摘要：对Zr-4合金开展了常温与400℃高温下的常规力学行为研究,获得了两种温度下材料的单调R-O(Ramberg-Osgood)本构模型。通过测定不同温度下的弹性模量和泊松比,得到了它们随温度的变化关系。同时对Zr-4合金热膨胀系数进行了测定。对常温与400℃高温下低周疲劳试样进行了扫描电镜观察和断口分析,结果发现Zr-4合金低周疲劳断裂以穿晶断裂为主并伴随有疲劳辉纹和二次裂纹出现。

摘要：仪表板是一种常用的电子产品支撑结构,其常见结构形式由金属和阻尼材料层叠而成,但有时也直接应用蜂窝板或纯金属板。通常的设计、分析甚至有限元计算均认为这些结构的动力学响应特性仍属于线性范围,但通过对三种不同的仪表板进行正弦扫频振动和宽带随机振动试验发现,在不同振动试验条件下,仪表板的加速度响应会表现出明显的倍频响应、响应跳跃等非线性现象。定性分析其变化规律和原因,说明按照线性理论进行分析存在一定的局限性,这些对工程结构设计具有参考意义。

摘要：基于PANDA自主并行计算平台,采用模态叠加法开展了多点基础激励作用下的随机振动响应分析算法设计和并行实现研究,构建了相应的并行求解模块。针对光机装置打靶样机中的六自由度平台结构,基于自主研发的软件模块,分析了该结构的模态特性及结构在地脉动载荷下的微振动响应,并与试验结果及商业软件分析结果进行了比对,在模态频率、振型和位移响应方面,都具有较好的一致性,验证了相关软件模块的正确性和PANDA平台在实际工程结构分析中的可用性。

摘要：基于PANDA自主并行计算平台,采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究,构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证;将该模块应用于某光机装置,实现11.88亿自由度超大规模的高效并行求解.结果表明：研发的多点基础激励谐响应分析模块可用于复杂装备的高效精细数值模拟,具备强大的并行计算能力,最大可扩展CPU核数可达数千个,远超现有通用商业有限元软件.

摘要：以飞行器再入大气层过程中承受多点强相关脉动压力下的随机振动分析为研究背景,从自由体模态分析入手,考虑脉动压力之间的强相关性,建立自由体动力学方程并推导刚-弹模态耦合作用下的随机振动理论,完成算法设计并在自主并行软件平台PANDA中进行代码实现,通过典型飞行器算例开展正确性验证和应用研究。研究表明:飞行器再入过程的刚体运动对结构在低频段的响应影响显著,甚至起到主导作用,越靠近零频附近,这种影响越大;在中高频段,弹性响应逐渐占据主导地位。基于自主研发形成的随机振动分析模块可以较好地模拟飞行器再入过程脉动压力诱导的随机振动响应,具备超大规模并行计算能力。

摘要：大口径反射镜在自重作用下发生变形,变形过大会引起镜片通光表面的峰谷值较大,难以满足光机装置打靶精度的要求。建立了典型反射镜结构的有限元仿真模型,以计算镜片表面峰谷值;优化了安装柱的位置、尺寸及镜片厚度等参数,使镜片通光表面形变峰谷值最小。分别采用了基于有限元模型的直接优化和基于代理模型的优化,均获得了结构最优参数,使形变峰谷值比初始值降低了74%。相比而言,基于代理模型的优化还可提供目标量随设计变量的变化情况以及变量灵敏度分析,更有利于设计决策。当设计变量个数多、范围宽时,可先根据先验知识或低精度代理模型缩小设计范围,然后建立紧缩范围的高精度代理模型并进行优化,可有效避免大量计算。根据"三圆柱"支撑结构的参数优化结果,建议采用"四圆柱"支撑设计,以获得更高的面形精度。

摘要：地脉动载荷是影响大型精密装置稳定性的重要因素,地脉动载荷功率谱密度(PSD)包络的计算是制定结构稳定性设计载荷的前提。根据地脉动载荷的数值特征,提出了一种考虑地脉动信号非平稳性的功率谱密度包络的修正方法,经过修正后的地脉动功率谱密度包络避免了传统平稳或局部平稳假设下高振幅信号被平均化的问题,所得功率谱密度包络能够充分反映地脉动载荷的最危险剖面,且与时间长度的选取无关。根据所提方法,计算得到了绵阳花荄监测站2015年—2016年的地脉动功率谱密度包络,为大型光机结构的地脉动载荷确定奠定了基础。

摘要：解决大规模装备响应预测问题的有效途径是发展高性能结构动力分析软件。本文针对多点基础激励随机振动问题,推导并优化了相关求解公式。依靠JAUMIN框架和PANDA平台开展算法设计,研发出了多点基础激励随机振动并行求解模块。应用实例验证了算法和研发模块的精确性,在天河机群上测试了该模块的并行可扩展性。研究结果表明,研发模块具备与商业有限元软件相同的计算精度,其并行可扩展能力可达十亿自由度,CPU扩展至万核时并行效率仍高达80%,大规模计算能力远超现有商业软件。相关研究对于实现国内力学分析软件自主可控以及开展复杂装备评估具有重要意义。

摘要：再入空间阶段的飞行器受气动加热、过载、流致振动等影响,结构的动力学响应复杂。针对温度、离心载荷对结构振动响应的影响,介绍了温度-离心-振动复合响应分析基本理论,基于PANDA平台设计并实现了大规模并行程序,通过算例验证了程序的正确性。温度-离心-振动复合响应分析技术研究及程序设计工作将为武器系统再入复合环境振动响应分析起到支撑作用,同时为其他领域的多场耦合分析提供借鉴意义。

摘要：通过MATLAB平台建立了虚拟振动设备包括振动台和控制器,采用有限元软件建立振动台动圈、夹具、试件一体化模型作为被控对象,与虚拟振动设备形成闭环的虚拟振动试验系统,可开展仿真试验,成为振动试验辅助设计平台。