检索结果-内蒙古大学图书馆

固体力学学报 2021年第4期42卷 467-475页

作者：吴林潮吴志渊张文明上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室机械与动力工程学院上海200240

基于欧拉梁理论推导了两自由度梁的常规态型近场动力学(Peridynamics,PD)模型,并提出一种新的自由边界条件施加方法,对不同边界条件的PD梁进行了模态分析,与局部梁的有限元结果进行了对比,验证了模型的收敛性,分析了PD非局部参数对固有... 详细信息

基于欧拉梁理论推导了两自由度梁的常规态型近场动力学(Peridynamics,PD)模型,并提出一种新的自由边界条件施加方法,对不同边界条件的PD梁进行了模态分析,与局部梁的有限元结果进行了对比,验证了模型的收敛性,分析了PD非局部参数对固有频率的影响.结果表明,当近场作用域内物质点密度较小时,PD梁模型非局部性较弱,与局部梁的有限元结果接近,随着物质点密度逐渐增大,非局部作用增强,PD梁的固有频率逐渐降低;当尺度参数趋于零时,PD梁的固有频率收敛到局部梁的有限元解,PD梁退化为局部梁.研究表明,论文提出的PD梁模型和自由边界施加方法适用于分析梁的振动特性,为采用PD方法分析梁结构的动力特性提供了参考.

关键词：近场动力学欧拉梁振动特性分析非局部

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带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形特性

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塑性工程学报 2023年第9期30卷 180-187页

作者：唐鑫森江剑成胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形问题,建立了基于固有应变理论的带筋壁板筋条双侧激光喷丸数值模型,开展了带筋壁板筋条双侧喷丸仿真与实验研究,并应用数值模型分析了带筋壁板筋条喷丸弯曲变形规律及变形特性。结果表明,带筋壁板... 详细信息

针对带筋壁板筋条双侧激光喷丸弯曲变形问题,建立了基于固有应变理论的带筋壁板筋条双侧激光喷丸数值模型,开展了带筋壁板筋条双侧喷丸仿真与实验研究,并应用数值模型分析了带筋壁板筋条喷丸弯曲变形规律及变形特性。结果表明,带筋壁板弯曲变形随筋条双侧激光喷丸面积的增加而增大,增幅由71.4%逐渐下降到6.1%,在喷丸面积相同的情况下,喷丸区域距离蒙皮越近,带筋壁板弯曲变形量越小。在筋条双侧激光喷丸情况下,带筋壁板弯曲变形由筋条延展引起,带筋壁板呈现双曲弯曲变形特征,并通过实验验证了数值模型的有效性。

关键词：带筋壁板激光喷丸成形筋条喷丸固有应变

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大型正交异性结构动力学分析的空间-时域多尺度方法及应用

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计算力学学报 2015年第6期32卷 722-732页

作者：张伟伟金先龙翁依柳王建炜杨颜志上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室机械与动力工程学院上海200240

为了更加精确、快速地求解大型正交异性结构整体及局部动力响应,提出了基于有限元模态分析和参数优化的等效及多尺度建模方法,在等效建模时可以充分考虑结构细节对整体动力学属性的影响,在时域内采用基于显式中心差分子循环算法求解系... 详细信息

为了更加精确、快速地求解大型正交异性结构整体及局部动力响应,提出了基于有限元模态分析和参数优化的等效及多尺度建模方法,在等效建模时可以充分考虑结构细节对整体动力学属性的影响,在时域内采用基于显式中心差分子循环算法求解系统方程,可以减小局部精细建模带来的求解时间惩罚。通过大型盾构隧道地震响应以及船-桥碰撞过程仿真计算验证了方法的有效性和实用性,仿真得到的响应规律可为相关结构设计提供参考。

关键词：正交异性结构动力学分析等效建模空间-时域多尺度模拟

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具备内外旋自由度的双侧减压辅具对膝关节生物力学的影响

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医用生物力学 2016年第5期31卷 443-448页

作者：刘婷甘云刘杰民罗云上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

目的针对传统膝关节辅具对人体下肢运动自由度限制的问题,为辅具提供一种顺应膝关节内外旋自由度的设计方案。方法通过在辅具中增加双自由度铰链的设计释放内外旋自由度,设置佩戴具备和不具备双自由度铰链的双侧减压辅具实验组、未佩戴... 详细信息

目的针对传统膝关节辅具对人体下肢运动自由度限制的问题,为辅具提供一种顺应膝关节内外旋自由度的设计方案。方法通过在辅具中增加双自由度铰链的设计释放内外旋自由度,设置佩戴具备和不具备双自由度铰链的双侧减压辅具实验组、未佩戴辅具对照组进行步态及力学实验测试。结果步态过程中,相比不具备双自由度铰链的辅具,具备双自由度铰链的辅具对膝关节内外旋运动的限制较小,且辅具可以为人体膝关节提供一定牵引力。结论顺应内外旋自由度的设计方案可以有效减少双侧减压辅具对膝关节运动的限制。

关键词：骨性关节炎双侧减压辅具内外旋牵引力步态分析

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脉冲宽度对激光驱动微滴前向转移的影响

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激光与光电子学进展 2023年第19期60卷 133-139页

作者：程帅康吴迪罗国虎胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

激光驱动微滴前向转移工艺在三维金属微结构打印方面具有重要的应用前景。脉冲宽度是影响微滴转移行为的一个重要因素,但是目前的研究对于不同脉宽下微滴产生以及沉积行为认识不够充分。本文以500 nm铜膜为对象,开展了5种不同脉宽下激... 详细信息

激光驱动微滴前向转移工艺在三维金属微结构打印方面具有重要的应用前景。脉冲宽度是影响微滴转移行为的一个重要因素,但是目前的研究对于不同脉宽下微滴产生以及沉积行为认识不够充分。本文以500 nm铜膜为对象,开展了5种不同脉宽下激光驱动微滴前向转移实验。研究结果表明,随着脉冲宽度的增大,获得完整微滴的激光驱动微滴前向转移工艺最低以及最高能流密度阈值逐渐增高,同时脉宽对沉积微滴形貌有显著影响。根据实验确定了不同脉宽下的激光驱动微滴前向转移工艺区间,并统计了不同脉宽下微滴沉积的材料转移比率。最后利用振镜线扫描方式实现大面积微滴阵列的制备。

关键词：激光器与激光光学微滴增材制造脉冲宽度激光诱导金属微滴

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杆状和片状三周期极小曲面模型孔隙特征与力学性能对比

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医用生物力学 2021年第4期36卷 576-581页

作者：秦嘉伟熊胤泽高芮宁李祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

目的分析对比杆状与片状三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)模型孔隙特征与力学性能,构建高比表面积、低刚度和高强度的多孔结构。方法构建相同孔隙率的D、G、P 3种单元杆状TPMS与片状TPMS模型,对比模型的孔径、杆... 详细信息

目的分析对比杆状与片状三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)模型孔隙特征与力学性能,构建高比表面积、低刚度和高强度的多孔结构。方法构建相同孔隙率的D、G、P 3种单元杆状TPMS与片状TPMS模型,对比模型的孔径、杆径、比表面积等孔隙特征;利用有限元方法分析模型的力学性能;采用增材制造技术制作多孔钛样件,利用显微镜和扫描电镜观测多孔钛孔隙特征,通过压缩试验检测多孔钛力学性能。结果同种单元片状结构的比表面积均显著高于杆状结构,同种单元片状结构的力学性能明显优于杆状结构。其中,D单元片状TPMS模型的优势最显著,比表面积为13.00 mm^(-1),多孔钛样件的弹性模量、屈服强度和抗压强度分别为(5.65±0.08)GPa、(181.03±1.30)MPa和(239.83±0.45)MPa,比杆状多孔钛样件分别提高43.87%、55.08%和67.21%。结论相同单元的片状TPMS模型在保留有多孔结构低刚度的同时,有更大的比表面积,更有利于细胞的黏附生长,其低刚度、更高强度的力学特性能有效降低应力遮挡,提供足够的力学支撑,是一种理想的骨缺损修复替代物孔隙结构模型。

关键词：多孔结构三周期极小曲面有限元分析力学性能

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并行有限元网格生成方法及其应用

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计算力学学报 2015年第2期32卷 256-261页

作者：王小庆金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室机械与动力工程学院上海200240

大型工程数值仿真中,在前处理阶段需要生成千万甚至亿量级的网格,传统的串行网格生成方法由于内存和时间的限制,难以处理如此规模的网格。针对此问题,本文提出了一种大规模网格并行生成方法。首先基于推进波前法对几何模型进行初始体网... 详细信息

大型工程数值仿真中,在前处理阶段需要生成千万甚至亿量级的网格,传统的串行网格生成方法由于内存和时间的限制,难以处理如此规模的网格。针对此问题,本文提出了一种大规模网格并行生成方法。首先基于推进波前法对几何模型进行初始体网格划分,接着利用图论理论进行区域分解,并通过表面单元恢复保持其几何精度,然后通过分裂法进行网格的并行生成。将所述方法应用到实际大型工程数值仿真前处理阶段,结果表明所述方法可以获得较好的并行效率,同时所产生的网格质量可以满足后续计算需要。

关键词：并行网格生成推进波前法区域分解表面单元恢复分裂法

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基础简谐激励下匀速旋转运动电流变夹层梁的振动稳定性

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振动与冲击 2011年第4期30卷 42-46,90页

作者：魏克湘孟光张文明湖南工程学院机械系湖南湘潭411101 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

建立了基础激励和定轴转动联合作用时电流变夹层梁的运动微分方程,着重研究了基础简谐激励和匀速旋转运动作用时电流变夹层梁的振动稳定性。采用多尺度法获得了梁的一次近似解析解和参激振动失稳的条件。通过对电流变夹层梁在不同激励... 详细信息

建立了基础激励和定轴转动联合作用时电流变夹层梁的运动微分方程,着重研究了基础简谐激励和匀速旋转运动作用时电流变夹层梁的振动稳定性。采用多尺度法获得了梁的一次近似解析解和参激振动失稳的条件。通过对电流变夹层梁在不同激励参数、控制电场和旋转角速度时的振动响应时间历程曲线和对应相图的数值分析,探讨了电场作用下电流变夹层梁的参激振动稳定性。仿真结果表明,在一定的条件下,可以通过控制作用于电流变夹层梁的电场强度来改变系统出现运动不稳定的临界激励幅值,提高结构的动力稳定性。

关键词：电流变夹层梁转动梁参激振动动力稳定性基础激励

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申威异构众核处理器架构下结构瞬态有限元并行算法

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振动与冲击 2023年第6期42卷 152-158页

作者：喻高远楼云锋李俊杰金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

根据国产申威异构众核分布式存储计算机的体系结构特点,提出了一种结构瞬态有限元分层并行计算方法,对于提高国产申威异构众核分布式存储并行计算机下大型、超大型复杂结构系统的瞬态并行求解效率具有重要意义。该方法在分层通信和Newma... 详细信息

根据国产申威异构众核分布式存储计算机的体系结构特点,提出了一种结构瞬态有限元分层并行计算方法,对于提高国产申威异构众核分布式存储并行计算机下大型、超大型复杂结构系统的瞬态并行求解效率具有重要意义。该方法在分层通信和Newmark-HHT算法的基础上构建了大规模复杂结构系统的瞬态并行求解体系,不仅实现了计算过程中大量数据的分布式存储,显著改善了数据的内存访存效率;而且实现了计算过程的两层并行,有效改善了通信效率。因此,该计算方法能够充分利用国产申威异构众核分布式存储并行计算机的体系结构特点提升结构瞬态大规模并行计算效率。最后通过典型数值算例验证了该方法的正确性和有效性,并将其应用于某高层建筑,实现其上千万自由度、数万核的结构瞬态并行计算。

关键词：异构众核分布式存储分层通信大规模瞬态分析并行计算

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结构动力学有限元混合分层并行计算方法

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工程力学 2024年第9期41卷 1-8页

作者：喻高远李俊杰楼云锋金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升... 详细信息

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升数据的内存访问效率。为了弥补传统区域分解法界面方程规模随子区域增加造成通信开销增加的缺点,采用基于网格区域和求解算法区域的混合并行分区,从而降低界面方程的规模,大幅度减少界面方程的求解时间。利用计算过程的三层并行实现计算节点间通信、异构群组间通信与异构群组内通信分离,从而有效提高了通信效率。因此,该方法能够充分利用国产异构众核分布式存储计算机的体系结构特点提升大规模、超大规模系统结构动力学并行计算效率。通过对基准实例的求解,验证了该计算方法的有效性和优越性。

关键词：异构众核分布式存储区域分解混合并行缩聚

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