《仪器分析原理》大作业

《仪器分析原理》大作业
《仪器分析原理》大作业

江南大学现代远程教育考试大作业

考试科目:《仪器分析原理》

一、大作业题目(内容):

1、带状光谱形成的机理。

一个电子能级的跃迁旺旺叠加许多振动能级,而一个振动能级的跃迁又可以叠加许多转动跃迁。若分子中的原子多于两个,跃迁的状态就更加多样复杂,分子发生电子能级跃迁时的这种能级多重叠现象,决定了分子光谱的形状——带状光谱。

2、紫外—可见光谱理想的光源是什么,常用的光源有哪几种?

在使用波长范围内有足够的辐射强度和良好的稳定性,辐射是连续的,其强度不随波长的变化而发生明显的变化。

紫外光源——氢灯或氘灯,波长160~375nm;可见光源——钨灯或碘钨灯,波长350~1000nm

3、元素的原子化。

试样中待测元素转变为气态的能吸收特征辐射的基态原子的过程,为元素的原子化。

4、原子吸收光谱法的产生和过程。

产生:基于试样蒸汽相中被测元素的基态原子对由光源发出的该原子的特征性窄频辐射产生的共振吸收,其吸光度在一定浓度范围内与蒸汽相中被测元素的基态原子浓度成正比,以此测定试样中该元素含量。

过程:试液以一定的速率被燃气和助燃气带入火焰原子化器中,当从空心阴极灯光源发出的某种元素的特征性锐线光产生的共振吸收,使光线减弱。火焰中基态原子的数目越多,浓度越大,吸光程度也越大,所以根据其吸光度即可测定试样中待测的元素含量。

5、无火焰原子化装置及原子化过程。

装置:将试样或试液置于石墨炉中用300A的大电流通过石墨炉并将其加热到3000℃使试样原子化。

过程:干燥-灰化-原子化-净化四阶段进行程序升温

干燥:在灰化或原子化过程中,为了防止试样突然沸腾或者渗入石墨炉壁中的试液激烈蒸发二引起飞溅,必须预干燥,温度一般在100℃左右,每微升试液的干燥时间为1~2s。

灰化:为了除去共存的有机物或低沸点无机物烟雾的干扰,灰化时间与试样量成正比。一般低于600℃时大部分元素不会损失,所以灰化温度应适当高一些时间短一些。

原子化:一般原子化温度每提高100%,信号峰提高百分之几。

净化:试样热分解的残留物有时会附着在石墨炉的两端,对下次样品的测定存留着记忆效应,

产生影响,故应在每次测定之后升高温度,并通入惰性气体“洗涤”,以使高温石墨炉内部净化

6、柱效和选择性对色谱分离的影响。

改变流动相组成、极性(pH、强度或梯度洗脱)是改善柱效的最直接的因素,柱效影响到各组分色谱峰的峰形和它们之间的分离度。

选择性受分离条件中流动相的组成、种类、pH、色谱柱温度和固定相种类的影响,选择性的大小影响到各组分的分离度。

7、从色谱图上可以获得哪些信息?

根据色谱峰的各种保留值,可以进行定性分析

根据色谱峰的面积、峰高,可以进行定量分析

根据色谱峰的保留值及其区域宽度,可以评价色谱柱的分离效能以及相邻两色谱峰的分离度根据色谱峰两峰的距离,可以评价固定相或流动相的选择是否得当

根据色谱峰的个数,可以判断样品所含组分的最少个数

8、气相色谱法的特点。

分离效率高(能同时分离和测定组成极其复杂的多组分混合物)、灵敏度高(检测下限10-12 ~10-14g)、选择性好(能分离性质极其相似的物质,如同位素、同分异构体、对映体组成的复杂混合物)、分析速度快(一般只需要几分钟几十分钟)、应用范围较广泛(在仪器允许的气化条件下,凡能够气化且热稳定的、不具腐蚀性的气体都可以分析)

9、火焰离子化检测器(FID)构造及工作原理。

以氢气和空气燃烧的火焰作为能源,利用被测组分——含碳有机物在火焰中燃烧产生离子,在外加电场作用下,使离子形成离子流,根据离子流产生的电信号强度,检测出组份的含量。主要部件是离子室,由适应喷嘴、极化极(又称发射极)、收集极、气体入口和外罩组成。在离子室下部,载气携带组份流出色谱柱后,在进入喷嘴前与氢气混合,空气由另一侧导入。喷嘴用于点燃氢气,在火焰上方桶装收集极(作正极)和下方圆环状极化极(作负极)间施加恒定的直流电压,形成一个静电场。被测组份随载气进入火焰,发生离子化反应,燃烧生成的正离子、电子在电场作用下向极化极和收集极做定向移动,形成电流。电流经放大,有记录仪为色谱图。

10、高效液相色谱的定性方法。

在定性分析中 , 采用保留值定性 , 或与其他定性能力强的仪器分析法连用 , 在定量分析中 , 采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等 , 但高效液相色谱在分离复杂组分式样时 , 有些组分常不能出峰 , 因此归一化法定量受到限制 , 而内标法定量则被广泛使用。

11、蒸发光散射检测器的原理和应用。

含有溶质的溶剂流首先被雾化,并被气流携带通过蒸发室。溶剂挥发掉,留下溶质颗粒形成的薄雾,它可将光散射至光敏器件。信号被放大后,一定的电压输出可以使我们了解通过光检测池的溶质颗粒的浓度。

采用激光技术,具有更高的检测灵敏度、分析效能和重现性。在制药、药物筛选、食品质量检验和化学分析应用中,是检测半挥发性和不挥发性溶质的理想选择。此外,低扩散和高数据输出速率 (80 Hz) 使它非常适合快速液相色谱应用,尤其是采用短色谱柱的应用。

12、液相色谱与气相色谱的相同点。

基本原理概念及理论基础(如保留值、塔板理论、速率理论、容量因子、分离度等)相同,,都是利用物质在流动相和固定相中的分配系数的差别,从而在两相间反复多次(1000-1000000次,甚至更多)的分配,使原来分配系数差别很小的各组分分离开来。都具有高灵敏度、高效能和高速度的特点。

二者的定性和定量分析,与气相色谱分析相似,在定性分析中,采用保留值定性,或与其他定性能力强的仪器分析法连用;在定量分析中,采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等,但高效液相色谱在分离复杂组分式样时,有些组分常不能出峰,因此归一化法定量受到限制,而内标法定量则被广泛使用。

有限元分析大作业报告

有限元分析大作业报告 试题1: 一、问题描述及数学建模 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: (1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算; (2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; (3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图所示。 二、采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算 1、有限元建模 (1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences 为Structural (2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182;六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 (3)定义材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 (4)建几何模型:生成特征点;生成坝体截面 (5)网格化分:划分网格时,拾取lineAB和lineBC,设定input NDIV 为15;拾取lineAC,设定input NDIV 为20,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到600个单元。

(6)模型施加约束:约束采用的是对底面BC 全约束。大坝所受载荷形式为Pressure ,作用在AB 面上,分析时施加在L AB 上,方向水平向右,载荷大小沿L AB 由小到大均匀分布。以B 为坐标原点,BA 方向为纵轴y ,则沿着y 方向的受力大小可表示为: }{*980098000)10(Y y g gh P -=-==ρρ 2、 计算结果及结果分析 (1) 三节点常应变单元 三节点常应变单元的位移分布图 三节点常应变单元的应力分布图

可靠性大作业

汽车制动系统可靠性分析 摘要:随着经济的发展,汽车数量迅速增长,同时道路交通事故就严重影响人们的安全,人人谈虎变色。作为道路交通事故发生的非人为因素中选取所占比例最大的汽车制动系统故障,减小这种因素引起的故障成为保障道路交通安全中的至关重要的一部分。本文运用系统工程的可靠性分析的方法对此类故障进行研究分析。同时基于故障树分析法开展了对汽车制动系统的可靠性分析,通过对系统零部件的故障因素,故障原因和故障种类进行定性的分析,为汽车制动系统的设计和维修提供了理论依据,对提高汽车制动系统的可靠性及减少因汽车制动系统而导致的道路交通事故起到了积极的指导作用。 关键词:道路交通事故汽车制动系统可靠性分析故障树分析法 引言: 自从1885年卡尔本茨(Karl Benz)在曼海姆制出了第一辆汽车以来,道路交通安全则成为所有人共同关心的话题。纵观道路交通事故发生的原因,除了与道路的使用者——人的因素、道路本身的因素、道路交通环境因素有关外,还与道路上行驶的车的因素有关。其中减少人为因素引起的事故需要所有交通参与者的仔细观察和相互谦让。而减少非人为因素造成的道路安全事故则成为减少道路交通事故保证驾驶安全的最重要的一部分。车辆是组成道路交通的三大因素之一,与交通安全有着密切的关系。虽然在交通事故原因的统计中,人为原因占很大比例,直接因汽车问题所引起的事故不足10%,但这并不意味着车辆对安全的影响不大。而在这些非人为因素中,汽车制动系统发生故障占60%-70%。因此,对汽车制动系统进行可靠性分析,提高汽车制动系统的可靠度,可以减少道路交通事故的发生,减少不必要的损失,也保证了所有交通参与者的安全。对于保护国家集体的财产安全,维护交通秩序,提高道路交通能力具有极其重要的意义]1[。 1995年机械故障事故统计表 故障种类制动失效制动不良转向失效灯光不良其他 事故次数3545 54421299688 2520

我所认知的电子设备可靠性工程

我所认知的电子设备可靠性工程 04091102班04091061 石坚 摘要:说到到可靠性工程,由于这学期在学校开了个鸡排店,用到了油炸的机器,接触到了有关可靠性设计的部分。所以选了电子设备可靠性工程这门选修课,以便进一步了解机器的可靠性设计,尤其是和我们专业有关的电子设备的可靠性。可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。任何产品不论是机械、电子,还是机电一体化产品都有一定的可靠性,产品的可靠性与实验、设计和产品的维护有着极大的关系。通过自己的亲身经历,觉得可靠性是个很重要的参数,而随着社会的进步和科学技术的发展,人们对电子设备、电子器件的可靠性更是要求越来越高。本文就电子元器件的可靠性,包括电子元器件在不同条件下的不同特征,元件失效的规律,发生故障的概率等做了简单的论述。 引言:可靠性的定义是系统或元器件在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。可靠性技术基于两个重要的理论基础:失效物理和概率统计,同时,它产生了两个重要的应用领域,即系统可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性领域又进一步可分为元器件固有可靠性和使用可靠性。前者主要研究元器件的设计和制造过程中的可靠性,后者侧重研究在电子系统研制过程中如何选好、买好、用好和管好元器件,防止、控制引入过应力而损坏可靠元器件和接收、使用可靠性不能满足要求得元器件。根据电子行业界分析,60%以上的生产故障是由于元器件失效引起的,70%以上的市场返修也是因为器件失效引起的。国内外地有关资料表明:在电子元器件的失效中,由于选择或使用不当等人为因素导致失效的比列高达失效数的50%以上。 一.提高电子产品的可靠性意义重大 提高产品的可靠性,可以防止故障和事故的发生,尤其是避免灾难性的事故发生,从而保证人民生命财产安全。1986年1月28日,美国航天飞机“挑战者”号由于1 个密封圈失效,起飞76s 后爆炸,其中7 名宇航员丧生,造成12 亿美元的经济损失;1992年,我国发射“澳星”时,由于一个小小零件的故障,使“澳星”发射失败,造成了巨大的经济损失和政治影响。

华科大有限元分析题及大作业题答案——船海专业(DOC)

姓名:学号:班级:

有限元分析及应用作业报告 一、问题描述 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: 1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算; 2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。

二、几何建模与分析 图1-2力学模型 由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图1-2所示,建立几何模型,进行求解。 假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 三、第1问的有限元建模 本题将分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算。 1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences为Structural 2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是PLANE42(Quad 4node42),该单元属于是四节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为三节点单元;六节点三角形单元选择的类型是PLANE183(Quad 8node183),该单元属于是八节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为六节点单元。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 3)定义材料参数 4)生成几何模 a. 生成特征点 b.生成坝体截面 5)网格化分:划分网格时,拾取所有线段设定input NDIV 为10,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到200个单元。 6)模型施加约束: 约束采用的是对底面BC全约束。 大坝所受载荷形式为Pressure,作用在AB面上,分析时施加在L AB上,方向水平向右,载荷大小沿L AB由小到大均匀分布(见图1-2)。以B为坐标原点,BA方向为纵轴y,则沿着y方向的受力大小可表示为: ρ(1) = gh P- =ρ g = - 10 {* } 98000 98000 (Y ) y

汽车可靠性技术(大作业)

一、简答题(每题15分,共45分) 1、汽车可靠性定义四因素的具体内涵是什么? 答:汽车可靠性是指汽车产品(总成或零部件)在规定的条件和规定的时间内,完成规定的功能的能力。 其中,汽车产品指整车、总成、零部件,主要指的是发动机、底盘、车身、电器设备等。规定时间指:汽车使用量的尺度,可以足时间单位(小时、天数、月数、年数),也可以是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车运用工程中,保用期、第1次大修里程、报废周期等都是重要的特征时间。 规定条件包括:汽车产品的工作条件,即气候、道路状况、地理位置等环境条件;汽车产品的运用条件,即载荷性质、载运种类、行驶速度;汽车产品的维修条件,即维修方式、维修水平、保养制度;汽车产品的管理条件,即存放环境、管理水平、驾驶员技术水平。规定功能指:汽车设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标准规定的各种功能、性能和要求。 2.简述可靠性预测的步骤。 答:任何预测都有两个过程:归纳和推论过程。可靠性预测的基本步骤如下: (1)确定预测目的、预测对象及预测类型(短期、中期、长期); (2)搜集整理资料(有关发展资料、历史资料); (3)选择预测技术; (4)建立预测模型,包括数学模型(表达式、参数)或概率模型(各种可能结果的概率分布); (5)评价模型。对建立的预测模型进行检验; (6)利用模型进行预测,与实测结果比较,修正预测模型。 3、简述检验的一般工作程序。 答:检验的一般工作程序包括以下阶段: (1)准备阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定检查单位,决定检查项目,决定试验方法,决定质量判定标准,决定在生产过程那个阶段检查,决定全检、抽检还是无试验检查,决定质量指标,选择抽样表(计数、计量和抽样类型)。 (2)实施阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定批的构成,决定抽样方法,决定批处理方法。 (3)整理阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定检查结果的记录方法,决定检查结果的处理方法。 二、论述题(25分) 1.请阐述频数直方图、频率直方图、频率密度直方图和频率密度曲线及区别和联系。 答:频数直方图是以样本数据表征的质量特性值为横坐标,以频数为纵坐标作出的描述数据分布规律的图形。 频率直方图是将频数直方图的纵坐标改为频率做出的频率直方图,其形状与频数直方图应完全一样。 频率密度直方图是将频率直方图纵坐标改为频率密度、横坐标不变后获得的直方图,形状也

有限元分析大作业试题

有限元分析习题及大作业试题 要求:1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方 案、载荷及边界条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分 析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单 元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的 影响分析等) E、建议与体会 4)11月1日前必须完成,并递交计算分析报告(报告要求打印)。

习题及上机指南:(试题见上机指南) 例题1 坝体的有限元建模与受力分析 例题2 平板的有限元建模与变形分析 例题1:平板的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷:1.0e 5 P a 图1-1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

电子产品可靠性测试规范

产品可靠性测试规范 1.目的 本文制定产品可靠性测试的要求和方法,确保产品符合可靠性的质量 要求。 2.范围 本文件适用本公司所有产品。 3.内容 3.1 实验顺序 除客户特殊要求外,试验样品进行试验时,一般按下表的顺序进行: 3.2实验条件 3.2.1 实验条件:

3.2.2 试验机台误差: a.温度误差:高温为+/-2℃,低温为+/-3℃. b.振动振幅误差:+/-15%. c.振动频率误差:+/-1Hz. 3.2.3 落地试验标准 3.2.3.1 落地试验应以箱体四角八边六面(任一面底部相连之四角、与此四角相连之八边, 六面为前、后、左、右、上、下这六个面)按规定高度垂直落下的方式进行。 重量高度 0~10kg以内75cm 10~20kg以内60 cm 20kg以上53 cm 3.2.3.2 注意事项: 5.2.3.2.1 箱内样品及包材在每个步骤后进行外观与功能性检验。 5.2.3.2.2 跌落表面为木板。 3.2.4 推、拉力试验方法和标准 3.2. 4.1、目的:为了评定正常生产加工下焊锡与焊盘或焊盘与基材的粘结质量。 3.2. 4.2、DIP类产品,需把元件用剪钳剪去只留下元件脚部分(要求留下部分 可以自由通过元件孔),且须把该焊盘与所连接的导线分开,然后固定 在制具上用拉力机以垂直于试样的力拉线脚(如下图),直到锡点或焊 盘拉脱为止,然后即可在拉力计上读数。 拉力方向 焊锡 焊盘

(图1) 3.2. 4.3、SMT类产品,片式元件用推力计以如下图所示方向推元件。推至元件或焊盘脱落后在推 拉力计上读数。并把结果记录在报告上。 三极管推力方向如下图所示,推至元件或焊盘脱落后在推拉力计上读数,并记录。 3.2. 4.4、压焊类产品,夹住排线(FFC或FPC)以如下图所示方向做拉力,拉至FFC或FPC 断或焊锡与焊盘脱离(锡点脱离)或焊盘与基材脱离(起铜皮),把结果记录在报告 上。 3.2. 4.5、产品元器件抽样需含盖全面规格尺寸。产品各抗推、拉力标准为;

ansys有限元分析大作业

ansys有限元分析大作业

有限元大作业 设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23

单车的设计及ansys模拟分析 一、单车实体设计与建模 1、总体设计 单车的总体设计三维图如下,采用pro-e进行实体建模。 在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改

2、车架 车架是构成单车的基体,联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量,因此除了强度以外还应有足够的刚度,这是为了在各种行驶条件下,使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变,充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部,前部为转向部分,后部为驱动部分,由于受力较大,所有要对后半部分进行加固。

二、单车有限元模型 1、材料的选择 单车的车身选用铝合金(6061-T6)T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下: 弹性模量:) .6+ 90E (2 N/m 10 泊松比:0.33 质量密度:) 3 2.70E+ N/m (2 抗剪模量:) 60E .2+ N/m (2 10 屈服强度:) .2+ (2 75E 8 N/m 2、单车模型的简化 为了方便单车的模拟分析,提高电脑的运算

效率,可对单车进行初步的简化;单车受到的力的主要由车架承受,因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度,抗振的能力,故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择 单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元(solid)。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。 单元名称说明 Solid45 三维结构实体单元,单元由8个节点定义,具有塑性、蠕变、应力刚化、 大变形、大应变功能,其高阶单元是 solid95

完整word版有限元分析大作业报告要点

船海1004 黄山 U201012278 有限元分析大作业报告 试题1: 一、问题描述及数学建模 图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: (1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;(2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; (3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图所示。

二、采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算 1、有限元建模 (1)设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences为Structural (2)选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是Solid Quad 4 node182;六节点三角形单元选择的类型是Solid Quad 8 node183。因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3)设置为plane strain。 (3)定义材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3 (4)建几何模型:生成特征点;生成坝体截面 (5)网格化分:划分网格时,拾取lineAB和lineBC,设定input NDIV 为15;拾取lineAC,设定input NDIV 为20,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后 得到600个单元。

1 船海1004 黄山 U201012278 (6)模型施加约束:约束采用的是对底面BC全约束。大坝所受载荷形式为Pressure,作用在AB面上,分析时施加在L上,方向水平向右,载荷大小沿L 由小到大均匀分布。以ABAB B为坐标原点,BA方向为纵轴y,则沿着y方向的受力大小可表示为: P?gh?gyY}*{?)??98000?9800(10? 2、计算结果及结果分析 (1)三节点常应变单元 三节点常应变单元的位移分布图

电子产品可靠性设计总结V1.1.0

电子产品可靠性设计总结V1.1.0 一、 印制板 ㈠,数据指标 1,印制板最佳形状是矩形(长宽比为3:2或4:3),板面大于200*150mm时应考虑印制板所承受的机械强度。 2,位于边沿附近的元器件及走线,离印制板边沿至少2mm,以防止打耐压不过。 3,焊盘尺寸以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如,电阻的金属引脚直径为 0.5mm,则焊盘孔直径为 0.7mm,而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm,最小应该为焊盘孔径加1.0mm。 4,常用的焊盘尺寸 焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4 5,元器件之间的间距要合适,以防止焊接时互相遮挡,导致无法焊接。 6,走线和元器件与边界孔、固定孔之间的距离要足够的大,以防止无法添加平垫和螺丝,也可防止可耐压时不能通过。 7,PCB板的尺寸要与相关的壳子相匹配,固定孔之间的位置也要与要关的壳体固定位置相适合。 8,尽量用贴片元件,尺可能缩短元件的引脚长度。(地线干扰) ㈡,设计方法 1,保证PCB板很好的接地。(信号辐射) 2,屏蔽板尽量靠近受保护物体,而且屏蔽板的接地必须良好。(电场屏蔽) 3,易受干扰的元器件不能离得太近。(元件布局) ㈢,注意事项 1,以每个功能电路为核心,围绕这个核心电路进行布局,元件安排应该均匀、整齐、紧凑,原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。 2,使用敷铜也可以达到抗干扰的目的,而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。填充为网格状,以散热。 3,包地。对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其它信号。 4,严格确保元器件的焊盘大小足以插入元器件。各个元件间的距离不能太近导致元器件无法放下或无法焊接。 5,尽量少用过孔。 6,画完印制板图后,看看每个元器件的标号的方向正否统一。 7,元器件的标号不能画在其它元器件的焊盘内,也不能被其它原器件挡住。 8、接口应有文字说明其接口功能定义。 9、安装孔周围应不能走线,防止螺丝与信号线短接。 二、 PCB走线 ㈠,数据指标

重庆大学研究生有限元大作业教学内容

重庆大学研究生有限 元大作业

课程研究报告 科目:有限元分析技术教师:阎春平姓名:色学号: 2 专业:机械工程类别:学术 上课时间: 2015 年 11 月至 2016 年 1 月 考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师 (签名)

有限元分析技术作业 姓名: 色序号: 是学号: 2 一、题目描述及要求 钢结构的主梁为高160宽100厚14的方钢管,次梁为直径60厚10的圆钢管(单位为毫米),材料均为碳素结构钢Q235;该结构固定支撑点位于左右两端主梁和最中间。主梁和次梁之间是固接。试对在垂直于玻璃平面方向的2kPa 的面载荷(包括玻璃自重、钢结构自重、活载荷(人员与演出器械载荷)、风载荷等)作用下的舞台进行有限元分析。 二、题目分析 根据序号为069,换算得钢结构框架为11列13行。由于每个格子的大小为1×1(单位米),因此框架的外边框应为11000×13000(单位毫米)。 三、具体操作及分析求解 1、准备工作 执行Utility Menu:File → Clear&start new 清除当前数据库并开始新的分析,更改文件名和文件标题,如图1.1。选择GUI filter,执行 Main Menu: Preferences → Structural → OK,如图1.2所示

图1.1清除当前数据库并开始新的分析 图1.2 设置GUI filter 2、选择单元类型。 执行Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add→ select→ BEAM188,如图2.1。之后点击OK(回到Element Types window) →Close

有限元分析报告大作业

有限元分析》大作业基本要求: 1.以小组为单位完成有限元分析计算,并将计算结果上交; 2.以小组为单位撰写计算分析报告; 3.按下列模板格式完成分析报告; 4.计算结果要求提交电子版,一个算例对应一个文件夹,报告要求提交电子版和纸质版。 有限元分析》大作业 小组成 员: 储成峰李凡张晓东朱臻极高彬月 Job name :banshou 完成日 期: 2016-11-22 一、问题描述 (要求:应结合图对问题进行详细描述,同时应清楚阐述所研究问题的受力状况 和约束情况。图应清楚、明晰,且有必要的尺寸数据。)如图所示,为一内六角螺栓扳手,其轴线形状和尺寸如图,横截面为一外 接圆半径为0.01m的正六边形,拧紧力F为600N,计算扳手拧紧时的应力分布 图1 扳手的几何结构 数学模型

要求:针对问题描述给出相应的数学模型,应包含示意图,示意图中应有必要的尺寸数据;

图 2 数学模型 如图二所示,扳手结构简单,直接按其结构进行有限元分析。 三、有限元建模 3.1 单元选择 要求:给出单元类型, 并结合图对单元类型进行必要阐述, 包括节点、自由度、 实常数等。) 图 3 单元类型 如进行了简化等处理,此处还应给出文字说

扳手截面为六边形,采用4 节点182单元,182 单元可用来对固体结构进行

二维建模。182单元可以当作一个平面单元,或者一个轴对称单元。它由4 个结点组成,每个结点有2 个自由度,分别在x,y 方向。 扳手为规则三维实体,选择8 节点185单元,它由8 个节点组成,每个节点有3 个自由度,分别在x,y,z 方向。 3.2 实常数 (要求:给出实常数的具体数值,如无需定义实常数,需明确指出对于本问题选择的单元类型,无需定义实常数。) 因为该单元类型无实常数,所以无需定义实常数 3.3材料模型 (要求:指出选择的材料模型,包括必要的参数数据。) 对于三维结构静力学,应力主要满足广义虎克定律,因此对应ANSYS中的线性,弹性,各项同性,弹性模量EX:2e11 Pa, 泊松比PRXY=0.3 3.4几何建模由于扳手结构比较简单,所以可以直接在ANSYS软件上直接建模,在ANSYS建 立正六 边形,再创立直线,面沿线挤出体,得到扳手几何模型 图4 几何建模

有限元分析及应用大作业

有限元分析及应用大作业 作业要求: 1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 也可根据自己科研工作给出计算实例。 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方案、载荷及边界 条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单元改变对精度的 影响分析、不同网格划分方案对结果的影响分析等) 题一:图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较: 1)分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;(注意ANSYS中用四边形单元退化为三节点三角形单元) 2)分别采用不同数量的三节点常应变单元计算; 3)当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。 解:1.建模: 由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作

用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况P=98000-9800*Y;建立几何模型,进行求解;假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3; 2:有限元建模过程: 2.1 进入ANSYS : 程序→ANSYS APDL 15.0 2.2设置计算类型: ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 2.3选择单元类型: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 182(三节点常应变单元选择Solid Quad 4node 182,六节点三角形单元选择Solid Quad 8node 183)→OK (back to Element Types window) →Option →select K3: Plane Strain →OK→Close (the Element Type window) 2.4定义材料参数: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY:0.3 →OK 2.5生成几何模型: 生成特征点: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints→In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0,0),2(10,0),3(1,5),4(0.45,5) →OK 生成坝体截面: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Arbitrary →Through KPS →依次连接四个特征点,1(0,0),2(6,0),3(0,10) →OK 2.6 网格划分: ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool→(Size Controls) lines: Set →依次拾取两条直角边:OK→input NDIV: 15 →Apply→依次拾取斜边:OK →input NDIV: 20 →OK →(back to the mesh tool window)Mesh:Areas, Shape: tri, Mapped →Mesh →Pick All (in Picking Menu) →Close( the Mesh Tool window) 2.7 模型施加约束: 给底边施加x和y方向的约束: ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement →On lines →pick the lines →OK →select Lab2:UX, UY →OK 给竖直边施加y方向的分布载荷: ANSYS 命令菜单栏: Parameters →Functions →Define/Edit →1) 在下方的下拉列表框内选择x ,作为设置的变量;2) 在Result窗口中出现{X},写入所施加的载荷函数: 98000-9800*{Y};3) File>Save(文件扩展名:func) →返回:Parameters →Functions →Read from file:将需要的.func文件打开,参数名取meng,它表示随之将施加的载荷→OK →ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Pressure →On Lines →拾取竖直边;OK →在下拉列表框中,选择:Existing table →OK →选择需要的载荷为meng参数名→OK 2.8 分析计算: ANSYS Main Menu: Solution →Solve →Current LS →OK(to close the solve Current Load

有限元分析报告大作业

基于ANSYS软件的有限元分析报告 机制1205班杜星宇U201210671 一、概述 本次大作业主要利用ANSYS软件对桌子的应力和应变进行分析,计算出桌子的最大应力和应变。然后与实际情况进行比较,证明分析的正确性,从而为桌子的优化分析提供了充分的理论依据,并且通过对ANSYS软件的实际操作深刻体会有限元分析方法的基本思想,对有限元分析方法的实际应用有一个大致的认识。 二、问题分析 已知:桌子几何尺寸如图所示,单位为mm。假设桌子的四只脚同地面完全固定,桌子上存放物品,物品产生的均匀分布压力作用在桌面,压力大小等于300Pa,其中弹性模量E=9.3GPa,泊松比μ=0.35,密度ρ=560kg/m3,分析桌子的变形和应力。

将桌脚固定在地面,然后在桌面施加均匀分布的压力,可以看作对进行平面应力分析,桌脚类似于梁单元。由于所分析的结构比较规整且为实体,所以可以将单元类型设为八节点六面体单元。 操作步骤如下: 1、定义工作文件名和工作标题 (1)定义工作文件名:执行Utility Menu/ File/Change Jobname,在弹出Change Jobname 对话框修改文件名为Table。选择New log and error files复选框。 (2)定义工作标题:Utility Menu/File/ Change Title,将弹出Change Title对话框修改工作标题名为The analysis of table。 (3)点击:Plot/Replot。 2、设置计算类型 (1)点击:Main Menu/Preferences,选择Structural,点击OK。

有限元分析Ansys大作业

有限元分析作业 作业名称扳手静态受力分析 姓名 学号 班级 宁波理工学院

题目:扳手静态受力分析: 扳手的材料参数为:弹性模量E=210GPa,泊松比u=0.3:此模型在左侧内六角施加固定位移约束,在右侧表面竖直方向上施加6 10 48 N的集中力。 模型如下图: 1-1 1.定义工作文件名和文件标题 (1)定义工作文件名:执行File-Chang Jobname-3090601048 (2)定义工作标题:执行File-Change Tile-3090601048 (3)更改工作文件储存路径:执行File-Chang Directory-E:\ANSYS 2.定义分析类型、单元类型及材料属性 (1)定义分析类型,执行Main Menu-Preferences,如下图所示:

2-1 (2)定义单元类型,执行Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add弹出Element Type 对话框.如下图所示: 2-2 (3)定义材料属性 执行Main menu-Preprocessor-Material Props-Material models,在Define material model behavior对话框中,双击 Structual-Linear-Elastic-Isotropic.如下图所示:

2-3 3.导入几何模型 将模型导入到ANSYS,执行File-Import—PRAR…—浏览上述模型,如下图所示: 3-1

3-2 4. 网格划分 执行Main Menu-Preprocessor-meshing-Mesh Tool命令,考虑到零件的复杂性,采用智能网格划分,精度为1,其他选项为默认,如下图所示: 4-1

电子产品的可靠性试验

电子产品的可靠性试验 评价分析电子产品可靠性而进行的试验称为可靠性试验。试验目的通常有如下几方面: 1. 在研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷,评价产品可靠性达到预定指标的情况; 2. 生产阶段为监控生产过程提供信息; 3. 对定型产品进行可靠性鉴定或验收; 4. 暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律及有关的失效模式和失效机理; 5. 为改进产品可靠性,制定和改进可靠性试验方案,为用户选用产品提供依据。 对于不同的产品,为了达到不同的目的,可以选择不同的可靠性试验方法。可靠性试验有多种分类方法. 1. 如以环境条件来划分,可分为包括各种应力条件下的模拟试验和现场试验; 2. 以试验项目划分,可分为环境试验、寿命试验、加速试验和各种特殊试验; 3. 若按试验目的来划分,则可分为筛选试验、鉴定试验和验收试验; 4. 若按试验性质来划分,也可分为破坏性试验和非破坏性试验两大类。 5. 但通常惯用的分类法,是把它归纳为五大类: A. 环境试验 B. 寿命试验 C. 筛选试验 D. 现场使用试验 E.鉴定试验 1. 环境试验是考核产品在各种环境(振动、冲击、离心、温度、热冲击、潮热、盐雾、低气压等)条件下的适应能力,是评价产品可靠性的重要试验方法之一。 2. 寿命试验是研究产品寿命特征的方法,这种方法可在实验室模拟各种使用条件来进行。寿命试验是可靠性试验中最重要最基本的项目之一,它是将产品放在特定的试验条件下考察其失效(损坏)随时间变化规律。通过寿命试验,可以了解产品的寿命特征、失效规律、失效率、平均寿命以及在寿命试验过程中可能出现的各种失效模式。如结合失效分析,可进一步弄清导致产品失效的主要失效机理,作为可靠性设计、可靠性预测、改进新产品质量和确定合理的筛选、例行(批量保证)试验条件等的依据。如果为了缩短试验时间可在不改变失效机理的条件下用加大应力的方法进行试验,这就是加速寿命试验。通过寿命试验可以对产品的可靠性水平进行评价,并通过质量反馈来提高新产品可靠性水平。 3. 筛选试验是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验。其目的是为选择具有一定特性的产品或剔早期失效的产品,以提高产品的使用可靠性。产品在制造过程中,由于材料的缺陷,或由于工艺失控,使部分产品出现所谓早期缺陷或故障,这些缺陷或故障若能及早剔除,就可以保证在实际使用时产品的可靠性水平。 可靠性筛选试验的特点是: A. 这种试验不是抽样的,而是100%试验; B. 该试验可以提高合格品的总的可靠性水平,但不能提高产品的固有可靠性,即不能提高每个产品的寿命; C. 不能简单地以筛选淘汰率的高低来评价筛选效果。淘汰率高,有可能是产品本身的设计、元件、工艺等方面存在严重缺陷,但也有可能是筛选应力强度太高。淘汰率低,有可能产品缺陷少,但也可能是筛选应力的强度和试验时间不足造成的。通常以筛选淘汰率Q和筛选效果β值来评价筛选方法的优劣:合理的筛选方法应该是β 值较大,而Q值适中。 上述各种试验都是通过模拟现场条件来进行的。模拟试验由于受设备条件的限制,往往只能对产品施加单一应力,有时也可以施加双应力,这与实际使用环境条件有很大差异,因而未能如实地、全面地暴露产品的质量情况。现场使用试验则不同,因为它是在使用现场进行,故最能真实地反映产品的可靠性问题,所获得的数据对于产品的可靠性预测、设计和保证有很高价值。对制定可靠性试验计划、验证可靠性试验方法和评价试验精确性,现场使用试验的作用则更大。 鉴定试验是对产品的可靠性水平进行评价时而做的试验。它是根据抽样理论制定出来的抽样方案。在保证生产者不致使质量符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴定试验。 1 .可靠性设计的意义 ①可靠性贯穿于电子产品的整个寿命周期,从产品的设计、制造到安装、使用、维护的个阶段都有一个可靠性问题。但首先要抓好可靠性设计。产品可靠性的定量指标应该在设计过程就得到落实,为产品的固有可靠性奠定良好的基础。反之,一个忽视可靠性设计的产品,必然是“先天不足,后患无穷”,在使用过程中大部会暴露出一系列不可靠问题。据统计,由于设计不当而影响产品可靠性的程度占各种不可靠因素的首位。所以,我们必须扭转只搞性能指标设计,忽视可靠性设的倾向,在产品研制、设计阶段,认真开展可靠性设计,为产品固有可靠性奠定基础。②随着科学技术的进步和经济技术发展的需要,电子产品日益向多功能、小型化、高可靠方向发展。功能的复杂化,使设备应用的元器件、零部件越来越多,对可靠性要求也越来越高。每一个元器件的失效,都可能使设备或电子系统发生故障。

有限元分析大作业

《有限元分析及应用》大作业——齿根弯曲应力计算报告 班级:无可奉告 姓名:无可奉告 学号:无可奉告 指导老师:无可奉告

目录 目录 (2) 1.概述 (3) 1.1工程问题描述 (3) 1.2问题分析 (3) 2.建模过程 (4) 2.1几何建模 (4) 2.2CAE网格划分与计算 (5) 2.3后处理 (8) 3.多方案比较与结果分析 (9) 3.1多方案比较 (9) 3.2结果分析 (11)

1.概述 1.1工程问题描述 我在本次作业中的选题为齿根弯曲应力的计算与校核。通过对机械设计的学习,我们可以知道,齿轮的失效形式主要是齿面接触疲劳和齿根弯曲断裂,而闭式传动硬齿面齿轮的失效形式以齿根弯曲断裂,这个时候进行齿根弯曲应力的校核才比较有意义,在设计问题的时候应当选取这种类型的算例。 设计计算的另一个主要思路是将有限元计算的结果与传统机械设计的结算结果进行对比,以从多方面验证计算结果的准确性。 综上,我们最终选取了《机械原理》(第三版)P50例3-1中的问题进行校核计算。 已知起重机械用的一对闭式直齿圆柱齿轮,传动,输入转速n1=730r/min,输入功率P1=35kW,每天工作16小时,使用寿命5年,齿轮为非对称布置,轴的刚性较大,原动机为电动机,工作机载荷为中等冲击。z1=29,z2=129,m=2.5mm,b1=48mm,b2=42mm,大、小齿轮均为20CrMnTi,渗碳淬火,齿面硬度为58~62HRC,齿轮精度为7级,试验算齿轮强度。 齿面为硬齿面,传动方式为闭式传动。 根据设计手册查出的许用接触应力为1363.6Mpa,计算结果为1260Mpa,强度合格。 根据设计手册查出的许用弯曲应力为613.3MPa,计算结果为619Mpa,强度略显不够。1.2问题分析 大小齿轮啮合,小齿轮受载荷情况较为严峻,故分析对象应当为小齿轮。可以看出,由于齿轮单侧受载荷,传动过程中每个齿上载荷的变化过程是相同的,故问题可被简化为反对称问题,仅需研究单个齿。

有限元编程大作业报告

本科生实验报告书 四节点等参单元有限元分析的FORTRAN程序

目录 1.问题概述 (1) 2.四节点四边形等参单元介绍 (1) 3.单元应力磨平方法介绍 (4) 4.程序流程设计 (6) 程序设计概述 流程图 5.程序结构及程序说明 (8) 6.程序应用及算例分析 (9) 算例概述 算例ANSYS求解 算例程序数值解 算例分析 7. 总结 (15)

1. 问题概述 等参单元是有限元方法中使用最广泛的单元类型。等参单元的位移模式和坐标变换均采用相同的形函数,这种坐标变换叫做等参变换。通过等参变换可以将自然(局部)坐标中几何形状规则的单元转换成总体(笛卡尔)坐标中形状扭曲的单元,因而使得单元有较好的适应性。 本问题首先对平面四节点四边形等参单元的形函数、应力矩阵和等效节点力矩阵、应力磨平公式等的推导和计算求解。并通过设计FORTRAN 求解程序进行编程求解,最后给出算例(受集中荷载的悬臂梁)并进行求解,将解与ANSYS 的解进行比较。在这个过程中,采用了高斯三点积分和高斯两点积分,这种积分方法的求解效率较高而且精度也较好。在问题的最后,尝试去分析引起数值解误差的原因,并分析四节点等参单元的若干特性。 2. 四节点四边形等参单元介绍 边长为2的正方形单元(如下图所示),在其形心处安置一个局部坐标。单元角 结点i 的坐标(,)分别为 ,因此单元四条边界的方程可用简单公式 和 逐一给出。 图2-1 母单元 1 2 3 4 0

图2-2 四边形单元 形函数的表达式: 位移函数: ∑==41 i N u i i u ∑==4 1 i N v i i v 坐标变换式: ∑==41 i x N x i i ,∑==4 1 i y N y i i 单元应变矩阵 {}[]{}[]{}e e B B B B B x v y u y v x u δδε4321==??? ? ??? ?????????????+??????= 式中{ }[]T T T T T 4 321e δδδδδ=——单元节点的位移列阵;

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