王富生
- 作品数：71 被引量：397H指数：12
- 供职机构：西北工业大学力学与土木建筑学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金高等学校学科创新引智计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术理学建筑科学更多>>
- 复合超导线圈的电热失稳机理与弹塑性分析
- 2024年
- 高温超导磁体通常是由复合超导带材绕制而成的线圈组合成的系统.实际运行中线圈可能因局部热源、局部退化及过载流运行等因素而发生失超,整体结构在热应力和电磁力作用下出现弹塑性变形甚至局部破损现象.由于局部失超的随机性和多原因触发特性、复合带材组分过多且宽厚比过大、线圈内电磁-热-力耦合和非线性特性,这些都为精准预测复合超导线圈的电热失稳与力学变形带来了极大困难.已有的数值研究大多通过对局部失超区域精细化建模而剩余区域均匀化处理来降低自由度,无法处理随机失超情形且无法给出失超传播区域各材料层的力学信息.文章在磁场-磁标势方程、热传导方程和弹塑性力学方程基础上,结合非线性幂律模型和非线性应力-应变关系,发展了一套高效准确的超导磁体电磁-热-力耦合行为分析方法.该方法采用磁场方程来模拟超导层、铜层、银层和哈氏合金层等导电区域的电磁行为,而采用磁标势方程来模拟绝缘层和周围液氮等非导电区域的电磁行为,通过切口法并引入磁标势的不连续性,使得非导电区域从多连通变成单连通并遵守安培定律,其计算速度可以比当前主流的磁场法快近4倍.在复合超导盘形线圈的多场耦合分析中,采用该方法详细讨论了局部热源、局部退化及过载流运行等多因素下整体线圈结构的失超传播机理与各材料层的弹塑性演化规律.
- 黄晨光王富生吕晨杨陈龙
- 关键词：失超弹塑性
- 含冲击损伤复合材料油箱口盖剩余强度研究被引量：1
- 2018年
- 利用全程分析方法对冲击后复合材料油箱口盖进行剩余强度研究。该方法基于三维累积损伤理论,对于复合材料油箱口盖的冲击过程以及冲击后含损伤构件在压缩载荷下损伤扩展的全过程进行数值分析。冲击模拟是显式求解过程,利用LS-DYNA完全重启动方法把显式求解得到的冲击变形及损伤数据传递到非线性静态剩余强度仿真模型中,以达到对于冲击后的损伤保留并进行轴向压缩模拟的目的。研究了冲击速度、冲击位置以及肋板位置对油箱口盖抗冲击性能的影响,并改变肋板位置对口盖结构进行耐冲击优化设计。计算结果表明外口盖对整体油箱口盖起到了防护作用。
- 陈汉王富生贾森清岳珠峰
- 关键词：复合材料抗冲击性能
- 基于CFD/CSD耦合技术的复合材料机翼操纵效率分析被引量：1
- 2015年
- 以某无人机大展弦比复合材料机翼为背景,依据计算流体力学(CFD)与计算结构力学(CSD)的弱耦合方法开展副翼操纵效率影响因素研究,其中对带有间隙的流场进行多块处理分割出不同的流场以提高网格质量和实现快速建模。主要研究了不同的副翼偏转角、飞行马赫数和迎角对副翼操纵效率的影响,并分析了不同飞行状态下机翼升力、机翼结构弹性变形与副翼操纵之间的关系。结果表明:副翼操纵效率的改变与机翼结构变形有关,增加机翼的扭转刚度可以减小操纵效率随着飞行状态加剧而下降的幅度。
- 张钧然王富生岳珠峰
- 关键词：大展弦比机翼静气动弹性弱耦合
- 复合材料螺栓连接性能的分散性和可靠性分析被引量：12
- 2008年
- 本文通过对35个复合材料层合板螺栓连接试验件进行钉孔挤压试验,得到各个试件的挤压强度,然后采用统计分析的方法,研究复合材料层合板螺栓连接挤压强度的分散性规律。研究表明,复合材料层合板螺栓连接挤压强度的分散性模型可以用正态分布、对数正态分布以及威布尔分布三种模型模拟,其中以威布尔分布拟合效果最好,其次是正态分布。另外,本文采用极大似然估计方法给出了三个模型的分布参数。最后,利用蒙特卡洛法和雷-菲法计算了三种分布模型下的失效概率。结果表明,威布尔分布的失效概率最大,而对数正态分布的失效概率最小。
- 王佩艳朱振涛王富生岳珠峰
- 关键词：螺栓连接威布尔分布分散性
- 大展弦比复合材料机翼分区分级优化
- 本文针对大展弦比复合材料机翼结构优化,提出了一种分区分级优化方法。首先按照大展弦比复合材料机翼结构的受力特点,将其分成若干结构区域,然后依次进行铺层优化和尺寸优化。铺层优化采用整型优化,以铺层比例为设计变量,实现了机翼翼...
- 王佩艳董永朋王富生岳珠峰
- 关键词：尺寸优化扭转角
- 文献传递
- 复合材料双曲度大网格高精度单元研究
- 2012年
- 基于四节点Timoshenko层合梁理论和八节点薄壳单元相关理论,通过自编四节点板单元和八节点壳单元,实现了加筋前后双曲度复合材料薄壳单元的大网格高精度计算。结果表明:八节点单元精度稍高,但四节点单元分析的时间更短,因而效率更高,更具有工程实用性;筋条网格尺寸大小对计算精度影响小。研究成果可用于大规模复合材料双曲度结构设计和分析。
- 王富生谯盛军华林岳珠峰
- 飞机复合材料气密舱门布局和铺层的两级优化设计被引量：8
- 2014年
- 针对飞机复合材料气密舱门的轻量化设计,提出了一种两级优化方法。第一级优化方法以结构应变能最小为目标,对横向加强筋的相对位置进行布局优化;在第一级优化结果的基础上,第二级优化方法借助于等效弯曲刚度法和遗传算法,以舱门强度、刚度和复合材料失效准则为约束条件,进行内外蒙皮、环框和横向加强筋的铺层优化;通过两级之间的迭代,最终得到结构布局和铺层的最优方案。对某个型号飞机舱门的优化结果表明:布局优化后舱门最大位移和最大应力分别降低了22.7%和11.2%,舱门刚度和强度得到了明显的改善;铺层优化后舱门质量降低了7.69%。本文研究为复合材料气密舱门实现结构减重提供了一种有效的方法。
- 王帅培高行山甘建王富生岳珠峰
- 关键词：轻量化设计
- 大展弦比复合材料机翼刚心分析与剪裁设计
- 2013年
- 介绍了一种运用有限元分析软件确定大展弦比复合材料机翼刚心位置的方法,并将该有限元分析方法得到的计算结果与理论方法进行比较,两者最多相差7.5%。将该方法运用到工程中,以大展弦比复合材料机翼刚心轴线的位置作为目标函数,静强度和稳定性作为约束,蒙皮、梁腹板各个铺层角的厚度和桁条、梁缘条的横截面积作为设计变量进行优化设计。经过多岛遗传算法和序列二次规划算法的迭代计算,最终得到机翼模型刚心轴线的最佳位置,与优化前相比刚心轴线位置更靠近于机翼前缘。
- 董永朋霍世慧华林王富生岳珠峰
- 关键词：有限元方法优化设计
- 压缩载荷作用下复合材料开孔补强稳定性分析被引量：7
- 2009年
- 运用有限元软件MSC.Nastran分别分析了压缩载荷作用下的复合材料板在无孔、开孔及开孔补强后的稳定性问题。在开孔复合材料板稳定性分析中,讨论了开孔孔径和开孔位置的影响;在补强中,分别选取不同开孔孔径和开孔位置研究补强参数对板稳定性的影响。研究表明:开孔降低了复合材料板的稳定性,通过补强可提高其稳定性;开孔孔径和开孔位置对复合材料板稳定性的影响较大,补强参数随开孔孔径和开孔位置改变而改变,且对复合材料板的稳定性有所影响;补强后板的稳定性要好于无孔复合材料板的稳定性。
- 霍世慧王富生岳珠峰
- 关键词：复合材料临界荷载补强
- 基于等效刚度矩阵的T型加筋层合板有限元分析被引量：1
- 2011年
- 通过刚度矩阵转换,将T型层合板材料等效为3D各向异性材料,采用beam单元模拟T型筋条。利用有限元分析软件Nastran,针对纯剪切、均匀压缩和压剪耦合三种载荷工况下加筋薄壁板进行非线性屈曲分析,并将结果与shell单元模拟T型筋条的计算结果进行比较。研究结果表明,采用等效3D各向异性材料通过mpc单元连接模拟beam单元加强筋的有限元计算结果能达到shell单元的计算精度,屈曲稳定性的计算结果与试验结果基本吻合;针对大型复合材料加筋结构的模拟和分析,beam单元可以有效地简化建模过程、缩减计算时间和提高计算效率。
- 刘洋王富生岳珠峰
- 关键词：加筋壁板刚度矩阵梁单元板壳单元
