抽象是由需要新材料和绿色能源产生和转换过程的摘要,这是一类用于集成在理论电荷泵电路中的液晶弹性体(LCE)的数学模型。电荷泵利用LCE的化学和机械性能在照明或加热时从列中到各向同性相的化学和机械性能,从电池提供的较低电压产生较高的电压。对于材料组成型模型,纯粹的弹性和新古典型应变能密度合并适用于多种单构域的弹性体,而弹性和光热响应则是将研究解耦以使研究在分析上可以分析。通过改变弹性和新古典术语的模型参数,发现LCE在电荷泵电容器中用作介电材料时比橡胶更有效。
摘要:本研究采用有限元法(FEM)对层压复合材料结构进行拓扑优化数值研究。在该方法中,层片方向被排除在优化之外。介绍了中空长航时无人机机身结构框架的几何优化。目标函数中使用了最小应变能,优化约束为减重20%。在进行初步分析之前,对以前发表的文献中不考虑方向的拓扑优化进行了基准研究。进行了收敛研究,以获得FEM技术中合适的网格尺寸,该技术利用了四节点壳单元。有限元分析与优化结果表明,新型框架复合材料机身中空长航时无人机结构设计满足适航标准STANAG 4671规定的结构强度要求。
了解直升机旋转部件上的运行负载对于基于状态的维护 (CBM) 和健康使用监测系统 (HUMS) 非常重要。过去,需要部署滑环限制了对旋转部件的监测。无线技术消除了滑环,但电池维护问题仍然是一个主要障碍。本文报告了下一代无线传感器,它通过使用压电材料将应变能转换为存储的电能来消除电池维护。存储的能量用于测量、记录和传输应变和负载信息。已经开发出原型能量收集无线俯仰链路传感系统。在低使用率直升机运行条件下,消耗的能量小于收集的能量,使应变和负载传感器能够永久运行而无需电池维护。打破了监测直升机旋转部件的障碍,该技术有可能大大提高未来的 HUMS 能力。
模块 1 (1 小时) 简介 模块 2 (10 小时) 3-D 中的应力和应变 – 柯西公式、主应力、静水应力、偏应力、应力转换、莫尔圆、八面体剪应力、应变能密度等。 模块 3 (4 小时) 故障理论 模块 4 (3 小时) 弹性地基上的梁 模块 5 (2 小时) 曲梁的弯曲 – 起重机钩和链条 模块 6 (6 小时) 非圆形构件、空心构件、薄壁型材的扭转;膜类比 模块 8(5 小时) 柱子 - 直柱和初始弯曲柱,兰金公式 模块 9(3 小时) 能量方法 - 能量定理,使用能量理论计算挠度、扭曲、解决扭转(非圆形)问题 模块 10(2 小时) 非对称弯曲,剪切中心 模块 11(4 小时) 光弹性简介 总小时数 = 40 需要一名 RA 全职
1. 简介 1.1. 材料力学在设计中的作用 1.2. 材料行为和失效模式 2. 材料的弹性和非弹性行为 2.1. 单轴载荷下的线性弹性行为 2.2. 非线性和非弹性行为 2.3. 屈服准则 2.4. 断裂机制 3. 生物系统中材料的力学行为 3.1. 钢材 3.2. 混凝土 3.3. 木材 3.4. 骨骼 3.5. 柔性材料 3.6. 其他材料 4. 梁的弯曲分析 4.1. 梁的适用性 4.2. 梁挠度方程 4.3. 挠度分析方法 5. 柱的稳定性分析 5.1. 结构的稳定性 5.2. 欧拉公式 5.3. 侧向支撑 5.4. 柱设计 6. 结构分析中的能量方法简介(可选) 6.1. 应变能 6.2功能法 6.3. 卡斯蒂利亚诺定理
增材制造 (AM) 设计涉及各个设计领域的决策,包括产品设计、材料选择和工艺规划。在实践中,工程师通常采用顺序设计流程按顺序优化这些设计领域。但是,顺序设计流程中没有充分考虑耦合因素,例如共享变量、相关约束和冲突目标,导致工作流程效率低下和设计解决方案不理想。为了解决上述问题,本文提出了一个多学科设计优化框架来同时优化不同的领域,从而能够在复杂约束下快速探索和充分利用 AM 设计空间。更具体地说,所提出的框架基于并发优化方法,通过允许自动交换设计信息来协调不同设计领域的优化。此外,该框架还利用替代建模方法来近似高保真模拟,以促进迭代过程。通过两个示例验证了所提框架的有效性,一个是带孔设计的板,另一个是钩子设计,这两个示例涉及工艺和结构领域的多个设计目标,即打印时间、打印面积、应变能和最大 von Mises 应力。
抽象风力是技术突破最成功的先驱者,可能会导致更有效的能量输出。由于能源部门的迅速发展,越来越需要提高风力涡轮机的能源效率和寿命。风力涡轮机的安装由捕获风能所需的以下系统组成。它们是涡轮机,它将机械旋转转换为电力,其他系统以启动,停止和控制涡轮机。大多数商业涡轮机是水平轴风涡轮机。这使得此结构对过速敏感。本文通过考虑静态条件来介绍E玻璃,S玻璃,Armid,环氧碳和石墨烯的不同复合材料的设计和分析。ANSYS Workbench用于对典型的风力涡轮机刀片进行详细研究。对复合材料进行了总变形,等效von-Mises的应力,最大剪切应力和应变能以及结果值的测试。使用CATIA V5软件进行设计,并使用ANSYS软件进行分析。关键字:风力涡轮刀片,复合材料,CATIAV5,ANSYS 2020R1,结构分析。
x ge x /sio 2界面,而不是通过脱位成核。该机制导致嵌入式层的形态演化和局部肿胀,这是由SIO 2的粘性流促进的。在这些温度下,Si 1-X Ge X膜在粘性SIO 2中扩展,以最大程度地减少应变能。几何相分析证实,横向膨胀会导致GE凝结过程中积累的应变的松弛。我们建议这种现象可能是文献中已经报道的屈曲机制的起源。这项研究表明,Sio 2可以作为有效的符合性的符合性的底物,用于无缺陷的无缺陷GE RICE SI 1-X GE X薄膜。基于SIO 2矩阵粘弹性的新通用松弛过程可以应用于SI 1-X GE X膜以外的许多其他系统。这里制造的高质量无缺陷富富富富膜可以作为SI基板上各种2D或3D材料异质整合的良好模板。
对电子束粉末床熔合 (PBF-EB) 和激光粉末床熔合 (PBF-LB) Inconel 718 的疲劳裂纹扩展行为进行了比较研究。PBF-EB Inconel 718 的裂纹遵循穿晶路径,扩展速度更快,而 PBF-LB 的裂纹遵循沿晶和穿晶路径的组合,其扩展速度较慢,与锻造对应物相当。PBF-EB Inconel 718 中的主疲劳裂纹在微观尺度上呈现锯齿状路径,由于加工硬化率非常低,裂纹表面附近有密集的滑移痕迹。基于裂纹尖端场的数字图像相关 (DIC) 分析,可以使用应变能密度标准成功预测 PBF-EB Inconel 718 中的疲劳裂纹锯齿路径,该标准规定裂纹扩展遵循从裂纹尖端到弹塑性边界的最小距离方向。对于 PBF-LB Inconel 718,主要的疲劳裂纹在低 Δ K 时是直的,但在中和高 Δ K 范围内发生严重偏转。初始晶间裂纹和主裂纹路径偏转之间存在明显的相关性。这表明,一旦裂纹尖端周围塑性区的累积损伤达到临界值,晶间裂纹就会形成疲劳裂纹的新前沿,导致主裂纹路径偏转。基于DIC的裂纹尖端场分析得出的弹塑性断裂力学参数rp和ΔCTOD可以定性预测PBF-LB Inconel 718的较低裂纹扩展速率。
增材制造 (AM) 设计涉及各个设计领域的决策,包括产品设计、材料选择和工艺规划。在实践中,工程师通常采用顺序设计流程按顺序优化这些设计领域。但是,顺序设计流程中没有充分考虑耦合因素,例如共享变量、相关约束和冲突目标,导致工作流程效率低下和设计解决方案不理想。为了解决上述问题,本文提出了一个多学科设计优化框架来同时优化不同的领域,从而能够在复杂约束下快速探索和充分利用 AM 设计空间。更具体地说,所提出的框架基于并发优化方法,通过允许自动交换设计信息来协调不同设计领域的优化。此外,该框架还利用替代建模方法来近似高保真模拟,以促进迭代过程。通过两个示例验证了所提框架的有效性,一个是带孔设计的板,另一个是钩子设计,这两个示例涉及工艺和结构领域的多个设计目标,即打印时间、打印面积、应变能和最大 von Mises 应力。