一种三维超结构耦合填充的抗冲击圆管结构设计方法

    公开(公告)号:CN117669094A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311724543.3

    申请日:2023-12-14

    Abstract: 本发明公开一种三维超结构耦合填充的抗冲击圆管结构设计方法,包括根据抗冲击圆管结构的几何参数确定薄壁圆管厚度、胞元径向厚度、胞元内径、胞元外径、胞元夹角、胞元厚度;判断是否满足胞元包围盒的约束条件;设定胞元的中间直柱截面积、中间直柱长度比例,确定胞元的周向截面系数、径向截面系数、上下直柱长度比例、轴向截面系数、外层内夹角、中层内夹角、内层内夹角、径向内夹角;判断是否满足泊松比设计需求。本发明设计了正负泊松比耦合结构,使结构强度等力学性能和吸收冲击能量的能力大幅提升。并且当需求不同强度应用的结构时,可以通过设计交错使用正、负泊松比胞元,或者是使用径向、周向泊松比不同的胞元组成的圆管来达到设计要求。

    一种具有双向功能梯度拓扑特性的超材料及其等效刚度评价方法

    公开(公告)号:CN116013435A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202211630904.3

    申请日:2022-12-19

    Abstract: 本发明公开了一种具有双向功能梯度拓扑结构的超材料及其等效刚度评价方法,该材料的双向功能梯度拓扑结构设计方法是:首先选取一种胞元;然后构建对称梯度变化和非对称梯度变化这两类沿某一方向的梯度分布构型:计算任意胞元的长度;然后,分别在y、z方向选取对称梯度或非对称梯度拓扑,在yz面内生成双向梯度拓扑结构,并在x方向均匀变化,确定x方向胞元的个数,然后在x、y、z方向依次阵列形成3D双向功能梯度拓扑结构。根据y、z方向所选取的梯度分布不同,可以得到四种双向功能梯度拓扑结构。本发明设计的双向功能梯度超材料结构具有刚度大、吸收冲击能量效果显著、变形可控等优点。

    一种钢轨滚动接触疲劳预测方法

    公开(公告)号:CN114969886B

    公开(公告)日:2023-03-28

    申请号:CN202210357648.9

    申请日:2022-04-07

    Abstract: 本发明涉及钢轨滚动接触疲劳评估领域,具体为一种钢轨滚动接触疲劳预测方法。其包括如下步骤:步骤1、选择或建立材料本构模型;步骤2、建立三维实体模型;步骤3、获取接触斑内接触压力的分布规律;步骤4、编写移动法向载荷子程序;步骤5、获取切向载荷分布规律;步骤6、编写移动切向载荷子程序;步骤7、循环加载钢轨模型;步骤8、提取接触区附近所有节点的应力张量和应变张量;步骤9、通过旋转张量得到在新坐标系下每个节点对应的所有应力张量和应变张量;步骤10、获取所有节点在任意平面上的SWT参数的值;步骤11、筛选出SWT参数的最大值,获取危险点的疲劳裂纹萌生寿命。本发明能对钢轨裂纹萌生位置和寿命进行预测。

    一种填充混合泊松比超材料的薄壁管

    公开(公告)号:CN115675346A

    公开(公告)日:2023-02-03

    申请号:CN202211491158.4

    申请日:2022-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种填充混合泊松比超材料的薄壁管,包括至少一个PPR(PositivePoisson ratio,正泊松比)填充条、至少一个NPR(NegativePoissonratio,负泊松比)填充条以及具有多孔结构的薄壁管本体,所述薄壁管本体的各个孔分别被所述PPR填充条或所述NPR填充条填充;所述PPR填充条由多个PPR胞元依次相连组成,所述PPR胞元由正泊松比超材料制成;所述NPR填充条由多个NPR胞元依次相连组成,所述NPR胞元由负泊松比超材料制成。本发明所述薄壁管同时填充了由正泊松比超材料制得的PPR填充条和由负泊松比超材料制得的NPR填充条,使其能够同时兼有负泊松比超材料较长的有效压缩行程和正泊松比超材料较高的压缩力平台,能够极大地提升结构的抗冲击和能量吸收能力。

    一种钢轨滚动接触疲劳预测方法

    公开(公告)号:CN114969886A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210357648.9

    申请日:2022-04-07

    Abstract: 本发明涉及钢轨滚动接触疲劳评估领域,具体为一种钢轨滚动接触疲劳预测方法。其包括如下步骤:步骤1、选择或建立材料本构模型;步骤2、建立三维实体模型;步骤3、获取接触斑内接触压力的分布规律;步骤4、编写移动法向载荷子程序;步骤5、获取切向载荷分布规律;步骤6、编写移动切向载荷子程序;步骤7、循环加载钢轨模型;步骤8、提取接触区附近所有节点的应力张量和应变张量;步骤9、通过旋转张量得到在新坐标系下每个节点对应的所有应力张量和应变张量;步骤10、获取所有节点在任意平面上的SWT参数的值;步骤11、筛选出SWT参数的最大值,获取危险点的疲劳裂纹萌生寿命。本发明能对钢轨裂纹萌生位置和寿命进行预测。

    考虑曲率过渡的三维弹塑性轮轨法向载荷快速计算方法

    公开(公告)号:CN114925498A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210432972.2

    申请日:2022-04-24

    Abstract: 本发明涉及轮轨法向载荷计算领域,具体为考虑曲率过渡的三维弹塑性轮轨法向载荷快速计算方法。其包括如下步骤:分别建立车轮和钢轨接触区附近车轮和钢轨三维曲面廓形函数;计算初始接触点位置及初始轮轨间隙函数;计算每个节点处的挠度组成挠度矩阵;根据初始轮轨间隙函数得到初始轮轨间隙矩阵;计算影响系数矩阵和梯度折减矩阵卷积;计算下一步即将产生接触压力的集合;通过接触压力合力与法向外载荷之比对总体接触压力沿折减方向进行控制;计算车轮、钢轨材料的硬化模量;计算轮轨材料的等效弹性模量和等效硬化模量。本发明相比现场直接检测或实验研究而言,成本小;相比现有接触理论而言,更加接近轮轨接触的真实情形。

    液体环境下MTS-acumen专属模块化温度控制系统

    公开(公告)号:CN110703824A

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201911008954.6

    申请日:2019-10-23

    Abstract: 本发明公开了一种液体环境下MTS-acumen专属模块化温度控制系统,包括MTS-acumen电磁伺服试验机和温度控制箱;温度控制箱开口设置,其底部开设用于MTS-acumen电磁伺服试验机下夹具接入的孔,孔内布置两组可拆卸密封圈;温度控制箱内安装若干根直流防水加热棒和若干个温度传感器,温度控制箱底部与排水管连通;直流防水加热棒和温度传感器分别与电气箱中的Arduino控制板电连接;电气箱与直流电源连接,Arduino控制板与MTS控制计算机电连接;MTS控制计算机依次与MTS-acumen控制器和MTS-acumen电磁伺服试验机相连;MTS-acumen电磁伺服试验机外侧设置有正对形状记忆高分子试样的视频引伸计,视频引伸计与视频引伸计控制计算机连接。

    一种计算钢轨中零阶水平剪切波频散曲线的方法及装置

    公开(公告)号:CN118330049A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410773664.5

    申请日:2024-06-17

    Abstract: 本发明提供了一种计算钢轨中零阶水平剪切波频散曲线的方法及装置,涉及超声导波无损检测技术领域,包括获取第一信息,第一信息包括钢轨尺寸信息和材料信息;根据第一信息进行建模处理并定义材料属性得到第二信息;根据第二信息进行全局网格划分处理得到第三信息,第三信息为包含了单元和节点信息的钢轨单胞整体模型;对第三信息施加周期性边界条件得到第四信息;根据第四信息进行公式推导处理得到第五信息;根据第五信息进行求解处理得到第六信息;对第六信息进行过滤处理得到零阶水平剪切波的频散曲线及对应的波形结构。本发明为快速辨识钢轨中的零阶水平剪切波提供了一种可行的方法,可为研发基于零阶水平剪切波的钢轨无损检测技术提供支撑。

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