国家自然科学基金(11272070) 作品数:25 被引量:106 H指数:6 相关作者: 陈秉智 牛超 邵微 万朝燕 李永华 更多>> 相关机构: 大连交通大学 青海民族大学 中国北车集团 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 铁道部科技研究开发计划 国际科技合作与交流专项项目 更多>> 相关领域: 机械工程 交通运输工程 一般工业技术 理学 更多>>
基于主S-N曲线法的地铁制动箱焊接疲劳分析 被引量:2 2016年 为研究地铁车辆制动箱焊接接头的疲劳寿命,根据实际结构建立4节点壳单元有限元模型,给出搭接焊和T型焊的焊缝建模方法.在3种振动工况下,运用主S-N曲线法计算焊缝的等效结构应力和对应损伤比.结果表明:该地铁车辆制动箱焊接结构设计合理可靠;通过与实体单元模型计算结果进行对比证明壳单元模拟焊缝的合理性;在不同尺寸单元下对比2种疲劳评估方法,结果表明名义应力法预测疲劳寿命的准确性较低. 孙权 陈秉智关键词:焊接接头 Gearbox Device Failure Mode Criticality Analysis Based on Support Vector Machine 被引量:1 2016年 A method which integrates expert evaluation method and support vector machine(SVM) method is introduced for failure mode criticality analysis(FMCA) about the gearbox device. An expert evaluation standard is built by using expert evaluation method. The experts make scores about the gearbox failure mode. In order to overcome the subjectivity of expert evaluation method, we use SVM method to make a comprehensive prediction about the scores. According to the comprehensive prediction evaluation results, the FMCA of the gearbox device can be obtained. The analysis shows that the method used in this paper not only can effectively solve the problem which is unable to get specific failure rate in the qualitative analysis, but also can solve the problem which needs lots of data in the quantitative analysis. 李永华 李金颖 秦强关键词:CRITICALITY GEARBOX 基于优化设计的门式卸车机结构可靠性分析 被引量:12 2017年 将优化设计与可靠性理论相结合进行门式卸车机的结构可靠性分析.利用ANSYS Workbench进行参数化实体建模,采用中心复合设计拟合响应面并进行参数灵敏度分析,在此基础上分别使用Screening,MOGA及NLPQL 3种算法对参数尺寸进行优化和对比分析,得到最佳设计方案,在保证满足强度要求的条件下,减小卸车机体积.再根据优化分析的结果,以最大等效应力不超过材料许用应力为可靠性评定指标,使用六西格玛分析技术比较模型优化前后的结构可靠性,优化后的结构可靠性有所提高.在分析结构轻量化问题的同时考虑了其安全可靠性要求,为卸车机的制造与优化改进提供了理论指导. 李永华 梁校嘉 周峰 陈秉智关键词:参数化 优化设计 CRH_3型动车组动力车轴及轮对动力学仿真分析 被引量:2 2013年 应用有限元结构动力学模态分析方法,对CRH3型动车组驱动装置中的动力车轴及轮对进行了动态特性研究:对动力车轴的固有振动频率进行理论分析,并在HyperMesh中建立了动力车轴及轮对的有限元模型,通过HyperMesh-ANSYS数据接口,以ANSYS作为求解器,采用Block Lanczos法,计算出动力车轴及轮对前三十阶模态的固有频率和相应主振型。通过振型分析,为动力车轴及轮对的结构优化设计及其动态响应分析提供了理论依据。 万朝燕 张耘国 王欣欣关键词:动车组 动力学 模态分析 铝合金车体前端结构抗撞性优化设计 被引量:5 2013年 为提高列车在碰撞事故中的耐撞性能并保证乘客的安全.以铝合金车体为研究对象,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH对客车铝合金车体进行大变形碰撞仿真,并在此基础上利用多学科优化软件iSIGHT对车体前端吸能结构的进行优化,得出在碰撞过程中车体结构的变形模式以及车内乘客身体的受力和加速度情况,并对车体前端吸能结构进行最优化设计,满足轻量化要求,从而实现车辆的被动安全保护和耐撞性优化设计. 陈秉智 刘坤 汤海武 牛超关键词:优化设计 Kevlar短纤维增韧碳纤维/铝蜂窝夹芯板三点弯曲与面内压缩性能 被引量:14 2017年 介绍了碳纤维/铝蜂窝夹芯结构的Kevlar短纤维界面增韧方法。通过三点弯曲实验和面内压缩实验,对比增韧试件与未增韧试件的载荷位移曲线、破坏模式等特征,发现未增韧试件往往先发生界面分层破坏,继而面板和芯体分别发生局部破坏;而增韧试件通常发生整体破坏。实验数据显示,Kevlar短纤维界面增韧可以使碳纤维/铝蜂窝夹芯板的抗弯强度、压缩强度、能量吸收等力学性能分别至少提高14.06%、55.80%和61.53%。对破坏后界面的SEM观测发现:增韧试件并未发生界面脱粘,而是由于芯体撕裂造成面/芯剥离,揭示了Kevlar短纤维的界面增韧机制。对具有Kevlar短纤维界面增韧的碳纤维/铝蜂窝夹芯结构进行有限元建模,并分别对其在三点弯曲和面内压缩载荷下的力学行为进行数值分析,以指导该类夹芯结构的分析与设计。 石姗姗 陈秉智 陈浩然 孙直关键词:夹芯结构 基于二次碰撞简化模型的地铁乘员损伤研究 被引量:5 2017年 以两列地铁车辆碰撞仿真所得响应作为边界条件,构建局部乘坐环境模型进行单独的二次碰撞分析.以FMVSS208标准为损伤预测依据,探讨了二次碰撞中座椅端部材料及布置方式、同一座椅上乘员人数变化、不同车厢这三种变量对坐姿假人损伤的影响.仿真结果表明:坐姿乘客在碰撞事故中损伤主要集中在头部和胸部,由于局部集中载荷过大易导致相关部位骨骼和内部脏器的损伤,同一座椅上的假人数量变化直接影响假人碰撞响应峰值.合理的座椅端部布置可以起到保护乘客的作用,相反,不科学的布置方式也会加重对乘客的伤害,假人碰撞响应的力学参数最大值可以作为地铁内饰结构设计的依据. 周俊先 陈秉智关键词:地铁车辆 假人 混合动力机车动力间的热力学分析及结构优化 2019年 以混合动力机车动力间通风系统为研究对象,在初始方案基础上提出两种通风系统优化方案:方案1为去掉动力间侧墙百叶窗,保留侧墙换气扇;方案2为同时去掉动力间侧墙百叶窗和换气扇。利用计算流体动力学软件ANSYS-FLUENT对动力间内部的湍流性能和熵产进行热力学分析。计算结果表明:包括初始方案在内的3种方案动力间内部平均温度均低于设计要求,但方案1可以显著增强动力间内冷却空气的湍流性能,对于迅速降低动力间内部温度更为有效,从而提高动力间通风系统的散热性能。 崔洪江 王雪琦 陈秉智关键词:混合动力机车 熵产分析 连续体结构拓扑优化探讨与应用 被引量:1 2013年 以连续体结构为研究对象,对拓扑优化的插值方法、求解算法等进行了简单的探讨,将变密度法和优化准则法成功的应用到连续体结构的拓扑优化设计中.应用变密度法建立结构的拓扑优化数学模型减少了设计变量的数量;采用最优化准则法进行求解提高了计算效率.最后计算并讨论了双工况梁和MBB梁的拓扑结构模拟,取得了较理想的拓扑结果,达到了增强刚度、减轻结构质量的目的. 黄振晖 马纪军 杨玉森 曾繁波 陈秉智关键词:拓扑优化 变密度法 优化准则法 基于Sobol’法的轨道车辆前端吸能结构灵敏度分析 被引量:8 2020年 将全局灵敏度分析方法应用到轨道列车耐撞性分析当中。以轨道车辆前端吸能结构参数作为设计变量,分别以总吸能量和接触力峰值作为目标响应,采用Sobol’分析法,通过构建Kriging代理模型,计算各参数的一阶主灵敏度值、总灵敏度值和二阶交互效应灵敏度值,并进行分析,辨别对吸能性能影响较大的参数,将简化后结构与原结构的优化结果进行比较。结果表明:Kriging代理模型具有较高的精度,能满足耐撞性分析的要求;Sobol’法能很好地评价该过程的灵敏度,为优化设计提供有力参考,简化优化模型。 陈秉智 汪驹畅关键词:轨道车辆 吸能结构 灵敏度 KRIGING模型 结构优化