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World File Search System有限元法
ssc-453 使用... 进行船体分段焊接变形分析
15.船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16.摘要 本文提出了一种基于固有应变理论结合有限元法预测加筋曲板焊接变形的有效方法（等效载荷法）。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式，例如角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形，并考虑按制造阶段进行的焊接顺序。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的，固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。通过弹性分析计算了等效载荷下的曲板加筋焊接变形，并与实验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和有限元分析结果有较好的一致性。实践证明，所提方法具有较高的效率和准确性。用所提方法可以预测实船曲型双底分段的焊接变形。本方法高效、准确，为预测结构形状复杂度较高的实船船体分段焊接变形提供了有力的解决方案。17.关键词 铝结构 海洋结构 铝设计 铝加工
用于复合材料飞机机身蒙皮的 AFP 心轴开发
自动纤维铺放 (AFP) 已成为航空航天工业中复合材料的流行加工技术，因为它能够在制造复杂部件时将预浸料或胶带精确地放置在准确的位置。本文介绍了用于复合材料飞机机身蒙皮制造的 AFP 心轴的设计、分析和制造。根据设计要求，开发了 AFP 心轴，并通过有限元法进行了数值研究。考虑了心轴结构自重和来自 AFP 机头的 2940 N 负载，进行了线性静态载荷分析。还进行了模态分析以确定心轴的固有频率。这些分析证实了所提出的心轴符合设计要求。然后制造了一个原型心轴并用于制造复合材料机身蒙皮。对 AFP 机身蒙皮曲面层压板、等效平面 AFP 和手工铺层层压板进行了材料载荷测试。平面 AFP 和手工铺层层压板在拉伸和压缩方面表现出几乎相同的强度结果。与手工铺层相比，平面 AFP 层压板的拉伸模量高 5.2%，压缩模量低 12.6%。AFP 曲面层压板的极限抗压强度比平面层压板高 1.6% 至 8.7%。FEM 模拟预测的强度比平面层压板测试结果的拉伸强度高 4%，压缩强度高 11%。
外电场作用下具有双曲型轴势的圆柱量子点的光学特性
摘要：本文研究了轴向施加电场下圆柱形量子点结构的电子学与光学特性，选取四种不同的轴向双曲型势。考虑了一个位置相关的有效质量模型，在求解特征值微分方程时既考虑了有效质量在轴向随约束势变化的平滑变化，也考虑了其在径向的突变。特征值方程的计算同时考虑了狄利克雷条件（零通量）和开边界条件（非零通量），在垂直于施加电场方向的平面内实现，这保证了本文结果对于具有极高寿命的准稳态的有效性。采用对角化法结合有限元法，找到了圆柱形量子点中约束电子的特征值和特征函数。用于求解微分方程的数值策略使我们能够克服异质结构边界平面和圆柱面相交区域中边界条件存在的多个问题。为了计算线性和三阶非线性光学吸收系数以及折射率的相对变化，我们使用了密度矩阵展开中的两级方法。我们的结果表明，通过改变结构参数（例如轴向电位的宽度和深度以及电场强度），可以调整所关注结构的电子特性和光学特性，以获得适合特定研究或目标的响应。
简历 - MACIEJ S. KUMOSA 研究兴趣...
入门/高级复合材料、普通材料科学、工程师纳米技术、材料力学、有限元法、机械设计、断裂力学、固体力学行为、结构应力分析等 教育背景 - 学士/硕士和博士学位，应用力学与材料科学，弗罗茨瓦夫工业大学，1978 年和 1982 年，波兰。 目前就职 - 丹佛大学约翰埃文斯教授，丹佛大学机械与材料工程系，2390 South York Street，丹佛，科罗拉多州 80208，电话：(303) 871-3807，传真：(303) 871-4450；mkumosa@du.edu - 美国国家科学基金会新型高压/高温材料与结构产学研合作研究中心，中心总主任 ( www.HVTCenter.org ); 2016/17 年度美国 50 个工程学 IUCRC 之一 学术荣誉 - ➢ 复合材料科学与技术（复合材料领域排名第一的国际期刊）➢ 结构耐久性与健康监测 ➢ 纤维 编辑委员会成员 奖项 - John Evans 教授，丹佛大学 (DU) 因杰出研究或其他创造性学术成就而授予的最高荣誉，2006 年 4 月。http://www.du.edu/news/06-19-06facultyawards.html - 丹佛大学工程与计算机科学学院最佳学者奖，2004 年 12 月。 - 杰出教学奖，俄勒冈研究生院 (OGI)，俄勒冈州波特兰，92-93 年 一般兴趣
纵向飞行动力学建模和稳定性... - eucass
可折叠机翼扑翼飞行器（FWA）是一种通过模仿昆虫、鸟类或蝙蝠等折叠机翼上下扇动来产生升力和推力的飞行器。近年来，仿生扑翼飞行器的研究日益增多，提出了多种结构形式的扑翼飞行器。扑翼飞行器的飞行环境与鸟类或大型昆虫相似，如低雷诺数的流体动力学和非定常气动[1,2] 。扑翼飞行器在飞行过程中，其运动学模型通常具有颤动、摆动、扭转和伸展4个自由度[3] 。Thielicke [4] 研究了不同弯度和厚度的鸟类臂翼和手翼在慢速飞行过程中的气动特性。仿生飞行器传统运动学模型仅考虑了颤振和扭转两个自由度。本文在传统飞行器运动学模型的基础上，增加了平面内折叠和非平面折叠两个自由度。本文四自由度运动学模型的气动建模方法是拟常数模型与考虑洗流效应的单元理论相结合。采用多刚体有限元法建立纵向动力学模型。采用Floquet-Lyapunov方法分析开环纵向稳定性。采用鲁棒变增益控制方法分析闭环纵向稳定性。
DNA 扭转研究的光学扭矩计算和测量
摘要 角光阱 (AOT) 是一种用于测量生物分子扭转和旋转特性的强大仪器。迄今为止，AOT 对 DNA 扭转力学的研究是使用高数值孔径油浸物镜进行的，该物镜允许强捕获，但不可避免地会因玻璃-水界面而引入球面像差。然而，这些像差对扭矩测量的影响尚未通过实验完全了解，部分原因是缺乏理论指导。在这里，我们提出了一个基于有限元法的数值平台，用于计算捕获石英圆柱上的力和扭矩。我们还开发了一种新的实验方法，通过使用 DNA 分子作为距离标尺来准确确定由于球面像差导致的捕获位置偏移。我们发现计算和测量的焦移比非常一致。我们进一步确定了角陷阱刚度如何取决于陷阱高度和圆柱体与陷阱中心的位移，并发现预测和测量之间完全一致。作为对该方法的进一步验证，我们表明 DNA 固有的 DNA 扭转特性可以在不同的陷阱高度和圆柱位移下稳健地确定。因此，这项工作奠定了一个理论和实验框架，可以很容易地扩展到研究施加在具有任意形状和光学特性的粒子上的捕获力和扭矩。
微电子可靠性 - TerpConnect
压阻式硅基应力传感器有可能成为汽车电子中数字孪生实现的一部分。增强数字孪生可靠性的一种解决方案是使用机器学习 (ML)。正在监测一个或多个物理参数，而其他参数则使用替代模型进行投影，就像虚拟传感器一样。压阻应力传感器用于测量电子封装的内部应力，采集单元 (AU) 用于读出传感器数据，Raspberry Pi 用于执行评估。在空气热室中进行加速测试以获取应力传感器信号的时间序列数据，通过这些数据我们可以更好地了解封装内部的分层情况。在本研究中，在分层过程中对多个电子封装进行了应力测量。由于刚度的连续变化和局部边界条件导致应力发生变化，应力传感器检测到分层。虽然多个单元中的应力变化可以提供足够的信息来判断是否分层，但其分层区域位置未知。开发了基于神经网络 (NN) 和有限元法 (FEM) 的替代模型，用于预测分层层的平面外应力。FEM 模拟模型通过莫尔条纹测量进行校准，并通过应力差测量在组件和 PCB 级别进行验证。模拟分层区域
在真实的人类左心模型中对 MitraClip 进行计算机模拟分析
摘要：二尖瓣反流是一种常见的心脏瓣膜疾病，与高发病率和死亡率相关。使用 MitraClip 装置进行经导管二尖瓣修复已成为不适合常规手术的患者的一种安全有效的替代方法。然而，MitraClip 植入左心室的结构和血流动力学影响尚未得到广泛探索。本研究旨在使用高精度人体心脏模型评估 MitraClip 装置的结构和血流动力学性能，特别关注健康的二尖瓣几何形状。使用有限元法进行结构分析和使用格子波尔兹曼法进行计算流分析，模拟了 MitraClip 装置的植入。MitraClip 植入会引起二尖瓣的几何变化，导致受该装置约束的瓣叶区域主应力的局部最大值。血流动力学评估显示左心室壁附近有缓慢移动的嵌套螺旋流，心尖区域有高流速。涡流分析表明，在植入 MitraClip 后，二尖瓣的双孔面积配置会引起异常血流动力学状况。通过以患者特定的方式预测可能的不良事件和并发症，计算建模支持循证决策，并提高经导管二尖瓣修复的整体有效性和安全性。
Ti-6Al-4V多层薄壁激光直接沉积过程中应力场的时空演化
摘要：本研究旨在通过理论和实验研究来扩展对 3.2 mm 厚 Ti-6Al-4V 合金多层壁直接激光沉积 (DLD) 过程中应力场演变的理解水平。工艺条件接近于通过 DLD 方法生产大尺寸结构的条件，因此样品具有相同的热历史。开发了一种基于隐式有限元法的模拟程序，用于应力场演变的理论研究。通过使用实验获得的 DLD 处理的 Ti-6Al-4V 合金的温度相关力学性能，模拟的准确性显著提高。通过中子衍射实验测量了堆积中的残余应力场。使用平面应力方法和力-动量平衡确定了对测量应力具有决定性的无应力晶格参数。分析讨论了残余应力场不均匀性对实验测量精度和模拟过程有效性的影响。基于数值结果发现，全厚度应力分布的不均匀性在中心横截面达到最大值，而在堆积端部，应力分布几乎均匀。靠近基体的堆积端部主应力分量为拉应力。此外，计算出的等效塑性应变在堆积端部附近达到5.9%，此处沉积层已完成，而塑性应变实际上等于实验测量的DLD加工合金的延展性，即6.2%。通过力-动量平衡和平面应力方法获得的实验测得的残余应力略有不同。
在不断发展的表面上的反应 - 扩散系统中形成
图林提出了反应 - 扩散系统来描述形态发生现象[1]，反应 - 扩散系统引起了显着的兴趣。在生物学领域，反应 - 扩散系统可能会显示特定的模式，包括动物涂层，皮肤器官的形成，扩散模式的固定[2，3]和细胞分裂[4] [4] [4]，这取决于初始条件，空间尺度和几何形状。求解有效表现出模式形成的反应 - 扩散系统，已经开发了数值方案，就像[4]中的工作一样。此外，要考虑几何形状，已经使用各种数值方法研究了曲面上的图案形成。使用[5，6]中的有限元法对表面上的反应 - 扩散系统进行数值求解。提出了修改的galerkin方法来解决隐式表面上的反应 - 扩散方程[7]。已使用有限的差异方法来求解弯曲表面上的部分微分方程[8-10]，其中使用了窄带域中的最接近点方法，或使用三角形表面上的laplace -Beltrami操作员。在模式发展过程中，域的生长是基本变化的重要因素[11，12]。因此，许多作者[13 - 15]研究了生长领域的模式形成，包括各向同性[3，16]和各向异性生长[17]。可以实施域的生长以建模人脑的皮质折叠模式[12]。