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混凝土骨料有限元模型自动生成方法

大连理工大学学报 2006年第5期46卷 641-646页

作者：高巧红关振群顾元宪尹艳辉大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

针对圆形、椭圆形、多边形三种剖面形状的骨料夹杂分别给出了混凝土的二维有限元建模方法,为细观结构研究提供了全自动的建模工具.提出了一种新的以面积为标度的任意两椭圆骨料侵入的判别准则,有效地克服了椭圆形骨料几何模型生成中的... 详细信息

针对圆形、椭圆形、多边形三种剖面形状的骨料夹杂分别给出了混凝土的二维有限元建模方法,为细观结构研究提供了全自动的建模工具.提出了一种新的以面积为标度的任意两椭圆骨料侵入的判别准则,有效地克服了椭圆形骨料几何模型生成中的效率瓶颈问题;提出了综合考虑边数、形状、尺寸等随机特性的多边形骨料生成方法,并简单有效地保证了多边形骨料为凸的性质,使所建的随机几何模型能够更好地模拟人工骨料和再生骨料;对生成的几何模型,运用改进的推进波前法一次性生成所有骨料的有限元网格,为进一步的复合材料细观结构和宏观力学性能的多尺度计算打下了基础.最后用几个算例验证了算法的有效性.

关键词：混凝土骨料数值模拟计算模型网格生成

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超速预加载对叶轮疲劳性能的影响

机械强度 2017年第6期39卷 1423-1431页

作者：王建男姚玉花杨树桦肖忠会关振群大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023 大连理工大学工程力学系大连116023 沈阳鼓风机集团有限公司沈阳110869

超速预加载是叶轮制造过程中的重要环节,它不仅仅是检验叶轮质量的手段,更是一种巧妙的工艺过程。通过建立叶轮的有限元模型并对超速预加载工艺过程进行模拟分析,以阐释其中的力学原理。首先对半开式叶轮进行弹塑性分析,结果表明,叶轮... 详细信息

超速预加载是叶轮制造过程中的重要环节,它不仅仅是检验叶轮质量的手段,更是一种巧妙的工艺过程。通过建立叶轮的有限元模型并对超速预加载工艺过程进行模拟分析,以阐释其中的力学原理。首先对半开式叶轮进行弹塑性分析,结果表明,叶轮在经过超速预加载处理后会在高应力区产生残余应力,使得其在正常工况下的最大应力有所降低;随后利用FE-SAFE分别对半开式叶轮在启停和转速小幅波动两种工况下的疲劳寿命进行分析,通过对比有无超速预加载处理的结果得知,超速预加载处理会在很大程度上提升叶轮的疲劳寿命,甚至可以避免疲劳破坏的发生;最后,对多种荷载作用下的闭式叶轮进行了疲劳分析,结果显示超速预加载处理之后的闭式叶轮可以抵抗更大的交变气动载荷而不会出现疲劳破坏。

关键词：叶轮超速预加载残余应力疲劳寿命

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有限元网格生成方法研究的新进展

计算机辅助设计与图形学学报 2003年第1期15卷 1-14页

作者：关振群宋超顾元宪隋晓峰大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学工程力学系大连116024

总结了近 10年来有限元网格生成方法的研究进展 .首先 ,概述了目前研究与应用仍然较为活跃的通用网格生成方法 ,如映射法、基于栅格法、Delaunay三角化法和推进波前法的最新研究进展 ;其次 ,对当前的主要研究热点 ,如曲面网格生成、全... 详细信息

总结了近 10年来有限元网格生成方法的研究进展 .首先 ,概述了目前研究与应用仍然较为活跃的通用网格生成方法 ,如映射法、基于栅格法、Delaunay三角化法和推进波前法的最新研究进展 ;其次 ,对当前的主要研究热点 ,如曲面网格生成、全六面体网格生成和并行网格生成等进行了阐述 ;最后。

关键词：有限元网格生成方法映射法栅格法四叉树八叉树 Delaunay三角化并行算法

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含裂纹梁非线性静动力特性及简化动力学建模

计算力学学报 2016年第2期33卷 209-215页

作者：陈岩王平余飞毛鹏程关振群大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉... 详细信息

主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉压不同刚度会引起轴向与弯曲的耦合振动;然后,通过非线性动力学分析方法研究其动力特性,观察到含裂纹梁在冲击荷载下会产生轴向与弯曲的耦合振动现象,并指出这种轴向与弯曲耦合振动的一个重要特征是轴向振动频谱图中含有弯曲振动基频的两倍频成分;最后,通过引入非线性弹簧建立一种新颖的含裂纹梁简化动力学模型,通过与精细有限元分析对比,验证了模型的合理性。该简化动力学模型将接触非线性问题转换为材料非线性问题,避免了费时的接触非线性动力学求解过程。

关键词：裂纹梁非线性耦合振动简化动力学模型冲击

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基于点球弹簧修匀法的混合网格变形并行算法

计算力学学报 2016年第2期33卷 202-208,230页

作者：昌继海张宇航张俊关振群大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系大连116023

针对二维/三维混合网格,提出基于点球弹簧修匀法的并行网格变形算法。按特定模板将混合网格中的非三角形/四面体单元分解成三角形/四面体单元。针对每个内部节点及其相邻节点建立相应的子弹簧系统,并通过增加Ball-Vertex弹簧避免弹簧系... 详细信息

针对二维/三维混合网格,提出基于点球弹簧修匀法的并行网格变形算法。按特定模板将混合网格中的非三角形/四面体单元分解成三角形/四面体单元。针对每个内部节点及其相邻节点建立相应的子弹簧系统,并通过增加Ball-Vertex弹簧避免弹簧系统的塌陷问题。由于点球弹簧法在计算中逐点对网格内部节点进行计算,在计算过程中具有良好的弱耦合性质,因此有利于算法并行化。在并行化时仅需对网格进行虚拟分区操作,不必进行复杂的几何分区操作,同时避免了混合网格不同单元之间的兼容性问题。该方法适用于具有复杂外形的大规模混合网格的变形问题,能够显著提高网格变形的效率,同时具有良好的适应性。

关键词：混合网格网格变形 Ball—Vertex弹簧点球弹簧修匀法并行化

弹(箭)体级间连接结构准静载失效实验与数值预示

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国防科技大学学报 2020年第2期42卷 107-113,126页

作者：袁杰红田彤辉关振群王青文陈柏生国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

级间螺栓法兰连接是导弹(火箭)常见的连接方式,但破坏了整体结构连续性,且承载能力薄弱,在外荷载作用下易发生失效而使整弹(箭)结构强度丧失。根据实际导弹(火箭)连接结构特点,简化设计并制作了一组原理性实验件,设计了准静载加载实验... 详细信息

级间螺栓法兰连接是导弹(火箭)常见的连接方式,但破坏了整体结构连续性,且承载能力薄弱,在外荷载作用下易发生失效而使整弹(箭)结构强度丧失。根据实际导弹(火箭)连接结构特点,简化设计并制作了一组原理性实验件,设计了准静载加载实验测试系统和螺栓响应信号传感器,进行了两次准静载失效实验,并利用ABAQUS软件建立了对应的有限元仿真模型。根据实验效果和实测数据,分析了连接结构在准静载荷载作用下的失效机理,并对比验证发现有限元模型数值模拟效果和精度与实验吻合较好。研究结论听语音聊科研与作者互动可为弹(箭)体级间连接结构承载能力和失效实验设计提供参考。

关键词：螺栓法兰连接结构准静载失效实验承载能力有限元模型

含剪力销(锥)螺栓法兰连接结构弯剪扭耦合振动研究

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振动与冲击 2017年第2期36卷 139-146,184页

作者：芦旭张宇航陈岩毛鹏程余飞关振群大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

大型工业装备中的连接结构,往往处于复杂多样的外载荷环境中,其振动特性分析尤为重要。针对含剪力销(锥)的螺栓法兰连接结构的振动特性开展研究,根据该类结构在实际工况中受弯、剪、扭组合作用的特点,建立了两种多自由度的质量-非线性... 详细信息

大型工业装备中的连接结构,往往处于复杂多样的外载荷环境中,其振动特性分析尤为重要。针对含剪力销(锥)的螺栓法兰连接结构的振动特性开展研究,根据该类结构在实际工况中受弯、剪、扭组合作用的特点,建立了两种多自由度的质量-非线性弹簧系统,分别讨论了系统在弯剪组合作用以及扭转作用下的振动特性、耦合关系。在此基础上,研究锥角不同、装配间隙不同对螺栓最大拉力的影响,并给出相应关系图;指出在两种工况下剪力销最佳设计角度区间及相应的装配间隙。

关键词：连接结构剪力销(锥) 非线性耦合振动装配间隙

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机床结构三维参数化形状优化设计

机械工程学报 2008年第5期44卷 152-159页

作者：戴磊关振群单菊林牛聪民张洪武顾元宪大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

基于计算机辅助设计(Computer aided design,CAD)和计算机辅助工程(Computer aided engineering,CAE)集成技术,开发三维参数化结构形状优化设计平台POSHAPE,为复杂三维机械零部件的设计提供一种通用的工具。为实现优化设计流程的自动化... 详细信息

基于计算机辅助设计(Computer aided design,CAD)和计算机辅助工程(Computer aided engineering,CAE)集成技术,开发三维参数化结构形状优化设计平台POSHAPE,为复杂三维机械零部件的设计提供一种通用的工具。为实现优化设计流程的自动化,将三维参数化CAD系统、有限元分析、优化求解和有限元建模等模块集成为完整的通用三维实体参数化形状优化设计系统,形成开放式的结构分析与优化设计集成系统。以CD6140A车床的导轨部分为例,在三维参数化特征造型CAD系统中,以三维实体结构几何模型为对象,以几何尺寸参数为优化设计变量,采用POSHAPE对结构进行形状优化设计,在降低车床质量的同时提高结构刚度和结构自振频率。优化设计结果为机床设计提供重要理论依据。

关键词：机床结构形状优化参数化 CAD/CAE集成

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桩核材料对牙本质应力分布的影响

中华口腔医学杂志 2004年第4期39卷 302-305页

作者：陈湘涛李晓娜关振群刘晓光顾元宪佳木斯大学口腔医学院修复科黑龙江154002 大连大学医学院口腔医学部大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

目的研究6种不同材料行桩核修复前后牙本质的应力分布情况,为临床桩材料的选择提供理论依据。方法采用螺旋CT扫描数据建立上颌中切牙烤瓷桩核冠的三维有限元模型,在此模型上对用铸造Ni-Cr合金、铸造钛合金、铸造金合金、玻璃纤维树脂... 详细信息

目的研究6种不同材料行桩核修复前后牙本质的应力分布情况,为临床桩材料的选择提供理论依据。方法采用螺旋CT扫描数据建立上颌中切牙烤瓷桩核冠的三维有限元模型,在此模型上对用铸造Ni-Cr合金、铸造钛合金、铸造金合金、玻璃纤维树脂、聚乙烯纤维树脂及普通复合树脂6种材料行桩核修复前后的牙本质应力分布情况进行数值分析。结果在6种材料中,与桩修复前的烤瓷熔附金属冠修复牙相比较,临床最常用的铸造Ni-Cr合金桩修复使桩尖周围牙本质的最大主应力和Von Mises应力分别升高了152％和162％;聚乙烯纤维树脂桩修复后,牙本质中的应力分布情况无明显改变。其他材料行桩修复后牙本质中应力分布的差异较大。桩植入后对牙本质应力分布模式的影响与桩的弹性模量密切相关。结论与牙本质弹性模量接近的聚乙烯纤维树脂更适合用于桩修复。

关键词：桩核材料牙本质应力分布牙应力牙冠缺损