有限元分析基础课程教学改革研究与实践

“有限元分析基础”课程理论性比较强,要求学生具有较高的数学和力学基础,如何提高学生的学习兴趣、提高教学效果是该课程教学改革中重要思考的问题。针对有限元分析课程以理论教学为主的现状,本文提出典型案例结合上机实践的教学改革方法,对该课程的教学内容与方法、课程设置以及考核方式等进行探索与改革,将典型案例通过计算机上机实践的方法引入教学活动中,丰富了教学内容和方式,增强了学生的思维和动手能力,同时也培养了学生的工程意识和创新精神,充分调动了学生的学习热情和积极性,增强了教学效果。     

自同构群的阶为16p2q（p，q为奇素数）的有限幂零群

本文讨论了自同构群阶为16p2q（p,q为奇素数）的有限幂零群,得出了它们的构造。     

算子与其广义*-Aluthge变换的关系

设T是复希尔伯特空间H上有界线性算子且为单射,则Tp,r(*)具有有限升当且仅当具有有限升;若具有(C)属性,则Tp,r(*)具有(C)属性。     

守恒型常微分方程的二次B样条有限元解法

首先介绍二次B样条的概念和基本性质,然后讨论了守恒型常微分方程Ly(x):=-(p(x)u’)’+q(x)u=f(x)两点边值问题的二次B样条有限元方法,并结合一个数值实例加以说明。     

基于有限元法速滑运动员腰椎受力特点研究

利用CT扫描数据建立具有高度几何材料相似性的腰椎运动节段(L4-L5)的三维有限元模型,分析速滑运动员进行运动时脊柱腰椎节段受力特点,以便对速滑运动员腰部损伤进行积极的预防,减少伤病的发生.结果表明:速度滑冰运动员在进行运动时,其椎间盘所受应力主要集中在外层纤维的中前部,在前部更为明显;椎体应力集中在椎体前部,其值高于其下方髓核应力值,邻近椎体终板应力明显高于其他部位,此部位出现应力集中现象.运动员椎体所受应力分布在皮质骨椎弓周围及邻近终板的地方,椎体后部结构应力集中在小关节上下关节突与椎弓根等位置.     

Modelling and simulation for table tennis referee regulation based on finite state machine

As referee’s decisions are made artificially in traditional table tennis matches, many factors in a match, such as fatigue and subjective tendency, may lead to unjust decision. Based on finite state machine (FSM), this paper presents a model for table tennis referee regulation to substitute manual decisions. In this model, the trajectory of the ball is recorded through a binocular visual system while the complete rules extracted from the International Table Tennis Federation (ITTF) rules are described based on FSM. The final decision for the competition is made based on expert system theory. Simulation result shows that the proposed model has high accuracy, and can be generalised to other similar games such as badminton, volleyball, etc.     

受拉平板裂纹尖端三维应力状态有限元分析

裂纹的应力应变状态对结构的断裂影响很大,是钢结构断裂分析和设计中研究的重点。由于一般构件的几何形状和荷载状态复杂,难于对裂纹尖端的应力应变状态得到理论解。本文利用ANSYS软件对受拉平板裂纹尖端三维应力状态进行了有限元分析,获得了钢结构裂纹尖端的应力分布规律。     

新型船用钢板与Al_2O_3球的摩擦磨损性能测试与模拟

为研究新型船用钢板的摩擦磨损性能,用UMT-3 TriboLab摩擦磨损试验机测试这种钢板在不同环境温度下的摩擦因数(载荷为50 N、往复速度50 mm/s),用白光干涉仪测量试样磨痕截面轮廓线,用ABAQUS对Al2O3球与这种钢板组成的摩擦副建模。将测量得到的相关参数输入到计算模型中,采用区域网格划分方法对接触变形过程进行模拟,得到接触区域的应力、应变和塑性变形。结果表明:在球与钢板接触初期,在同等载荷情况下,钢板的磨损量随温度的降低而增加;摩擦磨损过程中的温升、过渡层和磨屑对摩擦磨损行为有一定的影响;采用区域网格划分方法可以有效计算钢板的理论应变和磨痕截面轮廓线;由于摩擦磨损过程中温升、磨屑等因素的存在,基于赫兹接触理论的有限元模拟结果与实际磨损结果有一定的误差,试验环境温度越低,该误差就越小。     

方形锂离子电池热行为集总建模仿真与实验

针对锂离子电池电化学产热机理复杂、热分析建模参数多等问题,引入集总模型思想,建立单体方形电池少参化产热模型。通过大量实验、数据分析,辩识电池热物性参数,获得基于真实物理参数的热行为仿真集总模型。对比单体电池在不同放电倍率下温度场的实验数据和仿真结果发现：在0.2、0.5、1 C恒流放电工况下,集总模型对电池表面温度的预测误差均低于0.55℃,误差率小于1.94%,达到实际工程预测精度要求。该研究结果可为商业化锂离子电池热行为分析提供参考。     

冷弯薄壁型钢畸变屈曲的研究进展

新材料和先进加工技术的进步使得钢材的屈服强度不断提高,为了取得更好的经济效益,冷弯钢材的厚度变得越来越薄。作为控制冷弯薄壁型钢承载能力的几种屈曲模式之一,畸变屈曲正逐步受到重视。本文总结了国内外对畸变屈曲研究的主要成果,并对几种常见荷载下的畸变屈曲计算进行了归纳。