大型发电机端部绕组电磁力物理数字孪生建模

1

作者 王頲 杨震 +3 位作者 赵洋 罗顺 刘为斌 禄盛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2998-3018,共21页

为了在“智慧汽轮机”中更好地结合物理信息模型先验知识与数据驱动模型,并向真实机组模型迁移试验模型,进一步实现可靠的实验室数值仿真数据和真实运行数据互相印证与混和建模驱动,以600 MW大型汽轮发电机为研究对象,建立融合演进因素... 为了在“智慧汽轮机”中更好地结合物理信息模型先验知识与数据驱动模型,并向真实机组模型迁移试验模型,进一步实现可靠的实验室数值仿真数据和真实运行数据互相印证与混和建模驱动,以600 MW大型汽轮发电机为研究对象,建立融合演进因素的汽轮发电机定子绕组本体模型,提出集成数字孪生智能绕组研究框架,并提出智能绕组内涵的形式化定义。基于镜像法、气隙回转电流应用叠加法、毕奥-萨伐尔定律和安培力定律建立定子端部绕组电磁力的数学机理物理信息模型。对有限元电磁力和数字化电磁力进行了分析对比,验证了所建立电磁力数字化物理信息模型的合理性。对比分析振动响应结果,进一步验证了数字化电磁力物理信息建模的正确性以及有限元电磁力对比验证的正确性。研究将对“智慧汽轮机”运维的振动动态基于物理机理与数据驱动混和建模的数字孪生故障诊断与预测提供有力的支撑。 展开更多

关键词 定子端部绕组 电磁力 物理信息建模 数字孪生 智慧汽轮机 振动响应

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芳纶平纹织物单纱抽拔力学性能分析

2

作者 马莹 陈奡 +3 位作者 胡月鹏 潘俊 胡瀚杰 禄盛 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期58-64,共7页

为探究芳纶平纹织物抽拔力峰值和横向预张力受各因素影响机制和变化规律,通过在电子万能试验机上加装自主设计的快速对中夹具和力传感器,进行了以横向预张力、抽拔速度、试样规格和纱线类型为变量的单纱抽拔实验。结果表明:抽拔力和横... 为探究芳纶平纹织物抽拔力峰值和横向预张力受各因素影响机制和变化规律,通过在电子万能试验机上加装自主设计的快速对中夹具和力传感器,进行了以横向预张力、抽拔速度、试样规格和纱线类型为变量的单纱抽拔实验。结果表明:抽拔力和横向预张力在抽拔过程中发生同频率零相位差的震荡下降,抽拔力峰值与抽拔纱线的交织点数量、交织点处的张力和变形程度呈正比关系;当初始横向预张力从100 N增加至400 N时,抽拔力峰值从5.63 N增加至10.58 N,横向预张力的上升值降低,下降值增加;当织物纵向长度从30 mm递增至110 mm时,抽拔力峰值增加,峰值增幅降低;抽拔过程中,横向预张力的上升值和下降值都随着织物纵向长度的增加而增加;纱线织造密度越小,预紧后的卷曲程度越高,抽拔力峰值越大。 展开更多

关键词 芳纶平纹织物 单纱抽拔 横向预张力 抽拔速度 抽拔力峰值

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高校“机械控制工程”课程思政教学路径研究

3

作者 李海青 罗久飞 +2 位作者 禄盛 康熙 李锐 《成才之路》 2024年第25期113-116,共4页

近年来,国家高度重视高校思想政治教育工作,强调要将思想政治教育工作贯穿教育教学全过程。思政教育能够引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,培养其良好的道德品质和社会责任感。高校在“机械控制工程”课程中融入思政教育,有助... 近年来,国家高度重视高校思想政治教育工作,强调要将思想政治教育工作贯穿教育教学全过程。思政教育能够引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,培养其良好的道德品质和社会责任感。高校在“机械控制工程”课程中融入思政教育,有助于促进学生的全面发展,使其成为既有专业技能又有高尚品德的优秀人才。文章强调高校“机械控制工程”课程教学特点,提出高校“机械控制工程”课程教学存在的问题,探讨高校“机械控制工程”课程思政教学的路径,旨在为培养具有家国情怀、科学精神与工程素养的高素质工程技术人才提供有力支撑。 展开更多

关键词 高校 课程思政 机械控制工程 案例驱动 教学路径 立德树人

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三维正交织物织造过程模拟及其微观几何结构预测

4

作者 马莹 向卫宏 +3 位作者 赵洋 邓聪颖 禄盛 曾宪君 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期105-113,共9页

为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造... 为获得更为精确的织物模型,以满足织物及其纺织复合材料力学性能和破坏机制分析的需要,针对多尺度材料几何结构建模中存在宏观和介观尺度理想化假设,从而导致织物微结构特征缺失的问题,基于数字单元法理论,在纤维尺度提出一种织物织造过程动态仿真方法。该方法建立了织机关键部件的几何模型,由织造矩阵控制开口运动,通过计算纤维间的相互作用力,模拟织机五大运动,得到4个处于不同织造时期的单胞组成的三维正交织物数值模型。研究结果表明:织物单胞的微观几何结构受相邻单胞的影响,在织造过程中发生变化;最上层和最下层纬纱的应力高于中间层纬纱;模型较为准确地描述了纱线的卷曲、路径和横截面形状等织物的主要特征。 展开更多

关键词 织造过程 数字单元法 三维正交织物 微观几何结构 应力分布

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赋能劳动教育:液压传动实践课程的劳动教育研究

5

作者 任文举 赵双 +3 位作者 邱宝梅 冯明驰 禄盛 郑太雄 《实验室科学》 2024年第3期236-240,共5页

开展劳动教育有助于构建德智体美劳全面培养的教育体系,培养符合新时代发展要求的高素质产业人才。但劳动教育教什么,怎么教、如何教,成为困扰劳动教育开展的普遍难题。以“专业培养为目的,以劳动实现为手段”为指导思想,以液压传动课... 开展劳动教育有助于构建德智体美劳全面培养的教育体系,培养符合新时代发展要求的高素质产业人才。但劳动教育教什么,怎么教、如何教,成为困扰劳动教育开展的普遍难题。以“专业培养为目的,以劳动实现为手段”为指导思想,以液压传动课程为载体,基于项目式教学法,从教学平台建设、教学内容设计、教学过程实施、评价与考核策略等多个维度进行劳动教学研究与实施,总结了劳动教学实施效果。拓宽了劳动教育内容,变革了教学考核模式,促进了劳动教育的发展。 展开更多

关键词 劳动教育 项目式教学 液压传动

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CAN网络实时监控系统设计 被引量：1

6

作者 禄盛 陈璐 +1 位作者 曹菊 朴昌浩 《测控技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期86-89,共4页

提出了一种实时监控CAN网络的系统。本系统基于生产者/消费者设计开发模式,利用生产者循环响应用户操作,用消费者循环处理CAN网络中的数据及生产者产生的指令。整个系统有系统参数初始化、报文数据显示、报文图形显示、报文发送以及数... 提出了一种实时监控CAN网络的系统。本系统基于生产者/消费者设计开发模式,利用生产者循环响应用户操作,用消费者循环处理CAN网络中的数据及生产者产生的指令。整个系统有系统参数初始化、报文数据显示、报文图形显示、报文发送以及数据存储等功能。当CAN网络中有报文传输时,系统通过CAN接口卡采集报文,经过数据解析及统计,实时显示各种监控状态(如总线负载、各报文传输比率等)。实验中,通过另测试CAN节点发送不同标识符、不同数据域的报文的方法验证本监控系统的有效性,经测试,本系统能够达到实时监控CAN网络的目的。 展开更多

关键词 CAN总线 虚拟仪器 实时监控 报文解析 生产者 消费者模式

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高压反冲洗离心泵三维内流场及径向力数值模拟研究 被引量：1

7

作者 何再明 陆小浪 +1 位作者 禄盛 陈翔 《水泵技术》 2023年第6期39-43,46,共6页

高压反冲洗离心泵内部流场分布以及径向力大小显著影响其整机性能。通过CFX商业软件建立离心泵的单、双蜗壳三维全流场模型,使用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法进行流场和外特性数值模拟,以获取其全流场的压力与速度分布,并与试验结果... 高压反冲洗离心泵内部流场分布以及径向力大小显著影响其整机性能。通过CFX商业软件建立离心泵的单、双蜗壳三维全流场模型,使用RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法进行流场和外特性数值模拟,以获取其全流场的压力与速度分布,并与试验结果进行对比。同时,计算叶轮径向力对离心泵进行不稳定性预测,通过单、双蜗壳内部流场及径向力对比分析,阐述离心泵径向力产生的原因,进而揭示蜗壳隔板对离心泵性能影响机制。研究结果表明,双蜗壳结构离心泵不仅能减小叶轮径向力,提高离心泵稳定性,而且能使离心泵内部流场更加均匀,进一步提高离心泵效率。 展开更多

关键词 高压反冲洗离心泵 数值模拟 RNG k-ε湍流模型 SIMPLEC算法 径向力

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非平行初始状态自动泊车轨迹生成方法 被引量：7

8

作者 朴昌浩 张乐 +3 位作者 张艳 黎予生 赵会 禄盛 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期506-511,共6页

研究车身姿态非平行初始状态下的自动泊车系统轨迹生成方法.结合车辆运动学模型和融合动力学约束条件,分析泊车过程车辆运动路径;利用图像信息匹配车身初始姿态,最后基于全局规划生成由三段圆弧构成的完整泊车轨迹.与传统最小半径轨迹... 研究车身姿态非平行初始状态下的自动泊车系统轨迹生成方法.结合车辆运动学模型和融合动力学约束条件,分析泊车过程车辆运动路径;利用图像信息匹配车身初始姿态,最后基于全局规划生成由三段圆弧构成的完整泊车轨迹.与传统最小半径轨迹生成法进行对比表明非平行初始状态轨迹生成算法具有更强的鲁棒性.实车试验结果表明,车辆初始姿态角在±15°范围内,6.0 m×2.3 m车位环境下,文中算法泊车成功率达到90%. 展开更多

关键词 路径规划 自动泊车系统 车辆运动学模型 轨迹生成

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基于角度分布的高维数据流异常点检测算法 被引量：6

9

作者 朴昌浩 黄质 +1 位作者 苏岭 禄盛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期647-652,共6页

为了有效检测高维数据流中的异常点,提出一种基于角度分布的高维数据流异常点检测(DSOD)算法.运用基于角度分布的方法准确识别高维数据集中的正常点、边界点以及异常点;构造了基于正常集、边界集的小规模数据流型计算集,以降低算法在空... 为了有效检测高维数据流中的异常点,提出一种基于角度分布的高维数据流异常点检测(DSOD)算法.运用基于角度分布的方法准确识别高维数据集中的正常点、边界点以及异常点;构造了基于正常集、边界集的小规模数据流型计算集,以降低算法在空间以及时间上的开销;建立了正常集、边界集的更新机制,以解决大数据流的概念转移问题.在真实数据集上的实验结果表明,所提出的DSOD算法的效率高于Simple VOA算法与ABOD算法,并且适用于大数据流上的异常点检测. 展开更多

关键词 角度分布 数据流 高维 异常点检测

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面向车位识别的相似度数据融合算法 被引量：2

10

作者 朴昌浩 温球良 +2 位作者 苏岭 张强 禄盛 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第1期38-46,共9页

为提高平行泊车车位识别率,提出了基于多个超声波传感器的车位检测、智能识别系统。确定边缘阈值参数,利用基于相似度的数据融合算法,对多传感器测量结果进行融合。分析车速和横向距离的试验结果。为修正误差,回归了一种多元线性模型。... 为提高平行泊车车位识别率,提出了基于多个超声波传感器的车位检测、智能识别系统。确定边缘阈值参数,利用基于相似度的数据融合算法,对多传感器测量结果进行融合。分析车速和横向距离的试验结果。为修正误差,回归了一种多元线性模型。对比了传统单探头方法、双探头平均值法,和本文的双探头数据融合等方法的识别率。结果表明:在模拟车位环境下和在实际泊车环境下,修正后的本方法的识别率分别为95.24%和90%,均高于上述两种传统方法的成功率。 展开更多

关键词 交通运输 人工智能 车位识别 相似度数据融合 多元线性回归

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轮轨滑动对高速铁路扣件弹条振动特性的影响 被引量：1

11

作者 康熙 陈光雄 +2 位作者 何俊华 宋启峰 禄盛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期63-70,共8页

针对高速铁路纵坡区段ω型扣件弹条的失效现象,采用复特征值法研究了轮轨滑动工况下车轮-钢轨-扣件系统有限元模型的稳定性。通过对比系统摩擦自激振动模态和扣件弹条结构模态,分析了弹条共振现象的发生。通过重新编译钢轨有限元模型节... 针对高速铁路纵坡区段ω型扣件弹条的失效现象,采用复特征值法研究了轮轨滑动工况下车轮-钢轨-扣件系统有限元模型的稳定性。通过对比系统摩擦自激振动模态和扣件弹条结构模态,分析了弹条共振现象的发生。通过重新编译钢轨有限元模型节点坐标,模拟了高速铁路钢轨波磨的真实廓形,分析了钢轨波磨激励的强迫振动对弹条共振的影响。研究结果表明,当高速列车在纵坡区段牵引或制动时,轮轨间纵向蠕滑力易趋于饱和,可引起约603 Hz不稳定振动的发生。该振动不仅可以激发扣件弹条第3阶模态,还可导致钢轨波磨。当列车以300 km/h速度运行时,波磨激励的强迫振动也可导致弹条共振。轨下垫板静刚度、扣件预紧力对轮轨滑动引起的603 Hz不稳定振动发生趋势的影响较小。 展开更多

关键词 高速铁路 扣件弹条 轮轨滑动 摩擦自激振动 钢轨波磨

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多参数变化下基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制方法 被引量：17

12

作者 邓聪颖 舒杰 +2 位作者 陈翔 王頲 禄盛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期260-268,共9页

针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函... 针对矢量控制下永磁同步电机d-q轴电流无法动态解耦,导致电机参数的动态变化影响其控制系统稳定性问题,提出一种基于参数辨识的永磁同步电机偏差解耦控制(PI-DDC)方法。以d-q轴电流控制器耦合系数为零推导完全解耦下偏差解耦项的传递函数,由此考虑电阻、电感和永磁体磁链等电机参数的动态变化对偏差解耦效果的影响,引入带遗忘因子递推最小二乘法在线辨识电机各参数,通过实时修正偏差解耦控制模型中的电机参数实现d-q轴电流解耦。以一台永磁同步电机为例,不同工况下的仿真和实验结果表明,所提的PI-DDC方法相比于传统偏差解耦控制方法,d-q轴电流响应时间缩短约50%,超调量分别减小约60%和70%,最大波动幅值分别减小约30%和37%,具有更好的控制精度和动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 矢量控制 偏差解耦 参数辨识

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有限样本下基于迁移学习的铣削稳定性预测方法

13

作者 邓聪颖 邓子豪 +2 位作者 赵洋 孙惠娟 禄盛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期311-319,共9页

传统铣削稳定性分析因采用静态刀尖点频响函数和平均切削力系数而使其在真实工况下的预测精度降低。为此,引入迁移学习提出一种基于少量实验样本的铣削稳定性预测方法。首先,生成静态刀尖点频响函数和平均切削力系数在全转速范围内多个... 传统铣削稳定性分析因采用静态刀尖点频响函数和平均切削力系数而使其在真实工况下的预测精度降低。为此,引入迁移学习提出一种基于少量实验样本的铣削稳定性预测方法。首先,生成静态刀尖点频响函数和平均切削力系数在全转速范围内多个系列的随机值,并在各系列下进行铣削稳定性分析,通过计算少量极限切削深度实验值与对应的预测值之间的误差,确定最优系列并以其构造源域稳定域数据;然后,利用大量源域数据建立极限切削深度的预训练模型,通过少量实验样本全局微调此模型使其适应真实加工场景。以40组颤振实验样本展开实例验证,所提方法比采用少样本建模的预测精度提升32%,并对比不同数据规模下各类模型预测精度,共同验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 铣削稳定性 有限样本 迁移学习 多层感知机

原文传递

基于党建引领的材料力学课程思政改革探索与实践 被引量：2

14

作者 陈翔 吴礼珍 +3 位作者 赵洋 马莹 邓聪颖 禄盛 《西南交通大学学报（社会科学版）》 2023年第S02期267-270,共4页

如何根据教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》要求,在有限的学时内结合课程内容开展思政教育是当前课程教学研究的难点问题。此外,当前高校绝大多数课程思政由任课教师离散建设,思政主体与党的建设脱离,没有发挥基层党组织在... 如何根据教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》要求,在有限的学时内结合课程内容开展思政教育是当前课程教学研究的难点问题。此外,当前高校绝大多数课程思政由任课教师离散建设,思政主体与党的建设脱离,没有发挥基层党组织在课程思政建设大任务下的坚固堡垒作用,这势必影响课程思政育人成效。基于“材料力学”国家级一流本科课程,教学团队构建“课程思政=党建引领+思政教师+专业内容+思政元素+学生”的课程思政工作模式,突出四大着力点,从工作模式上保证党对课程思政建设的统一领导,从课程思政源头上保证思政体系的科学合理性,从教师队伍上锻造落实立德树人根本任务的坚定执行者,从课堂教学上保证思政效果落地生根。教学模式具备可推广、可复制性,为各类工科课程提供可借鉴的思路。 展开更多

关键词 课程思政 力学课程建设 教育教学改革

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电动汽车用数字型直流-直流转换器设计 被引量：3

15

作者 滕聪 黄金强 +1 位作者 禄盛 黄智宇 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1337-1339,共3页

随着传统汽车污染的不断增加,以电动汽车为代表的新能源汽车迎来了机遇。而直流-直流(DC-DC)转换器是电动汽车中不可缺少的一种装置。为了吸纳数字型转换器的优点,以及符合宽范围输入电压的要求,电动汽车中用数字型DC-DC转换器已经成为... 随着传统汽车污染的不断增加,以电动汽车为代表的新能源汽车迎来了机遇。而直流-直流(DC-DC)转换器是电动汽车中不可缺少的一种装置。为了吸纳数字型转换器的优点,以及符合宽范围输入电压的要求,电动汽车中用数字型DC-DC转换器已经成为新能源汽车领域中一个热门研究。然而,这种方法需要快速的动态响应。因此,根据其小信号模型仿真结果设计了一个两级转换拓扑的DC-DC转换器,并且设计了基于汽车级数字芯片控制的硬件电路平台和软件算法程序,并给出了DC-DC转换器的元件参数及测试结果。结果表明由数字芯片控制的DC-DC转化器是实时可编程的,也满足汽车电子的要求。 展开更多

关键词 DC—DC转换器 小信号模型 数字型 电动汽车

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电池管理系统软件虚拟仿真环境下的建模

16

作者 陈平 朴昌浩 +1 位作者 段崇禧 禄盛 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2013年第1期67-74,共8页

为验证电动汽车的动力电池管理系统软件前期设计,建立了电池管理系统软件的虚拟仿真环境。根据电池管理系统软件的输入输出参数,包括荷电状态(SOC)、功率预测、故障诊断、应急控制等算法在内,确定了与电池管理系统直接相连的外部对象,... 为验证电动汽车的动力电池管理系统软件前期设计,建立了电池管理系统软件的虚拟仿真环境。根据电池管理系统软件的输入输出参数,包括荷电状态(SOC)、功率预测、故障诊断、应急控制等算法在内,确定了与电池管理系统直接相连的外部对象,通过整合所建模型和现有模型资源,建立了整车系统下的电池管理系统软件虚拟仿真环境的模型。结果表明:该模型实现了电池系统在整车工作环境下的虚拟环境,离线验证电池管理系统各软件模块的有效性。 展开更多

关键词 电动汽车 电池管理系统 虚拟仿真环境 新能源

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基于切削稳定性与表面质量约束的铣削工艺参数优化研究 被引量：11

17

作者 邓聪颖 叶波 +2 位作者 禄盛 林丽君 苗建国 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期190-199,共10页

铣削工艺系统的动态特性随着刀具夹持长度改变而变化,影响关联的铣削稳定性与加工表面质量,进而导致铣削加工的工艺规划具有不确定性。针对此问题,本文综合刀具悬伸量与传统铣削用量作为输入,分别建立极限切削深度与表面粗糙度的反向传... 铣削工艺系统的动态特性随着刀具夹持长度改变而变化,影响关联的铣削稳定性与加工表面质量,进而导致铣削加工的工艺规划具有不确定性。针对此问题,本文综合刀具悬伸量与传统铣削用量作为输入,分别建立极限切削深度与表面粗糙度的反向传播神经网络模型(BPNN),并进一步以其表达铣削稳定性与加工质量约束,构建以刀具悬伸量和粗/精加工阶段铣削用量为优化变量,以粗/精铣总加工时间为目标的铣削工艺参数优化模型,采用麻雀搜索算法(SSA)对模型进行寻优求解。以某型数控机床的夹具型腔铣削加工为例,采用刀具悬伸量与各阶段铣削用量的优化配置进行加工实验,总切削时间12.577 min与表面粗糙度值3.01μm验证了优化模型的可行性和有效性。 展开更多

关键词 铣削稳定性 表面质量 刀具悬伸量 工艺参数优化 人工神经网络

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纺织复合材料多尺度网格划分方法

18

作者 马莹 陈奡 +3 位作者 邓聪颖 陈翔 禄盛 曾宪君 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期299-313,共15页

针对现有纺织复合材料网格划分时,由不规则纱线截面形状和材料边界引起的失真、干涉和锐化等问题,提出了一种基于织物微观几何结构的复合材料网格划分方法和单元拆分机制。该方法借助专业纺织建模软件DFMA建立织物单胞几何结构点云。首... 针对现有纺织复合材料网格划分时,由不规则纱线截面形状和材料边界引起的失真、干涉和锐化等问题,提出了一种基于织物微观几何结构的复合材料网格划分方法和单元拆分机制。该方法借助专业纺织建模软件DFMA建立织物单胞几何结构点云。首先,基于结构点云,计算纱线路径并采用Delaunay三角网改进的Alpha-shape算法计算纱线截面轮廓,依此获得纱线表面初始网格。然后,将该网格置于体素网格中,通过网格映射方法引入周期性边界,并与体素网格节点相匹配,进而消除纱线间的渗透和窄间隙。最后,拆分体素单元,以保证材料的连续性。采用该方法建立了平纹、三维整体正交和层间正交复合材料网格模型,并基于应变连续损伤准则与指数衰减模型建立了纺织复合材料的损伤起始与演化准则,模拟了平纹编织复合材料在剪切载荷作用下的力学性能。结果表明,与四面体和六面体网格划分方法相比,所提网格划分方法能够较为准确地还原复合材料内部几何结构,处理二维和三维机织物结构中的尖锐边界和复杂曲面,获得光滑的纱线表面和清晰的轮廓;网格数量适中,计算耗时仅为TexGen模型的15%。剪切模量和强度的仿真结果与实验结果对比分别相差8.93%和3.73%,验证了模型的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 纺织复合材料 网格划分 织物微观几何结构 体素网格 剪切性能

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基于数字单元法的三维正交织物微观几何结构建模 被引量：5

19

作者 马莹 何田田 +2 位作者 陈翔 禄盛 王友棋 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期59-66,共8页

为了反映织物内部纱线的空间构型和微观几何结构,针对在织物建模过程中,因忽略纤维间的相互作用而引起的纱线截面形状变化的问题,基于数字单元法理论,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟... 为了反映织物内部纱线的空间构型和微观几何结构,针对在织物建模过程中,因忽略纤维间的相互作用而引起的纱线截面形状变化的问题,基于数字单元法理论,提出了一种计算纤维间摩擦力的方法。通过纱线纤维化离散,用数值模拟和仿真方法模拟三维正交织物成型过程,建立了5种精度递进的微观几何结构数值模型。5种模型中的每根纱线分别由4、7、12、19和37根数字纤维表征。研究结果表明:随着纱线纤维化离散程度的提高,仿真时间延长,织物厚度减小,纤维体积分数增大,节点平均作用力下降速度变缓,势能变小;当每根纱线由19根数字纤维组成时,所建织物的微观几何结构数值模型与真实织物样本在显微镜下的内部切片图像较为吻合。 展开更多

关键词 三维机织复合材料 三维正交织物 数字单元法 微观几何结构 纱线纤维化离散

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不同纱线张力下的三维正交织物微观几何结构建模 被引量：3

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作者 刘岳岩 马莹 +3 位作者 禄盛 邓聪颖 陈翔 赵洋 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第1期19-27,共9页

从织物组织入手,建立纱线截面形状为圆形的三维正交织物拓扑结构。在此基础上,采用数字单元法理论在纱线首尾两端施加周期性边界和恒定张力,并通过纱线纤维化离散方法,将纱线分为既定数量的数字纤维,进而改变其截面形状和空间构型,实现... 从织物组织入手,建立纱线截面形状为圆形的三维正交织物拓扑结构。在此基础上,采用数字单元法理论在纱线首尾两端施加周期性边界和恒定张力,并通过纱线纤维化离散方法,将纱线分为既定数量的数字纤维,进而改变其截面形状和空间构型,实现织物织造成型过程的动态仿真。研究结果表明,施加较大的经纬纱张力及较小的接结纱张力,所得数值模型的经纱与纬纱厚度均匀且能保持伸直状态,接结纱截面变化情况与真实正交织物相符。当经纬纱线张力为0.2 N、接结纱张力为0.01 N时,织物数值模型厚度与实验值仅差9.55%,其微观几何结构与织物样本显微图像吻合度较高,验证了数字单元法理论在织物亚纱线尺度建模的有效性。 展开更多

关键词 三维正交织物 亚纱线尺度 纱线张力 数字单元法 周期性边界条件 复合材料

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