基于加速老化试验的硅泡沫材料时变本构模型研究

1

作者 阿锦林 谢朝阳 +1 位作者 娄伟涛 魏发远 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期15-22,共8页

硅泡沫材料的老化及力学性能退化是相关结构全寿命、可靠设计时须关注的重要因素。通过硅泡沫加速老化试验和老化后材料的单轴压缩试验,获得不同温度、不同时间老化后硅泡沫的应力-应变关系。以试验数据为基础,分别以Blatz-Ko模型、Ogde... 硅泡沫材料的老化及力学性能退化是相关结构全寿命、可靠设计时须关注的重要因素。通过硅泡沫加速老化试验和老化后材料的单轴压缩试验,获得不同温度、不同时间老化后硅泡沫的应力-应变关系。以试验数据为基础,分别以Blatz-Ko模型、Ogden Hyperfoam模型为基础提出材料时变本构模型,基于阿伦尼乌斯加速关系和分子老化动力学方程,对本构模型参数与材料老化时间和温度关系用最小二乘法拟合,建立硅泡沫材料单轴压缩的时变本构模型。对建立的时变本构模型进行试验验证及有限元分析验证。结果表明:基于Ogden Hyperfoam模型建立的硅泡沫时变本构模型能表征硅泡沫在不同温度、不同老化时间后的压缩行为,为硅泡沫结构的性能退化仿真与寿命设计提供基础。 展开更多

关键词 硅泡沫材料 加速试验 本构模型 时变本构

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含有柔性电缆的复杂系统装配仿真 被引量：19

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作者 魏发远 王峰军 陈新发 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期25-30,共6页

将装配单元划分为“刚性组件”和“柔性电缆”,从装配对象建模、装配工艺规划和装配过程模拟三个方面对复杂系统的装配仿真方法进行系统的研究.首先,根据刚性组件和柔性电缆的不同特点,给出相应的建模方法,即针对刚性组件的CAD三维建模... 将装配单元划分为“刚性组件”和“柔性电缆”,从装配对象建模、装配工艺规划和装配过程模拟三个方面对复杂系统的装配仿真方法进行系统的研究.首先,根据刚性组件和柔性电缆的不同特点,给出相应的建模方法,即针对刚性组件的CAD三维建模方法和针对柔性电缆的虚拟布线方法;然后,将装配过程视为拆卸过程的逆过程,提出含有柔性电缆的复杂系统的装配工艺规划方法,其中考虑了电缆形变过程及相应的模拟方法;最后,以装配工艺为基础对仿真对象进行装配仿真.实例表明,所提出的方法可以用于含有柔性电缆的复杂系统装配仿真. 展开更多

关键词 刚-柔混合系统 装配仿真 电缆 拆卸法 逆运动学

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电缆虚拟布线及其逆运动学仿真 被引量：23

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作者 魏发远 陈新发 王峰军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1623-1627,共5页

在产品虚拟样机中利用人机交互方法进行电缆路径规划,得到一个基于NURBS曲线的电缆几何模型,然后利用“蛇形机器人”方法建立电缆的物理模型,基于逆运动学原理计算其弯曲角度.

关键词 虚拟样机 电缆布线 安装仿真 逆运动学

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分析输液曲管临界流速的迁移矩阵法 被引量：17

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作者 魏发远 黄玉盈 +1 位作者 任志良 林长圣 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期33-39,共7页

提出了一种分析输液曲管临界流速的方法 .与其它方法相比 ,该方法不但容易处理带任意多个中间支承和变刚度、变曲率的输液曲管问题 ,而且由于对各段位移、内力关系导出了一系列显式 ,故不管离散段数多少 ,最终都只需解一个三阶矩阵方程 ... 提出了一种分析输液曲管临界流速的方法 .与其它方法相比 ,该方法不但容易处理带任意多个中间支承和变刚度、变曲率的输液曲管问题 ,而且由于对各段位移、内力关系导出了一系列显式 ,故不管离散段数多少 ,最终都只需解一个三阶矩阵方程 ,因此计算量小。 展开更多

关键词 输液曲管 迁移矩阵法 临界流速 颤振

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带频率约束的浸水圆柱壳结构优化设计 被引量：5

5

作者 魏发远 李世其 钟毅芳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期76-79,共4页

与干结构相比 ,流固耦合系统属于非经典问题 ,其动态设计要复杂得多。本文基于流固耦合分析 ,主要探讨了浸水圆柱壳在频率、重量等约束条件下的优化设计问题。针对圆柱壳的结构特点 ,对壳体、流场分别采用有限条、边界元法进行分析以减... 与干结构相比 ,流固耦合系统属于非经典问题 ,其动态设计要复杂得多。本文基于流固耦合分析 ,主要探讨了浸水圆柱壳在频率、重量等约束条件下的优化设计问题。针对圆柱壳的结构特点 ,对壳体、流场分别采用有限条、边界元法进行分析以减小计算量。充分利用系统的灵敏数度信息 ,采用多目标优化方法对浸水圆柱壳进行了优化设计。 展开更多

关键词 浸水圆柱壳 流固耦合 结构优化设计 频率约束 海工结构

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基于混合遗传算法的多目标动态优化设计 被引量：8

6

作者 魏发远 李世其 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期609-615,共7页

针对多目标动态优化设计中,解空间复杂、目标函数高度非线性、部分目标函数灵敏度容易求得等特点,综合利用多目标优化技术、遗传算法和梯度优化技术,提出了一种新的多目标混合遗传算法。这种算法在"并列选择遗传法"的基础上... 针对多目标动态优化设计中,解空间复杂、目标函数高度非线性、部分目标函数灵敏度容易求得等特点,综合利用多目标优化技术、遗传算法和梯度优化技术,提出了一种新的多目标混合遗传算法。这种算法在"并列选择遗传法"的基础上尽可能多地利用目标函数的灵敏度信息以加速收敛速度,同时通过各目标的重要程度和满意程度来决定相应的子种群大小以达到各目标的协同优化。在探讨了该方法的思想之后,着重研究了其实现步骤和关键技术,最后用一个浸水旋转壳的多目标动态优化设计为例,证明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 混合遗传算法 动态设计 多目标优化

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旋转壳-流体耦合系统频率响应的动态设计 被引量：2

7

作者 魏发远 李世其 钟毅芳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期35-39,共5页

基于流固耦合理论 ,对浸水旋转壳频率响应的动态设计进行了比较全面的研究。针对动态设计中动力学重分析计算量大的问题 ,在对旋转壳 -流体耦合系统进行动力学建模时 ,对于旋转壳 ,根据其结构特点引入了既能保证计算精度又能大大提高计... 基于流固耦合理论 ,对浸水旋转壳频率响应的动态设计进行了比较全面的研究。针对动态设计中动力学重分析计算量大的问题 ,在对旋转壳 -流体耦合系统进行动力学建模时 ,对于旋转壳 ,根据其结构特点引入了既能保证计算精度又能大大提高计算效率的有限条法 ;对于流场 ,则采用边界元法来解决无限域问题和提高计算效率 ;然后利用凝聚降阶减小计算量 ,通过一种改进的模态迭加技术获得系统响应。计算结构动力响应及其灵敏度时 ,将灵敏度分析方法与动力响应计算方法相结合 ,得到动态灵敏度分析的快速算法。采用多目标优化方法 ,以重量、响应作为设计目标 ,对旋转壳结构进行了动力优化设计。计算实例表明 ,本文方法有效 ,并满足工程需要。 展开更多

关键词 浸水旋转壳 频率频应 动态设计 流固耦合 结构设计 动力学理论 结构振动 旋转壳-流体耦合系统

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矩形水槽在任意地面运动激励下的响应 被引量：4

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作者 魏发远 黄玉盈 金涛 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第6期70-72,80,共4页

论证了矩形水槽湿模态的正交关系，利用湿模态展开方法，计算和分析了任意地面运动激励下的瞬态响应．并实现了广义坐标的解耦，从而将整个弹性耦合系统化为求解一个自由度问题．

关键词 矩形水槽 湿模态 水工结构 地面运动激励

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浸水圆柱壳振动特性的有限条──边界元分析 被引量：1

9

作者 魏发远 李世其 +1 位作者 黄玉盈 钟毅芳 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期1-6,共6页

根据圆柱壳的结构特点 ,对浸水圆柱壳进行有限条—边界元分析。在流场的边界元分析中 ,采用了一种特殊的边界单元 ,这种边界元不仅能与结构的有限条单元协调 ,而且计算量小 ,精度高。在此基础上 ,对浸水圆柱壳的振动频率、模态以及响应... 根据圆柱壳的结构特点 ,对浸水圆柱壳进行有限条—边界元分析。在流场的边界元分析中 ,采用了一种特殊的边界单元 ,这种边界元不仅能与结构的有限条单元协调 ,而且计算量小 ,精度高。在此基础上 ,对浸水圆柱壳的振动频率、模态以及响应作了全面分析 。 展开更多

关键词 浸水圆柱壳 有限条法 边界元法 流固耦振

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浸水旋转壳体振动特性的有限条—边界元分析 被引量：1

10

作者 魏发远 李世其 钟毅芳 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期166-170,共5页

根据旋转壳体的结构特点,利用有限条法对其进行分析达到降维目的;对流场则提出了一种特殊的边界单元,这种边界元不仅能与结构的有限条单元协调,而且计算量小,精度高;在此基础上,通过凝聚降阶进一步减少流固耦合系统的控制方程。对典型... 根据旋转壳体的结构特点,利用有限条法对其进行分析达到降维目的;对流场则提出了一种特殊的边界单元,这种边界元不仅能与结构的有限条单元协调,而且计算量小,精度高;在此基础上,通过凝聚降阶进一步减少流固耦合系统的控制方程。对典型浸水旋转壳的振动频率、模态以及响应作了全面分析,获得了理想的数值分析结果。 展开更多

关键词 浸水旋转壳体 振动特性 有限条法 边界元法 流固耦振 工程结构 鱼雷

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基于虚拟样机和粒子系统仿真技术的虚拟布线方法 被引量：8

11

作者 魏发远 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期208-212,共5页

将虚拟样机技术应用于机电产品电缆布线问题,提出了虚拟布线方法.该方法首先根据设计方案建立产品虚拟样机、电缆连接列表、电缆接口、电缆材料、截面参数等信息,基于上述信息以及电缆布线规范,利用虚拟样机技术对可视化和人机交互能力... 将虚拟样机技术应用于机电产品电缆布线问题,提出了虚拟布线方法.该方法首先根据设计方案建立产品虚拟样机、电缆连接列表、电缆接口、电缆材料、截面参数等信息,基于上述信息以及电缆布线规范,利用虚拟样机技术对可视化和人机交互能力的支持规划出卡箍位置和电缆路径,进而计算电缆长度,在此基础上利用粒子系统仿真技术计算电缆形状,据此生成相应的电缆模型.在探讨了机电产品电缆布线问题及其求解思路的基础上,着重研究了机电产品的信息模型及虚拟布线的关键技术.通过一个实例证明了该方法的可行性. 展开更多

关键词 电缆布线 虚拟样机 电缆仿真

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基于虚拟环境的驾驭式动态设计 被引量：1

12

作者 魏发远 李世其 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期155-160,共6页

提出了基于虚拟环境的驾驭式动态设计方法。该方法使得结构动态设计过程的各个阶段都成为一个包括设计人员和虚拟环境在内的回路,既可以将设计过程及时全面地展示给设计人员,又能够让设计人员方便地对设计过程进行驾驭,充分发挥其经验... 提出了基于虚拟环境的驾驭式动态设计方法。该方法使得结构动态设计过程的各个阶段都成为一个包括设计人员和虚拟环境在内的回路,既可以将设计过程及时全面地展示给设计人员,又能够让设计人员方便地对设计过程进行驾驭,充分发挥其经验和创造力。在探讨了该方法的基本思想之后,着重研究了相应的关键技术和系统实现。在此基础上,用一个浸水旋转壳的动态设计过程证明了该方法具有可视化程度高、便于驾驭等优点。 展开更多

关键词 动态设计 虚拟现实 驾驭式计算

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复杂系统仿真模型的分层确认 被引量：5

13

作者 魏发远 《计算机仿真》 CSCD 2007年第7期82-85,共4页

介绍一种解决复杂系统仿真可信性问题的模型确认方法。该方法首先将复杂系统划分成相对简单的子系统、基准系统、单元,得到一分层模型树;接下来对模型树中的模型进行排序并安排确认试验;然后利用信息差方法对拥有试验数据的子层模型进... 介绍一种解决复杂系统仿真可信性问题的模型确认方法。该方法首先将复杂系统划分成相对简单的子系统、基准系统、单元,得到一分层模型树;接下来对模型树中的模型进行排序并安排确认试验;然后利用信息差方法对拥有试验数据的子层模型进行单层确认;最后通过灵敏度分析将子层模型的确认结果传播到父层模型,最后得到全系统模型的确认结果。文中提出的方法适用于试验数据少、可分层的复杂系统。 展开更多

关键词 模型确认 不确定性量化 分层确认 灵敏度分析

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基于RPC机制与ARX技术的旋转壳振动仿真

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作者 魏发远 李世其 钟毅芳 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期59-61,共3页

针对旋转壳振动仿真中模态迭加过程存在并行性的特点 ,采用基于RPC(RemoteProcedureCall)通信机制的分布式计算来提高仿真的实时性 .对于仿真的动画播放和后处理视算显示 ,则采用ARX(AutoCADRun timeeXtension)技术 ,这样不仅减轻了系... 针对旋转壳振动仿真中模态迭加过程存在并行性的特点 ,采用基于RPC(RemoteProcedureCall)通信机制的分布式计算来提高仿真的实时性 .对于仿真的动画播放和后处理视算显示 ,则采用ARX(AutoCADRun timeeXtension)技术 ,这样不仅减轻了系统开发的负担 ,而且可以与MFC实现无缝连接 .简述了旋转壳振动仿真的依据和原理 ,着重讨论了系统的总体结构和基于RPC机制与ARX技术的实现 . 展开更多

关键词 振动仿真 旋转壳 远程过程调用 ARX技术 RPC机制 AUTOCAD 系统结构

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一类装填布局问题的半自动求解方案

15

作者 魏发远 蒲永飞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第z1期88-89,共2页

将知识推理、人机交互和优化技术应用于装填布局问题,提出了一种半自动布局方案.该方案首先通过知识推理来确定待布组件的装填顺序和初步位置,在此基础上利用人机交互手段进行初步的空间规划,最后利用遗传算法对布局方案进行性能优化.

关键词 装填布局 知识工程 旋转舱

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电缆布线及其安装仿真

16

作者 魏发远 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第z1期63-64,54,共3页

电缆布线及其安装仿真在产品开发中具有重要的应用价值,本文针对电缆属于柔性件的特点,提出了一种基于虚拟样机的电缆布线方法以及在此基础上基于逆运动学的安装仿真方法.首先利用人机交互手段在产品虚拟样机中进行电缆路径规划得到一... 电缆布线及其安装仿真在产品开发中具有重要的应用价值,本文针对电缆属于柔性件的特点,提出了一种基于虚拟样机的电缆布线方法以及在此基础上基于逆运动学的安装仿真方法.首先利用人机交互手段在产品虚拟样机中进行电缆路径规划得到一个基于NURBS曲线的电缆几何模型,进而对几何模型进行长度估算,在此基础上将几何模型转离散处理成一个"蛇形机器人",然后基于逆运动学原理进行电缆安装仿真. 展开更多

关键词 电缆布线 安装仿真 虚拟样机 逆运动学

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一种面向多视频源的虚拟现实系统解决方案

17

作者 魏发远 《计算机仿真》 CSCD 2005年第z1期83-86,共4页

虚拟现实系统的实现原理是通过传感器、效应器等外设将用户"集成"到现实发生器产生的模拟环境中,以实现虚拟现实所必须的3I.在实际应用中,一般要求作为效应器的投影显示系统能够满足现实发生器、普通PC机、DVD、摄像机等多个... 虚拟现实系统的实现原理是通过传感器、效应器等外设将用户"集成"到现实发生器产生的模拟环境中,以实现虚拟现实所必须的3I.在实际应用中,一般要求作为效应器的投影显示系统能够满足现实发生器、普通PC机、DVD、摄像机等多个视频源的投影显示需求,为此,该文提出一种面向多源视频信息的虚拟现实系统解决方案,该方案通过一个中央控制系统使得多个现实发生器和PC机、DVD、摄像机等视频源共享投影系统,大大提高了投影系统的使用效率,同时满足了用户多种应用平台的需求,具有较大的实用价值.在介绍了该方案的总体思路后,对各分系统进行了详细分析. 展开更多

关键词 虚拟现实系统 多视频源 现实发生器

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虚拟布局/装配环境下的人机交互技术研究 被引量：13

18

作者 何良莉 魏发远 王峰军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第5期86-89,共4页

为了解决虚拟布局/装配中的人机交互问题,结合虚拟布局/装配环境,分别给出了输入控制器Neowand和三维跟踪器FOB的操作方法和工作原理。提出了综合使用Neowand和FOB进行人机交互的方法;对相应配置作出了说明;讨论了在虚拟布局和装配环境... 为了解决虚拟布局/装配中的人机交互问题,结合虚拟布局/装配环境,分别给出了输入控制器Neowand和三维跟踪器FOB的操作方法和工作原理。提出了综合使用Neowand和FOB进行人机交互的方法;对相应配置作出了说明;讨论了在虚拟布局和装配环境中此人机交互方法的应用。通过基于CatiaV5提供的虚拟平台,对输入控制器和三维跟踪器的应用进行了实例验证,验证结果表明上述人机交互方法有效可行。 展开更多

关键词 虚拟装配 虚拟布局 人机交互 FOB Neowand

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分析输液曲管振动和稳定性的有限元法 被引量：9

19

作者 黄玉盈 魏发远 倪樵 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第2期264-270,共7页

考虑流体与曲管的相互作用 ,利用虚功原理导出了输液曲管振动问题的有限元格式。为了提高精度 ,文中还提出了一个具有 7自由度的特殊曲管元。对于自激振动问题 ,通过特征值求解 ,求出了输液曲管发生颤振失稳时的临界流速。对于动力响应... 考虑流体与曲管的相互作用 ,利用虚功原理导出了输液曲管振动问题的有限元格式。为了提高精度 ,文中还提出了一个具有 7自由度的特殊曲管元。对于自激振动问题 ,通过特征值求解 ,求出了输液曲管发生颤振失稳时的临界流速。对于动力响应问题 ,通过引入伴随系统实现方程的解耦 ,可把输液曲管这类非经典系统化成单自由度问题求解。 展开更多

关键词 输液曲管 有限元法 临界流速 振动 有限元法

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基于虚拟现实的动态设计与仿真 被引量：18

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作者 周万 李世其 魏发远 《计算机仿真》 CSCD 2002年第1期43-46,42,共5页

该文首先介绍了虚拟现实和动态设计的概念及特点 ,说明了将二者结合的必要性与可行性。然后阐述了其基本实现思想和体系框架 ,具体建立了虚拟环境模型 ,提出了大批量数据存取及图形表示方法以及驾驭式计算系统的跟踪与控制过程等。

关键词 虚拟现实 动态设计 组件 驾驭式计算 计算机仿真

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