ABE 45000设计和优化的有限元方法提出的更改:更改为标题,课程描述和先决条件。新标题:农业工程中的计算建模和数据分析。新课程描述:课程分为三个部分。学生(1)将了解一阶动态系统,框图,机械和电气系统的建模以及控制理论,同时使用MATLAB和SIMULINK进行建模; (2)了解用于建模连续力学和运输现象的数值方法,包括有限元方法和有限差异方法。将在计算机实验室中研究传热,流体流和固体力学中的应用; (3)了解数据分析主题,包括统计模型,概率理论,回归分析,分类技术和机器学习。PREREQ:(MA 26200或(MA 26500和MA 26600))和(ABE 30100或AAE 20400或BME 20400或ME 27400或NUCL 27300)。对其他计划的预期影响:无。
学生将处理:• 解决拓扑优化问题的计算方案• 框架结构的拓扑优化• 用于解决一般 3D 离散(有限元)拓扑优化问题的设计参数化和材料插值方案• 实际工程应用,使用商业软件和手写代码解决
本文旨在对2024铝板铆接接头的疲劳寿命和疲劳裂纹扩展路径进行数值研究。为此,根据现场观测,获得影响疲劳寿命的参数。研究了相关的几何参数,例如铆钉杆长度、孔径和尺寸公差,以及铆钉的位置模式和铆钉接头的材料。在本研究中,使用有限元方法进行建模以计算等效塑性应变。为此,使用三维弹塑性模型进行模拟。从本研究中的有限元方法获得的信息使得将铆钉放置在这种类型的接头中以用于航空航天工业等高安全性结构成为可能。鉴于2024铝板裂纹扩展问题的重要性,掌握了问题的几何和物理参数,目标是实现铆接接头裂纹扩展和疲劳寿命的精确路径。采用边界元法对试样进行疲劳裂纹扩展模拟,利用边界元法确定了不同加载模式下的应力强度因子,结果表明几何参数和铆钉材料对铝板疲劳裂纹有显著影响。
在本文中,我们提出了一种在 Boussinesq 近似下求解不可压缩 Navier-Stokes 方程的新 3D 方法。开发的数值代码的优势在于使用高阶方法进行时间积分(3 阶 Runge-Kutta 方法)和空间离散化(6 阶有限差分方案)。对数值方法的阶数进行了研究,然后对几种自然对流情况进行了广泛的验证。使用 FreeFem++ 开发了针对同一问题的有限元模拟代码,并针对相同的自然对流情况进行了验证。通过使用浸入边界法对产生热量的内部障碍物进行建模来处理电信机柜的情况。该方法已通过有限元模拟和文献中的许多其他案例进行了验证。我们展示了不同 2D 和 3D 配置的结果,其中障碍物以不同的方式放置在腔体内。还展示了结果,以与机柜中两个散热组件的实验测量结果进行比较。最终扩展并测试了有限元代码,以模拟可用作被动冷却装置的相变材料。
AAbstr bstract act.. 在过去十年中,机器学习越来越吸引多个科学领域的研究人员,特别是在增材制造领域。同时,这项技术对许多研究人员来说仍然是一种黑箱技术。事实上,它允许获得新的见解,以克服传统方法(例如有限元方法)的局限性,并考虑制造过程中发生的多物理复杂现象。这项工作提出了一项全面的研究,用于实施机器学习技术(人工神经网络),以预测 316L 不锈钢和碳化钨直接能量沉积过程中的热场演变。该框架由有限元热模型和神经网络组成。还研究了隐藏层数和每层节点数的影响。结果表明,基于 3 或 4 个隐藏层和整流线性单元作为激活函数的架构可以获得高保真度预测,准确率超过 99%。还强调了所选架构对模型准确性和 CPU 使用率的影响。所提出的框架可用于预测模拟多层沉积时的热场。
摘要:采用有限元法对某大跨度输电塔进行模态分析,并采用离散刚度法建立其气动弹性模型进行风洞试验。利用视觉位移测量仪和加速度计分别测量气动弹性模型的位移和加速度,并采用有限元计算计算塔的风致响应,与风洞试验结果进行对比。计算了阵风响应因子,并与规范和其他研究的结果进行了比较。结果表明:视觉位移仪能够很好地记录风洞中模型塔的振动;塔的加速度以一阶共振响应为主,位移以背景响应为主;纵向和横向的位移和加速度相近,表明侧风和顺风向响应大小相同。考虑雷诺数修正后试验得到的塔顶位移与数值模拟结果基本一致,风洞试验得到的塔顶阵风响应因子小于规范计算值,与有限元计算值接近。
ME 5000 工程分析 I(核心课程) ME 5040 有限元方法 I ME 5453 汽车制造系统与流程 ME 5580 计算机辅助机械设计 ME 5620 工程设计中的断裂力学 ME 5700 力学基础 ME 5720 复合材料力学 ME 5990 指导学习(限制为 4 学分) ME 5995 机械工程中的特殊主题 I ME 7020 有限元方法 II ME 7451 先进制造 II:材料成型 ME 7610 弹性理论 ME 7680 制造加工力学 ME 7720 复合材料先进力学 ME 7820 工程无损评估(NDE)方法与工业应用 ME 8020 耐撞性和交通运输系统中的乘员保护 I ME 8030 交通运输系统中的耐撞性和乘员保护 II ME 8999 硕士论文研究与指导
摘要。在本文中,我们提出了一种有效的指数积分有限元方法,用于求解矩形域中的一类半线性抛物线方程。提出的方法首先使用具有连续的多线矩形基函数的有限元近似进行模型方程的空间离散化,然后采用明确的指数runge-kutta方法,用于产生半差异系统的时间集成,以产生全diScrete的数值解决方案。在某些规律性假设下,在h 1 -norm中测得的错误估计值是成功得出的,该方案具有一个和两个RK阶段。更值得注意的是,该方法的质量和系数可以用正交矩阵同时对角线,该基质提供了基于张量的乘积谱分解位置和快速傅立叶变换的快速溶液过程。还进行了两个维度和三个维度的各种数值实验,以验证理论结果并证明该方法的出色性能。
- 整体系统(例如飞机、航天器或直升机的设计) - 推进系统(例如电动机、飞行动力装置和燃气轮机、航天器动力装置) - 流体动力学/空气动力学(飞机空气动力学、气动弹性学、气动声学) - 结构(例如有限元、复合结构的设计和构造) - 动力学和控制技术(例如直升机飞行物理学、轨道和飞行力学)