自动化建模与优化平台开发及其在切削吸能结构的应用

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作者 王晖 田凯 +4 位作者 高乾宸 王明猛 郝伟江 王晋乐 朱涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2048-2060,共13页

传统优化设计受限于几何参数化和六面体单元生成困难等问题,优化过程繁琐,效率低下。为规范开发流程,提高优化设计效率,本文搭建以MOO(multi-objective optimization)系统为核心,集成了几何、有限元建模、数据处理以及代理优化等模块的... 传统优化设计受限于几何参数化和六面体单元生成困难等问题,优化过程繁琐,效率低下。为规范开发流程,提高优化设计效率,本文搭建以MOO(multi-objective optimization)系统为核心,集成了几何、有限元建模、数据处理以及代理优化等模块的自动化建模与优化平台。自动化建模模块以CAE为核心,基于三次样条函数构造特征截面和映射路径实现自动几何参数化建模,并在扫掠法和模型分解法的基础上,提出基于多截面扫掠法的六面体网格自动化生成方法;此外,在常规基于代理模型的优化流程上,通过数据转换和处理算法实现从数值计算结果提取到代理优化的自动化。研究结果表明:该平台能建立具有较小几何误差和高质量单元的有限元模型,结构耐撞性指标整体上有一定提升,可以显著地提高优化工作流程的效率。 展开更多

关键词 优化平台 几何参数化建模 六面体网格生成 切削吸能结构 被动安全

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切削吸能结构垂向偏置冲击试验与数值模拟研究

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作者 姜焙晨 王晖 +3 位作者 高乾宸 汪依宁 王明猛 王晋乐 《机车电传动》 2024年第4期125-131,共7页

为了充分研究切削式吸能装置在垂向偏置载荷下的吸能性能,文章设计了全尺寸垂向偏置冲击试验,并利用有限元软件LS-DYNA对碰撞过程进行了数值模拟,基于验证后的有限元模型,进一步研究垂向偏置冲击对吸能过程的影响。结果表明,文章建立的... 为了充分研究切削式吸能装置在垂向偏置载荷下的吸能性能,文章设计了全尺寸垂向偏置冲击试验,并利用有限元软件LS-DYNA对碰撞过程进行了数值模拟,基于验证后的有限元模型,进一步研究垂向偏置冲击对吸能过程的影响。结果表明,文章建立的有限元模型可以准确捕捉切削变形过程,预测的碰撞响应与试验结果吻合较好。轴向冲击工况下切削式吸能装置的总吸能量为230.74 kJ,平均力为590.20 kN,总压缩量为387.02 mm,相比于轴向冲击工况,垂向偏置冲击工况下结构的平均力、总压缩位移和总吸收能量分别减少了2.6%、1.8%和4.3%。研究发现垂直偏置冲击迫使吸能管产生了约3°的偏转,减少了吸能过程中刀具的切削深度和压缩量,这一变化解释了垂向偏置冲击工况对吸能性能的影响。 展开更多

关键词 切削吸能结构 结构设计 垂向偏置冲击试验 数值模拟

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陡河水库鱼体汞的生物积累初探 被引量：5

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作者 王明猛 闫海鱼 +3 位作者 李太山 刘文利 陈旭锋 康静文 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期986-992,共7页

为了解陡河燃煤电厂大气汞释放对毗邻的陡河水库水生生态系统中鱼体汞含量、生物积累和放大等的影响,本研究采集陡河水库野生鱼、虾和螺蛳,分别测定了鱼样等生物样品中的总汞和甲基汞,并对部分代表性样品测定稳定碳氮同位素比值。鱼汞... 为了解陡河燃煤电厂大气汞释放对毗邻的陡河水库水生生态系统中鱼体汞含量、生物积累和放大等的影响,本研究采集陡河水库野生鱼、虾和螺蛳,分别测定了鱼样等生物样品中的总汞和甲基汞,并对部分代表性样品测定稳定碳氮同位素比值。鱼汞分布特征和δ13C‰和δ15N‰同位素比值分布特征显示:鱼体(鲜样)中总汞和甲基汞平均含量分别为56.4±26.7和15.5±8.4 ng·g-1,总汞含量最高的是杂食性的白条鱼为133 ng·g-1。不同食性的鱼体δ13C和δ15N稳定同位素值变化范围分别为-28.1‰^-24.4‰和12.0‰~16.1‰,Log10[Hg]与δ15N的线性相关斜率值为负值。以上结果表明:陡河水库鱼体汞总体偏低,没有发现高生物积累和生物放大,其主要原因在于陡河水库水环境中汞含量较低,且陡河水库靠近市区,过度捕捞使可以捕获的鱼样种类和数量偏少,且鱼龄较低。 展开更多

关键词 鱼 汞 稳定同位素 生物积累与放大

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芳纶纤维复合材料在高速试验列车设备舱底板上的应用研究 被引量：7

4

作者 王明猛 肖守讷 罗丹 《铁道车辆》 北大核心 2013年第5期8-10,1,共3页

按照IEC 61373—1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》,对高速试验列车AFRP设备舱底板结构进行了振动冲击分析,结果满足冲击静强度要求。振动模态分析得到了该结构的固有振动频率和振型,一阶固有频率为100.904Hz,远远大于原铝合金结... 按照IEC 61373—1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》,对高速试验列车AFRP设备舱底板结构进行了振动冲击分析,结果满足冲击静强度要求。振动模态分析得到了该结构的固有振动频率和振型,一阶固有频率为100.904Hz,远远大于原铝合金结构。最后考察了该结构的碰撞性能,结果符合高速碰撞的预定设计要求。 展开更多

关键词 高速试验列车 设备舱底板 AFRP 振动冲击 碰撞分析

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碳纤维复合材料在高速列车头罩上的应用研究 被引量：13

5

作者 王明猛 肖守讷 +2 位作者 阳光武 杨冰 朱涛 《电力机车与城轨车辆》 2015年第A01期53-57,共5页

根据高速列车头罩的外部形状、内部连接要求和受载条件,对碳纤维复合材料车头罩的结构进行设计。并且根据IEC 61373-1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》和GB/T 3317—2006《电力机车通用技术条件》的相关规定,确定了冲击工况、气... 根据高速列车头罩的外部形状、内部连接要求和受载条件,对碳纤维复合材料车头罩的结构进行设计。并且根据IEC 61373-1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》和GB/T 3317—2006《电力机车通用技术条件》的相关规定,确定了冲击工况、气动静载荷工况以及端部排障压缩工况,进行静力学计算分析。分析结果表明,高速列车碳纤维复合材料车头罩满足以上标准的要求。采用真空导入工艺试制车头罩样件,并对其进行137 k N端部排障压缩试验,试验结果表明,该结构的力学性能符合要求。 展开更多

关键词 高速列车 头罩 碳纤维复合材料 静强度 试验

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机车车辆被动安全性研究综述 被引量：31

6

作者 朱涛 肖守讷 +3 位作者 杨超 阳光武 杨冰 王明猛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期22-32,共11页

对机车车辆被动安全性研究近几十年的发展进行全面的综述。从机车车辆被动安全性动力学理论,有限元数值模拟分析,多体动力学仿真分析,以及试验分析等4个方面系统梳理和综述近30年来轨道列车被动安全性研究成果,指出4种研究方法的特点和... 对机车车辆被动安全性研究近几十年的发展进行全面的综述。从机车车辆被动安全性动力学理论,有限元数值模拟分析,多体动力学仿真分析,以及试验分析等4个方面系统梳理和综述近30年来轨道列车被动安全性研究成果,指出4种研究方法的特点和适用范围,评述和总结各自典型的研究方法和最新的研究进展,并对方法存在的问题和未来需要解决的难题进行评述和探讨。最后,根据4种研究方法各自的发展现状和研究中存在的问题,指出轨道列车被动安全性研究的发展方向,特别是针对我国目前在列车碰撞试验方面的空白,提出其研究的可行性和必要性。 展开更多

关键词 机车车辆 被动安全性 碰撞动力学 有限元分析 多体动力学 碰撞试验

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河北省衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险 被引量：8

7

作者 陈吉 李秋华 +1 位作者 李仲根 王明猛 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期908-915,共8页

衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。... 衡水湖是华北平原上第一个国家级内陆淡水湖泊湿地类型的自然保护区,为了解衡水湖沉积物中汞的分布特征及生态风险,于2013年8月在衡水湖采集了5根柱状沉积物,对其中的总汞、甲基汞、孔隙水溶解态汞、有机质、pH以及含水率进行了分析。结果表明,衡水湖沉积物中总汞的平均含量为22.5 ng·g-1,低于全国及河北省表层土壤背景值。但表层沉积物汞含量明显高于底层,说明近年来的外源汞输入对湖泊汞负荷产生了一定影响,且靠近湖泊东部106国道的采样点汞含量明显高于湖泊中西部的采样点,暗示交通运输等人为活动是该湖泊的一个重要汞输入源。利用潜在生态危害指数法进行评估,显示汞的生态风险较低,说明现阶段衡水湖的沉积物汞浓度不会对生态环境产生不利影响。 展开更多

关键词 衡水湖 湖泊沉积物 汞含量 生态风险

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160km/h电力机车车体轻量化研究 被引量：6

8

作者 王璐 肖守讷 +2 位作者 朱涛 王明猛 徐德山 《机车电传动》 北大核心 2015年第3期35-38,共4页

以某型160 km/h电力机车车体为轻量化目标,建立整车车体有限元模型,对车体结构进行静强度校核,以此为基础,以车体总重量最小化为目标,以车体结构板厚参数为设计变量,在保证车体结构强度与刚度满足要求的情况下优化设计变量。通过灵敏度... 以某型160 km/h电力机车车体为轻量化目标,建立整车车体有限元模型,对车体结构进行静强度校核,以此为基础,以车体总重量最小化为目标,以车体结构板厚参数为设计变量,在保证车体结构强度与刚度满足要求的情况下优化设计变量。通过灵敏度分析,更新设计变量,对车体结构轻量化进行深入的优化。通过仿真优化设计,车体总重减轻7.44%,满足设计目标要求。 展开更多

关键词 机车车体 轻量化 设计变量 灵敏度分析 有限元模型

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基于车辆-移动轨道耦合模型的列车碰撞爬车行为 被引量：2

9

作者 杨超 李强 +1 位作者 王曦 王明猛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1298-1304,共7页

为了揭示车辆参数对列车碰撞爬车行为的影响规律,首先基于车轨耦合的基本思路,建立车辆模型和移动轨道模型,用非线性轮轨接触模型耦合车辆模型和移动轨道模型;非线性钩缓装置模型用于连接相邻的两个车辆模型;然后通过模拟两同型列车低... 为了揭示车辆参数对列车碰撞爬车行为的影响规律,首先基于车轨耦合的基本思路,建立车辆模型和移动轨道模型,用非线性轮轨接触模型耦合车辆模型和移动轨道模型;非线性钩缓装置模型用于连接相邻的两个车辆模型;然后通过模拟两同型列车低速正面碰撞,获得了不同参数情况下车辆和轨道的动态响应;最后用车轮抬升量作为车辆碰撞爬车指标,分析了车轮抬升量对碰撞速度、车体质心高度和二系垂向刚度的灵敏度和相对灵敏度.结果表明:在其他条件不变的情况下,当碰撞速度增大至27 km/h时,车轮抬升量陡增至36.5 mm;质心高度增大20%时,车轮抬升量增加41%;二系垂向刚度增大20%时,车轮抬升量减小16.6%;车轮抬升量随碰撞速度和质心高度的增大而增大,而随着二系垂向刚度的增大而减小;车轮抬升量对碰撞速度的灵敏度是非线性的;质心高度和二系垂向刚度的相对灵敏度分别为205%和-83%. 展开更多

关键词 机车车辆 碰撞 动力学 爬车 灵敏度分析

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夏季红枫湖沉积物汞的形态分布特征及其甲基化关键影响因子 被引量：1

10

作者 张勇 王明猛 +1 位作者 康静文 闫海鱼 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第1期258-262,共5页

为分析夏季红枫湖沉积物中汞形态分布特征以及甲基化过程的关键影响因子,对红枫湖南湖、北湖中3个采样点的表层沉积物样品中总汞、甲基汞、不同结合态汞的含量及有机质、孔隙水中溶解态有机碳(DOC)和阴阳离子的含量等16个环境因子进行... 为分析夏季红枫湖沉积物中汞形态分布特征以及甲基化过程的关键影响因子,对红枫湖南湖、北湖中3个采样点的表层沉积物样品中总汞、甲基汞、不同结合态汞的含量及有机质、孔隙水中溶解态有机碳(DOC)和阴阳离子的含量等16个环境因子进行系统的分析。结果显示,红枫湖沉积物中生物可利用性汞干质量含量为(2.49±1.05)μg/kg,占总汞比例为0.10%~1.00%;其余为生物不可利用态汞,包括有机结合态和残渣态,其干质量含量分别为(204.47±91.82)(39.72±6.53)μg/kg;样品中甲基汞干质量含量为(1.12±0.94)μg/kg,甲基汞占总汞比例(Me Hg/THg)低于1.0%。通过主成分分析方法和多重线性逐步回归方法,建立红枫湖沉积物汞甲基化影响因子模型。结果表明,红枫湖沉积物中汞的甲基化过程主要受2个环境因素影响,一是有机质、DOC、Fe^(2+)、S^(2-)的直接作用,对甲基化的贡献率接近59.0%;二是孔隙水中SO_4^(2-)的作用,对甲基化的贡献率接近41.0%。因此,影响红枫湖沉积物甲基化的环境因素主要为沉积物中有机质含量,以及孔隙水中DOC、Fe^(2+)、S^(2-)和SO_4^(2-)浓度。 展开更多

关键词 红枫湖沉积物 汞的形态 甲基汞 影响因子

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转体刚性索斜拉桥施工技术

11

作者 潘金华 王明猛 薛宁鸿 《铁道标准设计》 北大核心 1998年第9期8-16,共9页

介绍转体刚性索斜拉桥工程概况、工程进度及主要施工方法，安全生产、创优质工程的技术措施，以及主要工程数量与材料消耗。

关键词 转体 斜拉桥 施工 刚性索

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轨道车辆SUS304不锈钢材料动态力学性能与本构模型修正 被引量：4

12

作者 刘禹昕 朱涛 +3 位作者 肖守讷 阳光武 杨冰 王明猛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期74-80,共7页

为研究轨道车辆车体常用SUS304不锈钢材料的动态力学性能,进行了0.0002 s^(-1)-500 s^(-1)宽应变率下的动态拉伸试验,得到了不同应变率下的应力应变曲线,结果表明在动态拉伸过程中该材料表现出应变硬化现象,应变率强化效应和一定的热软... 为研究轨道车辆车体常用SUS304不锈钢材料的动态力学性能,进行了0.0002 s^(-1)-500 s^(-1)宽应变率下的动态拉伸试验,得到了不同应变率下的应力应变曲线,结果表明在动态拉伸过程中该材料表现出应变硬化现象,应变率强化效应和一定的热软化效应。为准确描述该材料的动态力学性能,首先建立了该材料在室温下的Johnson-Cook模型。在此基础上,引入绝热温升,建立了塑性应变以及应变率相关的修正Johnson-Cook模型。通过对比,表明修正模型能够较好地描述该材料随应变和应变率增加逐步软化的特性,该修正模型为轨道车辆车体结构耐撞性分析提供了基础依据。 展开更多

关键词 SUS304不锈钢 动态本构 Johnson-Cook模型 车体材料

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一种多自由度振动系统动载荷识别的时域方法 被引量：3

13

作者 樊懿葳 朱涛 +3 位作者 王明猛 杨冰 阳光武 肖守讷 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期493-498,共6页

为了解决复杂机械结构输入载荷难以直接测量的问题,基于结构动力学理论,应用Duhamel积分,推导了一种单自由度振动系统动载荷时域识别方法;在此基础上,通过模态坐标变换法,将多自由度振动系统运动方程解耦,以系统加速度响应作为输入,建... 为了解决复杂机械结构输入载荷难以直接测量的问题,基于结构动力学理论,应用Duhamel积分,推导了一种单自由度振动系统动载荷时域识别方法;在此基础上,通过模态坐标变换法,将多自由度振动系统运动方程解耦,以系统加速度响应作为输入,建立了一种多自由度振动系统动载荷识别的时域方法与模型。以一个多自由度的弹簧阻尼系统为对象,研究了载荷识别模型同时在正余弦组合激励、随机激励、三角脉冲激励等三种载荷形式下的稳定性和精确性。研究结果表明:在测量响应无噪声的情况下,载荷识别模型对三种激励的识别均具有很高的精度,识别结果与原始载荷相关系数达到0.99;在测量响应含有30%随机噪声的情况下,三种载荷的识别结果依然有很高的识别精度,相关系数均在0.97以上。 展开更多

关键词 载荷识别 Duhamel积分 模态坐标变换 时域

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高速磁浮列车三明治复合裙板强度研究 被引量：3

14

作者 吴秋宇 王明猛 +4 位作者 肖守讷 杨冰 阳光武 朱涛 王万静 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第9期98-102,共5页

三明治复合板结构具有比强度高、比刚度大、优良的隔热和隔声性能等特点,广泛应用于轨道交通等多个领域。进行了三明治夹层板仿真方法的探究,得到与试验结果相吻合的适用于高速磁浮裙板结构的仿真建模方法,验证了三维实体单元建模法在... 三明治复合板结构具有比强度高、比刚度大、优良的隔热和隔声性能等特点,广泛应用于轨道交通等多个领域。进行了三明治夹层板仿真方法的探究,得到与试验结果相吻合的适用于高速磁浮裙板结构的仿真建模方法,验证了三维实体单元建模法在裙板结构静强度分析中的准确性。通过对螺栓校核的两个标准——《机械设计手册》和《VDI 2230—2003螺栓强度校核标准》,进行对比分析,选择了更适合螺栓连接结构校核的标准。利用三维实体建模法建立了高速磁浮列车裙板的有限元模型,对裙板结构在直线工况、过小曲线半径工况下的结构强度和关键连接部位螺栓连接区域强度进行分析,验证了裙板结构的合理性,得到了在各工况下的应力敏感区域和所设计连接结构在《VDI 2230—2003螺栓强度校核标准》下的安全性。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 裙板结构 三明治夹层板 仿真建模方法 强度分析

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有轨电车复合顶盖用PET泡沫夹层板抗冲击性能分析 被引量：3

15

作者 廖婷婷 王明猛 +3 位作者 肖守讷 阳光武 杨冰 朱涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第8期56-61,共6页

对某泡沫夹层板进行落球冲击实体试验,测试了落球冲击对上面板造成的凹坑尺寸;建立有限元模型,从夹层板各部位能量吸收比重、接触力、上面板最大有效应力和变形特征等方面对上面板厚度不同的夹层板抗冲击性能进行分析比较;明确上面板厚... 对某泡沫夹层板进行落球冲击实体试验,测试了落球冲击对上面板造成的凹坑尺寸;建立有限元模型,从夹层板各部位能量吸收比重、接触力、上面板最大有效应力和变形特征等方面对上面板厚度不同的夹层板抗冲击性能进行分析比较;明确上面板厚度为0.8 mm、下面板厚度为0.6 mm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)泡沫夹层板为有轨电车复合顶盖的最优选择。该板兼具较优的抗冲击性能和经济实用性。对某有轨电车复合顶盖进行有限元建模,计算了7个典型冲击工况下复合顶盖的结构强度和变形特征,验证了该泡沫夹层板顶盖结构的可靠性和安全性。 展开更多

关键词 有轨电车顶盖 泡沫夹层板 抗冲击性能

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触发机制对复合材料吸能结构轴向压溃行为的影响 被引量：1

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作者 陈东东 肖守讷 +4 位作者 阳光武 杨冰 朱涛 王明猛 邓永权 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1804-1812,共9页

考虑碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymers,CFRP)层内和层间力学性能特点,建立CFRP圆管轴向压溃有限元模型,并与实验测试的载荷-位移曲线和失效模式对比,验证建模方法的可靠性。在此基础上,考虑机车车辆薄壁吸能装置结... 考虑碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymers,CFRP)层内和层间力学性能特点,建立CFRP圆管轴向压溃有限元模型,并与实验测试的载荷-位移曲线和失效模式对比,验证建模方法的可靠性。在此基础上,考虑机车车辆薄壁吸能装置结构特点,研究内翻触发、外翻触发、嵌入式内翻触发和嵌入式外翻触发机制对CFRP圆管轴向压溃行为的影响。研究结果表明:相比倒角触发机制,在内翻和外翻触发机制作用下,管壁材料破坏不充分导致CFRP圆管能量吸收分别下降36.5%和43.4%。嵌入式触发机制可有效提高材料利用率,内腔尺寸参数L与CFRP圆管失效模式和能量吸收性能密切相关。L由8 mm增大为16 mm,圆管压溃变形过程得到改善,结构能量吸收先上升后下降。在嵌入式内翻机制作用下,L=12 mm时CFRP圆管能量吸收效果最好,相比倒角触发机制,能量吸收提升63.1%。管壁材料向内变形可进一步提高材料利用率。 展开更多

关键词 轨道车辆 碳纤维增强复合材料 吸能结构 触发机制 耐撞性

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超声滚压对LZ50钢疲劳性能及短裂纹行为的影响 被引量：1

17

作者 宋江杰 杨冰 +3 位作者 周旻昊 肖守讷 王明猛 陈东东 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期98-106,共9页

针对超声滚压(USRP)对材料短裂纹行为影响规律不明的问题,对LZ50钢开展USRP试验,对比分析USRP对材料表面形貌、表层显微组织、表层显微硬度、残余应力分布和疲劳寿命的影响,并在340MPa应力水平下开展旋转弯曲复型试验,研究USRP对疲劳短... 针对超声滚压(USRP)对材料短裂纹行为影响规律不明的问题,对LZ50钢开展USRP试验,对比分析USRP对材料表面形貌、表层显微组织、表层显微硬度、残余应力分布和疲劳寿命的影响,并在340MPa应力水平下开展旋转弯曲复型试验,研究USRP对疲劳短裂纹萌生和扩展的影响。结果表明:USRP能使材料表面发生塑性变形,有效改善材料表面状态,降低表面粗糙度;处理后的LZ50钢表层铁素体、珠光体组织显微硬度平均值分别从200 HV和240 HV提升至304 HV和357 HV,表层残余压应力从-103 MPa提升至-720 MPa,且表层显微硬度和残余压应力沿深度方向呈梯度分布,影响层深约为300μm。在340MPa应力水平下,USRP试样平均疲劳寿命提升385.54%,疲劳短裂纹突破晶界障碍、珠光体带状组织,出现第一、第二次显著降速时的平均寿命分数f分别从0.068和0.469延后至0.172和0.604,短裂纹的萌生和扩展得到明显抑制与延缓。研究结果有助于明确USRP在抑制材料疲劳裂纹萌生与扩展上发挥的积极作用,可为工程材料表面强化工艺的选择提供参考。 展开更多

关键词 LZ50钢 超声滚压 疲劳性能 疲劳短裂纹

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磁浮列车碳纤维车厢与铝合金夹层结构连接结构设计与优化 被引量：1

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作者 李戈辉 杨冰 +4 位作者 肖守讷 阳光武 朱涛 王明猛 陈东东 《机械制造与自动化》 2022年第4期30-34,共5页

某型号磁悬浮列车车厢采用碳纤维复合材料,夹层结构采用铝合金,由于两种材料之间存在较大的电位差,易导致机械连接结构发生电化学腐蚀,进而引起连接结构破坏。因此采用共固化的方式对其连接结构进行设计。因碳纤维和铝合金热膨胀系数不... 某型号磁悬浮列车车厢采用碳纤维复合材料,夹层结构采用铝合金,由于两种材料之间存在较大的电位差,易导致机械连接结构发生电化学腐蚀,进而引起连接结构破坏。因此采用共固化的方式对其连接结构进行设计。因碳纤维和铝合金热膨胀系数不同,为缓解温度引发的共固化连接结构内应力,从理论和仿真两个角度对连接结构的热应力进行了分析,并采用基因遗传算法对连接结构的铺层角度进行了优化。优化后连接结构最大应变下降了35.7%。 展开更多

关键词 磁浮列车 碳纤维复合材料 铝合金 层合板 热应力 基因遗传算法

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蜂窝胞壁厚度与边长对等效模型计算精度的影响 被引量：2

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作者 康洪军 江兰馨 王明猛 《机械制造与自动化》 2020年第6期61-65,共5页

为提高铝蜂窝夹层板仿真计算精度,研究了正六边形蜂窝胞壁厚度与胞体边长的比值λ对其理论等效模型的影响。对正六边形铝蜂窝夹层板的简化板模型进行研究,包括Reissner理论模型、蜂窝板理论模型和层合板低阶剪切理论模型。对理论模型与... 为提高铝蜂窝夹层板仿真计算精度,研究了正六边形蜂窝胞壁厚度与胞体边长的比值λ对其理论等效模型的影响。对正六边形铝蜂窝夹层板的简化板模型进行研究,包括Reissner理论模型、蜂窝板理论模型和层合板低阶剪切理论模型。对理论模型与精细化模型在自由边界下的模态频率进行误差分析,结果表明:蜂窝芯层均质化后的夹层板等效模型计算精度最高;Reissner理论等效模型与蜂窝板理论等效模型计算精度随着λ的增加而增大;层合板低阶剪切理论模型各阶模态频率随λ的增大基本保持不变。 展开更多

关键词 蜂窝夹层板 等效模型 模态计算 计算精度

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温湿度致编织碳纤维复合材料车体结构性能劣化及机理研究

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作者 金炜 张颖川 +3 位作者 阳光武 陈劲松 王明猛 李戈辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1582-1591,共10页

为确定温湿度对碳纤维复合材料车体结构强度性能的影响机制,以HF10/EM119平纹编织碳纤维预浸料为原材料,制备复合材料层合板样件,开展低温干态、常温干态、高温干态和高温湿态4种温湿度环境下的层合板拉伸、压缩和面内剪切实验,得到不... 为确定温湿度对碳纤维复合材料车体结构强度性能的影响机制,以HF10/EM119平纹编织碳纤维预浸料为原材料,制备复合材料层合板样件,开展低温干态、常温干态、高温干态和高温湿态4种温湿度环境下的层合板拉伸、压缩和面内剪切实验,得到不同环境条件下的材料力学参数;基于环境叠加验证方法,计算各温湿度环境下,某型号高速磁浮编织碳纤维复合材料车体的模态和静强度,并与标准环境下的仿真结果对比。研究结果表明:在温湿环境下,编织复合材料层合板的拉伸、压缩和剪切性能均有一定程度劣化,极限强度劣化程度显著大于模量劣化程度;低温干态环境(-30℃,相对湿度(55±10)%)和高温湿态环境(80℃,相对湿度(85±5)%)致劣程度尤其明显,将显著削弱车体结构刚度,改变车体结构高阶模态振型,继而引起列车本构强度减损,降低车体承载能力。 展开更多

关键词 编织碳纤维复合材料 环境试验 力学性能 磁浮 车体 结构强度

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