台架试验对精细模型的有效性进行验证。对轮胎精细模型提出3种简化方式,分别为实体单元建模、实体单元和壳单元混合建模、实体单元和梁单元混合建模,并采用线性材料计算3种等效模型的充气侧向变形量、充气径向变形量以及径向加载下沉量,最终得到其最优等效模型。通过对等效模型接地印记和接地压力以及各阶模态与精细模型对比,验证了等效模型的准确性和计算效率,为整车有限元仿真提供一种轮胎建模方法。     

橡胶夹层/复合材料粘结界面应力应变研究

复合材料和橡胶粘结成一体的防振橡胶在机械栽荷的作用下，经常发生因粘接界面破坏而导致的结构失效。用Ⅰ型加载下的双悬臂夹层梁试样，借助有限元对橡胶夹层／复合材料粘接界面的破坏进行研究，指出了橡胶夹层厚度变化以及界面裂纹长度发生改变时，橡胶／复合材料粘接界面裂纹前沿的应力和载荷作用方向上的应变的变化，及其临界断裂条件。     

胜坨油田坨7块沙二段91夹层随机建模研究

以胜坨油田坨7断块沙二段9¹层为例,进行夹层三维空间分布随机建模研究,以探索夹层分布与剩余油分布关系。综合研究区内的钻井、测井资料,共识别出泥质夹层、钙质夹层和物性夹层3种夹层。通过对各种模拟方法进行对比研究和分析,优选序贯指示模拟方法在研究区内建立夹层三维空间分布模型。模型分析显示,钙质夹层分布范围最广,泥质夹层次之,物性夹层最少。泥质夹层平均厚0.6m,延伸距离50～105m,分布面积一般为0.01～0.05km2,分布密度范围为0.11～0.63m/m,分布频率范围为0.52～1.24个／m;钙质夹层平均厚0.4m,延伸距离40～180m,分布面积一般为0.01～0.08km²,夹层分布密度范围0.15～0.76m/m,分布频率范围为0.61～1.39个／m;物性夹层分布范围小,数量少,对剩余油产生作用小。在2-163、3-33、5-228、4-10、7-221、5-213等井区,剩余油饱和度较高。在这些井区剩余油富集。     

辫状河砂体三维构型地质建模研究

采用“模式预测”的砂体内部构型研究方法,对萨北油田高含水后期密井网条件下辫状河砂体构型模式、夹层类型和夹层延伸规模进行了精细描述。建立了适合萨北油田辫状河砂体的“叠覆泛砂体”构型沉积模式,根据构型沉积模式把砂体内部夹层分为3种类型,确定了垂直水流方向夹层空间延伸规模。采用基于目标的算法建立了砂体内部构型模型及参数模型,总结出高含水后期辫状河砂体内部呈现低未水淹部位少、剩余油潜力较小的基本特点。研究结果表明,辫状河砂体内部夹层空间延伸长度90~140m,总体呈水平分布,层内低未水淹部位少于10%。利用层内机械和化学堵水技术对19口油井进行了细分堵水,取得较好挖潜效果,为油田开发后期层内挖潜提供了地质依据。     

大变形梁的模糊神经网络建模与预测

本文运用模糊神经网络原理．采用学习结合型FNN方法，针对两种不同材料梁的大变形进行了网络建模和预测的数值仿真．仿真结果表明，网落模型所具有的输入输出特性与所对应的实际力学系统的实验测量十分吻合实现了高精度预测．     

区间参数智能梁结构闭环系统动态特性分析

以区间参数压电智能梁结构为研究对象,建立了基于位移反馈控制结构闭环系统动态特性分析的有限元模型。在材料物理参数和几何尺寸等为区间变量时,分析了结构质量矩阵和刚度矩阵的不确定性。并从求解结构振动动态特性的Rayleigh商出发,利用区间变量运算法则推导出了结构闭环系统固有频率的数字特征表达式。通过算例,考察了区间参数对结构固有频率特性的影响,并验证了所建模型和方法的可行性与合理性。研究结果表明,利用区间系数分析法来研究压电智能梁结构闭环系统的动态特性具有一定的工程应用价值。     

夹层对底水油藏开发及剩余油分布影响研究

砂岩底水油藏在中国储量丰富，底水油藏开发面临的核心问题是底水锥进，而夹层对抑制底水锥进具有明显效果。由于夹层成因的复杂性，目前夹层研究尚没有统一模式。针对这一问题，提出从夹层分布面积、夹层厚度、夹层渗透率、夹层泥质含量等参数，将夹层归纳为无夹层、渗滤型夹层、小范围不渗透夹层和大范围不渗透夹层4种模式。无夹层模式底水锥进速度快，大范围不渗透夹层模式底水完全被抑制，这两种夹层模式下的油气开发效果较差；渗滤型夹层底水被转化为次生边水和次生底水，小范围不渗透夹层底水转化为次生边水，这两种夹层模式开发效果较好。无夹层模式远离井筒周围分布大量剩余油，可以通过完善井网来提高动用程度；渗滤型夹层开发效果好，剩余油分布很少；小范围不渗透夹层底部形成“屋檐油”，顶部形成“屋顶油”，这种剩余油可作为后期挖潜的一个方向；大范围不渗透夹层上下邻层均可存在大量的剩余油，是油田开发后期挖潜的重点对象。     

一种颇具特色的振动模型

结合国产 CDP—IIA 型电子皮带秤的机械系统,介绍一种十字弹簧单支承双悬臂多质点梁的线性振动模型,在一般教科书上尚属罕见。其振动研究为电子皮带秤的灵敏性、稳定性和可靠性分析提供了科学依据。     

考虑新旧部分协调的CFRP加固RC梁可靠度分析

对于粘贴CFRP片材加固的RC梁,给出了加固梁可靠度计算的一种新方法。分别计算原有部分和新加部分的可靠度,分析了CFRP材料性能、片材用量、滞后应变等因素对新旧部分的可靠度及其协调一致的影响。结果表明,在混凝土压坏的破坏模式下,提高CFRP材料性能及用量,原有部分可靠度基本保持不变,新加部分可靠度提高;在CFRP极限拉应变平均值取0.014,材料分项系数取1.5,配布率取最小设计配布率时,各部分可靠度能够协调一致。     

品德的魅力

梁先生应聘到一家建筑公司当业务员,试用期为一个月。两周后的一天,部门经理让他单独去送投标材料。送材料时,认识了公司的竞争对手于某,两人谈得非常投机。3天后,于承诺给梁2000元钱,想知道梁所在公司投标材料的内容。不料,2000元钱刚到     

夹层橡胶垫的轴对称有限元分析

建立了简化的夹层橡胶垫在轴压下的有限元计算模型，并进行了计算，同时还进行了应变分析实验研究，和计算结果进行了对比，二者符合良好．     

VB在材料力学梁弯曲问题计算中的应用

通常情况下材料力学中关于梁弯曲问题的计算过程非常复杂和繁琐,要想通过手算快速、准确地得到理论解是不现实的.该文基于材料力学梁弯曲的叠加原理,对承受多个不同类型载荷作用下变截面梁建立了一种通用力学模型,得出梁任一截面的弯矩方程.通过对弯矩方程的积分,得到梁上任意截面的转角和挠度变形的叠加方程.采用VB技术对材料力学中梁弯曲问题进行计算,开发出一款软件——受多个不同类型载荷作用下的变截面梁弯曲问题力学求解器.通过该软件可实现变截面梁弯曲问题分析,计算过程高效快捷,计算结果准确.     

电磁波与吸收材料相互作用机理研究

主研人员 饶克谨 赵伯琳 高正平 金航 刘强 本成果包括了如下四个方面的研究内容: 1.对填充吸收剂的蜂窝结构材料,根据介质波导理论,导出了蜂窝结构特征方程,分析了模式特性,给出了设计公式,并设计出预测其等效电磁参数的计算机软件。 2.蜂窝夹层结构型吸收材料的CAD技术。     

特殊型式梁的子结构建模方法

针对带孔横梁刚架,提出了利用子结构法建立其有限元模型的方法。介绍了子结构分割、离散、边界自由度定义及缩减模型的形成,并根据和标准梁单元连接的位移协调要求,将子结构缩减模型转换为和标准梁单元自由度数量和性质相同的特殊梁单元,以实现不同梁单元的混合建模。子结构方法可使刚架的有限元模型建立和计算大大简化。     

方舱单元夹层板阻尼特性研究

采用实验模态分析导纳圆法求取夹层板的模态频率和阻尼。夹层板芯层材料为聚氨酯硬质泡沫,上下表板材料为硬铝和玻璃钢两类,其尺寸和支承条件基本上与实际方舱结构相似。所获的结果可直接用于大板方舱单元件动力设计。对其本征解用有限元法作了分析计算,实验与理论计算结果基本吻合。     

刚度突变轨道结构的连续地基梁模型基本解及其应用

用刚度突变的连续弹性支承梁模型表示桥梁和路基两种不同类型的轨道支承条件，给出了在力学模型上的任意位置有一集中力作用解析解，具有多个集中荷载作用的结果可以通过叠加得到，此结论可应用于其他刚度突变连续地基梁结构中。还对不同刚度比、不同加载位置时钢轨的应力和位移进行了讨论。     

柔性梁的振动主动控制研究

对柔性梁的振动分析方法进行了研究。运用系统的分析方法对柔性梁的振动进行分析,并建立柔性梁的动力学系统模型。输入信号通过最优控制理论的计算输出最优控制信号作用于执行器产生相应的执行力来抑制柔性悬臂梁的振动,从而达到对振动进行控制的目的。通过仿真结果表明,采用主动控制器来抑制柔性梁的振动是非常有效的。