检索结果-内蒙古大学图书馆

2018年全国固体力学学术会议

作者：李江波刘华北京航空航天大学固体力学所

由于具有高强度、低密度、受到压缩载荷时经历较大变形而不破坏的特点,碳纳米管阵列在吸能减震、结构防护方面具有很大应用潜力。相较于准静态接触问题,其动态响应由于材料复杂的本构关系及接触作用而更难分析。本文将碳纳米管阵列视为... 详细信息

由于具有高强度、低密度、受到压缩载荷时经历较大变形而不破坏的特点,碳纳米管阵列在吸能减震、结构防护方面具有很大应用潜力。相较于准静态接触问题,其动态响应由于材料复杂的本构关系及接触作用而更难分析。本文将碳纳米管阵列视为宏观各向同性材料,采用质量-弹簧模型,利用有限差分方法建立其动力学模型,研究其受到物块低速撞击时的接触力变化、变形规律和能量吸收特点,分析中忽略应变率效应。图1中弹簧1表示撞击物块与碳纳米管阵列的接触作用,弹簧2表示碳纳米管阵列的本构关系。通过改变碳纳米管阵列沿高度方向的质量-弹簧参数特性和物块的撞击速度,分析了由于碳纳米管阵列沿高度方向的密度非均匀性和物块撞击速度不同等因素引起的碳纳米管阵列动力学响应规律。计算结果表明,当改变碳纳米管阵列沿高度方向的密度时,从底部沿高度方向密度递增时碳纳米管阵列具有更佳的能量吸收效果;当物块撞击速度递增时,碳纳米管阵列表现出由弹性至塑性的性能。

关键词：碳纳米管阵列质量-弹簧模型撞击载荷动力学响应

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悬挂式储液罐抗震分析

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原子能科学技术 2016年第9期50卷 1641-1646页

作者：景丹汪军戴守通袁雨辰中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413

针对悬挂式储液罐建立了2种有限元抗震分析模型。模型1为基于Housner模型和ASCE 4-98规则的质量-弹簧模型。该模型将液动压力对容器底部的弯矩等效为侧壁的压力,并通过提高侧壁压力的高度实现等效。模型2是对Housner模型的改进,是通过... 详细信息

针对悬挂式储液罐建立了2种有限元抗震分析模型。模型1为基于Housner模型和ASCE 4-98规则的质量-弹簧模型。该模型将液动压力对容器底部的弯矩等效为侧壁的压力,并通过提高侧壁压力的高度实现等效。模型2是对Housner模型的改进,是通过公式计算液动压力对容器底部的弯矩,并将弯矩直接施加在容器底部。对所建立的2种模型进行了模态求解和谱分析,并对结果进行对比。结果表明,模型1并不适用于悬挂式储液罐的抗震分析,它忽视了容器底部的弯矩在容器底部到支耳之间引起的应力,其应力结果不符合实际且不保守,而模型2的结果更可靠。

关键词：悬挂式储液罐抗震分析质量-弹簧模型容器底部弯矩谱分析

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考虑液晃效应的大型储罐有限元抗震分析方法

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核动力工程 2016年第6期37卷 58-61页

作者：杜坤初起宝梁明邦石作维中广核工程设计有限公司广东深圳518172 环境保护部核与辐射安全中心北京100082

在美国土木工程协会规范ASCE-4-98的基础上,扩展建立了大型储罐三维有限元模型,采用质量-弹簧模型模拟液晃效应,应用ANSYS软件进行抗震分析。有限元计算的液晃频率与ASCE-4-98规范公式计算结果一致,验证了有限元模型的合理性和可用性。... 详细信息

在美国土木工程协会规范ASCE-4-98的基础上,扩展建立了大型储罐三维有限元模型,采用质量-弹簧模型模拟液晃效应,应用ANSYS软件进行抗震分析。有限元计算的液晃频率与ASCE-4-98规范公式计算结果一致,验证了有限元模型的合理性和可用性。该方法可直观地从三维模型上获取大型储罐在地震下的应力分布,是一种简单适用的工程处理方法。

关键词：储罐液晃质量-弹簧模型抗震分析 ASCE-4-98

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核电厂ASG水箱液晃问题的分析方法研究

核电厂ASG水箱液晃问题的分析方法研究

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第25届全国结构工程学术会议

作者：韩治唐晖环境保护部核与辐射安全中心

应急补水箱(ASG)是核电厂余热排出系统中的重要设备,作为大型薄壁储液容器,其地震响应需要考虑液体晃动对结构动态特性的影响。以往工程问题中,通常建立质量-弹簧简化模型,如Housner理论模型,来考虑地震中液体晃动对储液容器动态特性的... 详细信息

应急补水箱(ASG)是核电厂余热排出系统中的重要设备,作为大型薄壁储液容器,其地震响应需要考虑液体晃动对结构动态特性的影响。以往工程问题中,通常建立质量-弹簧简化模型,如Housner理论模型,来考虑地震中液体晃动对储液容器动态特性的影响,但是只考虑了液面振动的第一阶振型的质量-弹簧模型形式过于简单,使用范围有一定的局限性。随着计算机硬件性能的提升以及数值计算方法的发展,尝试用更加准确、适用性更广的液体-固体耦合理论,更精确描述液体晃动对储液容器地震反应分析的影响已经成为可能。本文比较了质量-弹簧模型方法和基于SHELL181-FLUID80单元的ANSYS液固耦合方法得到的液体晃动频率,分析了两种方法的技术特点。

关键词：液体晃动质量-弹簧模型 Housner理论模型 SHELL181-FLUID80

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汽车侧面碰撞的质量—弹簧模型和有限元简化模型的研究

汽车侧面碰撞的质量—弹簧模型和有限元简化模型的研究

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作者：伍广湖南大学

学位级别：硕士

侧面碰撞是一种典型的汽车碰撞事故形式,在全世界每年因汽车交通事故丧生的50万人和1000万伤者当中,很大一部分是汽车侧面碰撞造成的。尽管我国还没有专门就汽车侧面碰撞所做的事故统计,但规模庞大的交通事故总数和偏低的车辆安全性都... 详细信息

侧面碰撞是一种典型的汽车碰撞事故形式,在全世界每年因汽车交通事故丧生的50万人和1000万伤者当中,很大一部分是汽车侧面碰撞造成的。尽管我国还没有专门就汽车侧面碰撞所做的事故统计,但规模庞大的交通事故总数和偏低的车辆安全性都揭示了这样一个事实,即中国汽车侧面碰撞比世界其他大国更加严重。因此,深入研究侧面碰撞机理和提高侧面耐撞性设计水平就十分具有现实意义。本文首先系统地介绍了侧面碰撞,从C-NCAP侧碰实验(包括实验方法、移动变形壁障的特性)和碰撞过程解读到碰撞中假人的运动、损伤机理及评价指标。接着归纳了侧面碰撞有限元模型的建模流程,建立了侧面碰撞有限元仿真模型并对模型进行了计算。将仿真结果与C-NCAP侧面碰撞试验进行比较,结果表明该模型很好地再现了碰撞试验,具有较高的可信度。为了更深刻地揭示侧面碰撞的力学与运动学机理,提炼出侧面耐撞性设计的指导原则,一个侧面碰撞质量-弹簧模型被建立。该模型关于移动变形壁障和试验车辆运动的解析解被证明能够较好地反映试验过程,尤其在关键的前60ms。根据质量-弹簧模型的结论,提出了一系列增强侧面耐撞性和改善成员保护的原则。本文进一步针对移动变形壁障与试验车辆的运动关于侧围结构的敏感度进行了研究,发现前者对后者在一定范围内的波动并非很敏感。这个结论被证实在有限元整车模型和质量-弹簧模型中均成立。根据该敏感度的结论,一个基于整车有限元模型的侧面碰撞简化模型被提出。计算规模的缩减使得简化模型的计算效率提高到整车模型的8倍。通过对整车模型和简化模型在车身变形、B柱位移和吸能块吸收的总能量进行对比,发现简化模型能够在提高效率的同时保证计算精度。最后简化模型与实验设计相结合,被运用于该款MPV的车身轻量化和侧面耐撞性优化,结果表明简化模型凭借计算效率的优势在控制好成本的同时完成了设计目标。

关键词：汽车安全侧面碰撞仿真质量-弹簧模型简化模型实验设计

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锚链坠落及碰撞的数值模拟

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2015年第4期39卷 862-866页

作者：王浩李廷秋李继先武汉理工大学交通学院武汉430063 深圳市丰隆科技有限公司深圳518001

锚链脱落坠入海底的事故时有发生,分析锚链坠落后的完整性对打捞工作有实际的工程意义.基于OrcaFlex海洋工程软件,应用质量-弹簧模型数值模拟锚链坠落问题,结合冲击函数法,分析坠落过程中链环间的碰撞.研究结果表明,链环间碰撞应力大小... 详细信息

锚链脱落坠入海底的事故时有发生,分析锚链坠落后的完整性对打捞工作有实际的工程意义.基于OrcaFlex海洋工程软件,应用质量-弹簧模型数值模拟锚链坠落问题,结合冲击函数法,分析坠落过程中链环间的碰撞.研究结果表明,链环间碰撞应力大小主要取决于锚链初始姿态,锚链与海床倾角越大,链环间发生危险碰撞概率越大,碰撞应力也越大.同时采用有限元软件模拟2环碰撞,相比于锚链整体模型,2环相撞是多环锚链坠落碰撞的一种简化模型.通过比较2环碰撞与多环碰撞应力大小,验证了多环碰撞计算结果的可靠性.

关键词：锚链碰撞质量-弹簧模型有限元

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关于超长沉管隧道地震反应分析中瑞利阻尼矩阵的讨论

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地震工程与工程振动 2014年第1期34卷 87-94页

作者：董云楼梦麟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

以港珠澳超长沉管隧道为例,采用质量-弹簧模型,通过时域数值计算,分析了在不同Rayleigh阻尼矩阵下沉管隧道在不同地震输入荷载下地震反应的特点与区别,并同地震动响应的"真实解"进行了比较,讨论了考虑地震输入荷载影响时Rayle... 详细信息

以港珠澳超长沉管隧道为例,采用质量-弹簧模型,通过时域数值计算,分析了在不同Rayleigh阻尼矩阵下沉管隧道在不同地震输入荷载下地震反应的特点与区别,并同地震动响应的"真实解"进行了比较,讨论了考虑地震输入荷载影响时Rayleigh阻尼系数的选择方式,提出在形成Rayleigh阻尼矩阵时,可取模型的第1阶振型与输人荷载的反应谱卓越频率来确定Rayleigh阻尼的比例系数。

关键词：沉管隧道质量-弹簧模型 Rayleigh阻尼矩阵模态叠加法地震反应阻尼特性

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质量-弹簧模型的两种快速算法

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中国医疗器械杂志 2004年第2期28卷 102-104,108页

作者：蒋春涛鲍旭东郭宏宇东南大学生物医学工程系影像实验室江苏南京210096

介绍质量-弹簧模型的准静态模拟和直接计算两种快速算法。准静态模拟假设物体在形变过程中总处于静态平衡;直接计算方法是计算最小化系统势能的最优解,同时也考虑了组织的不可压缩性。实验结果表明,与常规数值迭代算法相比,这两种算法... 详细信息

介绍质量-弹簧模型的准静态模拟和直接计算两种快速算法。准静态模拟假设物体在形变过程中总处于静态平衡;直接计算方法是计算最小化系统势能的最优解,同时也考虑了组织的不可压缩性。实验结果表明,与常规数值迭代算法相比,这两种算法的运算速度快而且鲁棒性好。

关键词：质量-弹簧模型准静态模拟直接计算法医学模拟生物力学

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面向显微外科手术的虚拟血管缝合仿真系统的研究

面向显微外科手术的虚拟血管缝合仿真系统的研究

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作者：曾妍文天津大学

学位级别：硕士

随着虚拟现实技术的日益成熟,其应用领域逐步扩大。目前,虚拟现实技术在医学领域的应用,特别是对于虚拟手术系统的研究,已成为新的研究热点。本文以显微外科手术中的血管缝合操作为实际依据,建立了面向显微外科手术的虚拟血管缝合仿真系... 详细信息

随着虚拟现实技术的日益成熟,其应用领域逐步扩大。目前,虚拟现实技术在医学领域的应用,特别是对于虚拟手术系统的研究,已成为新的研究热点。本文以显微外科手术中的血管缝合操作为实际依据,建立了面向显微外科手术的虚拟血管缝合仿真系统,并将该系统成功的应用在本实验室开发的主从式显微外科手术机器人（MicroHand）系统,提高了MicroHand操作的安全性和可靠性。首先,针对显微外科手术中血管缝合的特点,对虚拟现实系统进行了深入的研究。虚拟手术的仿真要求系统不仅要具有高质量的实时视觉图像,还要具有高分辨率的真实力反馈。所以,硬件上采用了SensAble公司开发的具有三维力反馈功能的PHANToMDesktop作为触感交互设备。软件方面,由于与PHANToM配套的GHOST SDK已经提供给用户一个建立虚拟环境的平台,因此,工作重点主要集中在建立柔性仿真体模型和力反馈模型。然后,通过对多种常用柔性体建模方法的研究与比较,采用了质量-弹簧模型的建模方法。该方法可以简化模型,减小计算量,提高计算机的运行速度。特别是考虑到生物器官交互式仿真的数学模型的建立正是以线弹性假设为基础的。通过实现柔性平面的形变仿真,从显示效果和计算速度方面验证了该方法的可行性。再次,以柔性平面的形变仿真为基础,仔细研究了动脉血管的力学特点之后,采用几何建模的方法,在虚拟环境下建立了血管的仿真模型。通过碰撞检测与力反馈模型的设计,实现了生物血管缝合时形变的实时刷新和力信息的实时反馈。最后,将该虚拟现实系统与MicroHand控制系统相结合,进行了动物实验的验证。通过将从手操作的真实反馈力与虚拟环境下的计算值相比较,控制从手的操作,实施保护,避免了由于外力过大出现的血管被破坏等事故。

关键词：虚拟现实柔性体仿真力反馈质量-弹簧模型 PHANToM 显微外科手术

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带有力感觉的显微外科手术血管的仿真研究

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计算机仿真 2006年第7期23卷 214-218页

作者：曾妍文许天春岳龙旺贠今天天津大学机械工程学院天津300072

随着虚拟现实技术的进步,带有力感觉的仿真研究迅速发展,特别是在医学上得到了广泛应用。利用虚拟现实技术取代效率低下的常规培训,可以大大减少所需的培训时间和昂贵的动物实验费用。针对复杂的显微外科手术的血管缝合,作者建立了可用... 详细信息

随着虚拟现实技术的进步,带有力感觉的仿真研究迅速发展,特别是在医学上得到了广泛应用。利用虚拟现实技术取代效率低下的常规培训,可以大大减少所需的培训时间和昂贵的动物实验费用。针对复杂的显微外科手术的血管缝合,作者建立了可用于大夫培训、手术规划的虚拟现实系统。其中的交互设备采用了具有力反馈功能的PHANToM-D esktop,使用与之配套的GHOST SDK软件开发包,建立虚拟环境。考虑到柔性体仿真的实时性和真实性要求,采用了质量-弹簧模型的建模方法。在完成了对虚拟环境中柔性平面仿真的基础上,成功实现了带有力感觉的显微外科血管穿刺的虚拟仿真。

关键词：虚拟现实柔性体仿真交互设备力感觉质量-弹簧模型

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