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飞行器环形热电器件冷却性能数值研究

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1114-1124页

作者：穆林张虎崔佳乐浦航东明尚妍大连理工大学能源与动力学院大连116024 海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von mises应力的... 详细信息

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von mises应力的变化规律。通过改变ATEC热端换热系数(h)、输入电流(I)和冷端负载(Qc),研究分析不同工况下的冷端过冷温度、稳定温度和von mises应力分布变化,得到ATEC工作的瞬态特性。对ATEC热电臂尺寸(La和Φ)结构进行优化分析,结果表明,当ATEC热电臂长度La=2 mm,热电臂角度Φ=7°时,ATEC冷端最低温度为277.92 K,稳定温度为284.09 K,其最大von mises应力为67.99 MPa。满足屈服强度并能够增强机载器件散热能力,为实际工程应用和热电冷却研究提供了理论指导。

关键词：热电制冷环形热电器件过冷温度瞬态特性 von mises应力

基于电化学-热-应力耦合模型的锂离子电池析锂分析

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电源学报 2024年

作者：贾琼男锁要红福州大学先进制造学院

析锂是锂离子电池性能下降、温升及电池膨胀变形的主要原因。为了探究锂离子电池充电过程中的析锂量、电池温度变化及负极颗粒的破坏规律，本文建立了基于析锂的电化学-热-应力耦合模型，然后分析了不同充电倍率下锂离子电池的负极电势... 详细信息

析锂是锂离子电池性能下降、温升及电池膨胀变形的主要原因。为了探究锂离子电池充电过程中的析锂量、电池温度变化及负极颗粒的破坏规律，本文建立了基于析锂的电化学-热-应力耦合模型，然后分析了不同充电倍率下锂离子电池的负极电势和析锂量随容量的变化，最后讨论了初始温度、充电方式和负极颗粒半径对锂离子电池析锂量、平均温度和负极颗粒von mises应力的影响。数值结果表明：析锂量随着充电倍率的增大逐渐增加；为了减小锂离子电池在充电过程中的析锂量、温升及负极颗粒的von mises应力，应避免电池在初始温度较低时充电或减小负极颗粒半径或采用多阶段恒流恒压充电（充电方式2：4 C充至6 Ah切换3 C，3 C充至截止电压进行恒压充电）。本文所得研究结果将为抑制析锂提供思路。

关键词：析锂锂离子电池电化学-热-应力耦合 von mises应力

不同[牙合]特征对后牙种植单冠生物力学影响的有限元分析

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中国口腔种植学杂志 2024年第1期29卷 16-23页

作者：杨锋王梦雅殷文杰张政陈江徐州医科大学口腔医学院徐州221004 徐州医科大学附属医院口腔科徐州221002 福建医科大学附属口腔医院福州350002

目的通过有限元方法探究即刻负荷状态下不同[牙合]特征对后牙种植单冠种植体-骨界面生物力学变化的影响,以期为临床[牙合]特征的选择提供参考。方法利用过盈配合法建立即刻负荷种植义齿及周围骨组织有限元模型后,参照天然牙设计6种不同... 详细信息

目的通过有限元方法探究即刻负荷状态下不同[牙合]特征对后牙种植单冠种植体-骨界面生物力学变化的影响,以期为临床[牙合]特征的选择提供参考。方法利用过盈配合法建立即刻负荷种植义齿及周围骨组织有限元模型后,参照天然牙设计6种不同的[牙合]特征,使用Ansys Workbench 2021 R2软件分别进行轴向200 N静态加载分析,对所有数据进行对比分析后,评估不同[牙合]特征对种植体-骨界面位移、von mises应力等的影响。结果A-B-C咬合接触可获得最小的种植体及周围骨皮质和骨松质的位移(10.52μm、5.67μm、9.34μm);修复平台咬合(3点)接触产生了最大的种植体、骨皮质、骨松质位移(15.24μm、8.94μm、12.15μm)。与其他[牙合]接触类型相比,A-B咬合接触产生了最大的种植体von mises应力(71.91 MPa),明显降低了骨皮质和骨松质的最大von mises应力(18.04 MPa,17.81 MPa)。结论即刻负荷状态下不同的[牙合]特征显著影响种植体-骨界面的位移及von mises应力分布,改变了应力集中位点;A-B-C咬合接触有利于减小种植体及周围骨组织的von mises应力,A-B咬合设计在[牙合]力轴向传递方面略有优势。

关键词：位移 [牙合] 即刻负荷 von mises应力初始应力

基于ANSYS Workbench的O形橡胶密封圈有限元分析

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现代制造技术与装备 2024年第3期60卷 158-161页

作者：陈宏徐锐鲜海峰窦天鹏刘清鹏盛强刘坤林中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

为了研究O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的压缩率与接触压强的关系,首先通过ANSYS Workbench有限元分析软件对装置结构进行必要的模型简化,其次进行关键的边界条件设置及载荷的施加等操作,最后完成非线性静态有限元分析。采用后处理分析... 详细信息

为了研究O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的压缩率与接触压强的关系,首先通过ANSYS Workbench有限元分析软件对装置结构进行必要的模型简化,其次进行关键的边界条件设置及载荷的施加等操作,最后完成非线性静态有限元分析。采用后处理分析技术,得到该装置结构的变形量及von mises应力分布图。结合实际工况,分析螺栓预紧力、O形圈压缩率及接触压强之间的关系,保证介质(含压气体或液体)密封的接触压强满足工况需求,确保介质密封的有效性和可靠性。

关键词： ANSYS Workbench O形圈压缩率 von mises应力接触压强介质密封

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隔膜泵V形密封结构的对比研究

煤矿机械 2024年第1期45卷 109-112页

作者：周立瑶张云娟李和孝营口理工学院机械与动力工程学院辽宁营口115014 沈阳盛世五寰科技有限公司沈阳113122

以某隔膜泵活塞密封系统为研究对象,分别建立弧线和直线2种V形密封结构的有限元模型,利用有限元软件ANSYS对比分析2种密封结构在初始安装状态和不同工作压力状态下的密封性能。结果表明:随着工作压力的增加,弧线结构和直线结构的V形密... 详细信息

以某隔膜泵活塞密封系统为研究对象,分别建立弧线和直线2种V形密封结构的有限元模型,利用有限元软件ANSYS对比分析2种密封结构在初始安装状态和不同工作压力状态下的密封性能。结果表明:随着工作压力的增加,弧线结构和直线结构的V形密封的接触压力和von mises应力均逐渐增大;工作压力为1~4 MPa时,2种V形密封均满足密封要求,工作压力为5 MPa时,直线结构的V形密封的可靠性不高。因此,采用弧线结构的V形密封具有更高的接触压力、更低的von mises应力,有利于增加密封的可靠性和提高密封件的使用寿命。

关键词： V形密封密封性能接触压力 von mises应力

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钢管混凝土拱桥吊耳局部受力分析

山西建筑 2024年第15期50卷 169-171页

作者：陈万里长沙理工大学湖南长沙410114

为了对钢管混凝土拱桥吊耳进行局部受力分析,以涂乍特大桥为工程背景,采用Midas-FEA软件进行了吊耳实体模型的建立与计算结果分析。主要分析内容为吊耳主板、吊耳加强板以及连接吊耳与上弦杆的横隔板三部分构件的von mises应力,将计算... 详细信息

为了对钢管混凝土拱桥吊耳进行局部受力分析,以涂乍特大桥为工程背景,采用Midas-FEA软件进行了吊耳实体模型的建立与计算结果分析。主要分析内容为吊耳主板、吊耳加强板以及连接吊耳与上弦杆的横隔板三部分构件的von mises应力,将计算结果与规范设定的设计值进行比较。研究表明:吊耳与横隔板在受到左上方向的扣索力时,应力最大值都出现在其连接部位;吊耳加强板在受力时,应力集中于左上部且应力特征线偏向左上方向。相关研究内容可以为吊耳设计和施工提供经验。

关键词：钢管混凝土拱桥吊耳局部受力分析 von mises应力

基于ABAQUS的近无泄漏立式柱塞泵橡胶套密封性能仿真研究

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机电产品开发与创新 2024年第2期37卷 135-137,168页

作者：单葆堂程联军石洋青岛大学机电工程学院山东青岛2660071

基于一种新型近无泄漏立式柱塞泵,运用ABAQUS建立立式柱塞泵橡胶密封腔的有限元模型,仿真模拟了立式柱塞泵的工作过程。首先分析橡胶套在自然状态和最大行程状态下的von mises应力、剪切应力,推测橡胶套在工作过程中因应力松弛导致失效... 详细信息

基于一种新型近无泄漏立式柱塞泵,运用ABAQUS建立立式柱塞泵橡胶密封腔的有限元模型,仿真模拟了立式柱塞泵的工作过程。首先分析橡胶套在自然状态和最大行程状态下的von mises应力、剪切应力,推测橡胶套在工作过程中因应力松弛导致失效的部位。根据橡胶密封构件的mises屈服准则和Tresca最大切应力准则判断应力最大处是否会造成密封构件失效;然后分析了流体压力和摩擦系数对该橡胶套密封性能的影响,结果表明:流体压力和摩擦系数的增加会增大橡胶套的最大von mises应力和最大接触压力,进而导致橡胶套过早发生失效的情况。在近无泄漏立式柱塞泵的结构设计中应考虑流体压力和摩擦系数对密封套密封性能的影响。

关键词：立式柱塞泵橡胶密封构件 von mises应力剪切应力

基于FTA的齿轮与轴过盈联接失效影响参数分析

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制造技术与机床 2022年第9期 13-19页

作者：龚青山徐昊郭庆贺吕江曹占龙湖北汽车工业学院机械工程学院湖北十堰442000 东风汽车有限公司刃量具厂湖北十堰442000

针对齿轮与轴过盈联接发生的齿轮断裂失效问题,采用故障树分析法对失效影响参数进行分析。建立了故障树分析模型,找出了失效的各种潜在因素,并对各因素进行重要度分析,求得过盈量、摩擦因数、压装速度、装配偏差及形状误差5种主要影响... 详细信息

针对齿轮与轴过盈联接发生的齿轮断裂失效问题,采用故障树分析法对失效影响参数进行分析。建立了故障树分析模型,找出了失效的各种潜在因素,并对各因素进行重要度分析,求得过盈量、摩擦因数、压装速度、装配偏差及形状误差5种主要影响因素。采用有限元法对齿轮与轴过盈联接系统进行瞬态动力学分析,研究5种主要因素的应力影响规律。结果表明:齿轮与轴接触应力随着过盈量及摩擦因数的增大而增大,但不影响应力分布趋势;装配偏差和形状误差的增大都会使接触应力增大,压装速度对接触应力几乎没有影响。

关键词：过盈联接断裂失效故障树分析法瞬态动力学 von mises应力

everStick C&B芬力桥修复单个下前牙缺失的生物力学分析

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everStick C&B芬力桥修复单个下前牙缺失的生物力学分析

作者：唐萌山西医科大学

学位级别：硕士

目的:利用三维有限元,建立右下中切牙缺失(41),以左下中切牙(31)和右下侧切牙(42)为基牙的三单位ever Stick C&B芬力桥(芬力桥)模型,观察牙槽骨不同程度水平吸收及不同载荷下,基牙牙周膜及牙槽骨的应力变化情况,分析芬力桥的修复效果,... 详细信息

目的:利用三维有限元,建立右下中切牙缺失(41),以左下中切牙(31)和右下侧切牙(42)为基牙的三单位ever Stick C&B芬力桥(芬力桥)模型,观察牙槽骨不同程度水平吸收及不同载荷下,基牙牙周膜及牙槽骨的应力变化情况,分析芬力桥的修复效果,为临床上牙周炎伴牙缺失患者的微创修复提供生物力学依据。方法:选择一位颌面对称、牙列完整、牙齿排列正常、冠根比例协调、覆牙合覆盖及咬合关系正常,牙周及牙体组织正常的成年男性志愿者作为样本,通过CBCT扫描,将数据导入Mimics17.0及Geomagic Studio12.0软件中,分别建立包括31、41及42的牙列、牙周膜及牙槽骨的有限元模型,在此基础上建立41缺失,以31和42为基牙的三单位芬力桥模型,在Hypermesh13.0中进行网格划分,并在ABAQUS6.14中定义材料属性及组件装配,施加大小为100N、轴向及斜向45°的载荷,通过应力云图及最大von mises值分析芬力桥修复前后,牙周膜及牙槽骨的应力变化情况,评价芬力桥的修复效果。结果:1.建立并验证了包括31、41、42牙体、牙周膜及牙槽骨的有限元模型,在此基础上建立了几何及力学相似度较高的三单位芬力桥模型;2.在未修复模型中:两种载荷下,随着牙槽骨高度的降低,牙槽骨及牙周膜应力逐渐增大,应力集中现象加重;应力集中区主要位于牙槽嵴顶,且由冠方至根方逐渐减小;当牙槽骨吸收1/3时,应力急剧增大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大von mises值达正常值的4.77倍和2.36倍,斜向载荷下,为2.84倍和2.12倍;当牙槽骨吸收2/3时,增幅达最大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大von mises值达正常值的10.75倍和12.38倍,斜向载荷下,为7.26倍和6.84倍。牙槽骨高度相同时,斜向载荷下牙周组织应力始终大于轴向;3.芬力桥修复模型中:牙周组织的应力分布规律与修复前基本相似,均集中在牙槽嵴顶区,但应力值较修复前增大;当牙槽骨吸收1/3时,应力值急剧增大,轴向载荷下,31和42牙周膜最大von mises值分别为正常的7.24倍和3.62倍,斜向载荷下,为3.89倍和2.15倍;牙槽骨高度相同时,斜向应力也始终大于轴向。结论:1.芬力桥修复前后,不论牙槽骨的高度正常与否,两种载荷下,牙周组织的应力分布规律基本相似,应力集中区主要位于牙槽嵴顶,且由冠方向根方逐渐减小;随牙槽骨高度降低,应力逐渐增加;2.加载方向是影响应力大小的重要因素,斜向力对牙周组织的损伤始终大于轴向;3.芬力桥修复后应力大于修复前,当牙槽骨正常时,两基牙牙周膜应力未超出其牙周储备力,可使用三单位芬力桥修复,当牙槽骨吸收1/3时,牙周膜应力超出牙周储备力,应采取牙周保护措施,但不适合使用三单位芬力桥修复。

关键词： everStick C&B芬力桥 von mises应力三维有限元生物力学