摘要：针对现行机械类手册中假设"旋转力矩作用下,若摩擦型高强螺栓组中各螺栓预紧力相等,则相应的被连接件结合面摩擦力也相等"的局限性,采用接触有限元方法建立与实际情况一致的螺栓组连接结构的非线性有限元模型,计算给出了预紧力和旋转力矩作用下连接结构的接触摩擦力,结果表明与各螺栓对应的被连接件结合面部位的摩擦力大小与螺栓距离螺栓组旋转中心的距离呈单调增大关系.根据有限元计算结果,提出了不采用上述"摩擦力相等"假设时,设计摩擦型高强螺栓组中螺栓预紧力的新方法,给出了相应的计算公式,分析了新、旧公式的差别及新公式的意义.

摘要：为了给60 Coγ辐照条件下硅泡沫垫层的构型设计和工艺优化提供依据,本工作通过材料辐照实验、力学实验和扫描电子显微镜观察等方法,研究了60 Coγ射线辐照对硅泡沫材料压缩性能的影响,探索了辐照条件下硅泡沫材料的损伤机理,并在此基础上建立了辐照环境条件下多孔硅泡沫材料压缩性能的预测模型,给出了材料压缩模量和断裂应变随辐照剂量的变化规律。结果表明:γ辐照对材料压缩性能的影响较为明显,在预压缩量较低的情况下,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先升后降的趋势;当预压缩量超过50%时,辐照后硅泡沫材料力学性能呈先陡后缓的下降趋势。预压缩量为30%、辐照剂量为300 kGy时,硅泡沫材料的拉伸强度和剪切强度分别增加了69%和84%;而辐照剂量增大到1000 kGy时,其值分别下降了47%和50%。结合材料宏观性能和细观结构的分析认为,γ辐照引起的交联反应和降解反应是造成硅泡沫材料力学性能改变的主要原因。

摘要：借助于“函数识别器”为工具 ,采用“二级控制”法实现了用设计变量控制网格的变动 .同时在单元刚度对设计变量的导数计算、目标函数的敏度分析等方面提出了新的解决方案和思路 ,并通过实例说明此方法的合理性和可行性 .

摘要：设计了一种基于PZT和Si的蟹爪型MEMS微驱动器,具有结构简单、响应速度快、输出位移大的特点。为了进一步优化结构、提高使用寿命,根据微驱动器的结构特征,建立了直流电压下PZT蟹爪梁的的力-电耦合数学模型,得到了驱动电压与变形量的关系曲线。采用数值模拟方法开展了压电层材料、厚度等参数对微驱动器驱动性能的影响研究,研究表明:相对于压电层厚度和输入电压的影响,压电材料性能是系统稳定性的主要影响因素。以弹性柔顺系数相对较低的"硬陶瓷"PZT-4作为压电层时,微驱动器的稳定性增强但驱动响应有所降低;而当选用弹性柔顺系数相对较大的"软陶瓷"PZT-5和PZT-5H作为压电层时,微驱动器的驱动效应增强而稳定性降低。在此基础上,对微驱动器的结构参数进行了优化分析,确定了蟹爪梁结构参数的最优组合,为微驱动器的设计和改进提供了理论指导。

摘要：为确保橡胶密封结构的可靠性,避免因经验设计带来的密封失效,在考虑丁基橡胶材料的超弹性和黏弹性的基础上,采用数值模拟方法分析密封环的形状和密封材料的应力松弛等因素对结构密封性能的影响.研究结果表明:矩形密封环和梯形密封环的接触应力分布均匀、密封面宽,密封效果优于O形密封环;但压缩量较大时,矩形密封环外角点处较大的剪切应力会造成密封环局部撕裂,进而影响到整体结构的密封性能.短时松弛过程中装配预紧力变化的计算结果与试验测试数据吻合较好.该方法能够预测不同形状密封环在压缩过程中的变形和应力等特征参数,有助于加深了解密封环的密封性能,对同类密封结构设计有一定指导意义.