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关键词： 沉井   提吊力   数值模拟   变形   应力  

摘要： 传统沉井施工下沉过程不可控,受土层性质及开挖方式影响大。沉井提吊下沉可对下沉状态进行主动控制,能够有效解决软土地区下沉过程突沉、超沉等一系列问题,然而,提吊下放过程中井外锁口圈梁需承受上部提吊反力,其力学行为尚不明确。依托昆山市森林公园地下智能停车库项目,针对沉井提吊下沉施工特点,建立提吊力与锁口受力力学模型,通过三维有限元模拟,探究沉井提吊下放过程锁口圈梁变形及应力变化规律。结果表明:提吊下沉施工时锁口圈梁收敛变形存在差异,沿深度方向呈上扩外缩变化,沿平面方向变形由圆形向玫瑰形过渡;下沉过程中锁口圈梁外侧边缘沉降最大,地表沉降影响范围沿提吊系统向两侧减小,影响范围为0.6~1.1倍下沉深度;由于下沉前对沉井锁口下部局部土体进行加固,与锁口梁接触角缘位置产生应力集中现象,设计时应对该处进行结构加强。

关键词： 交叉性学科   国家自然科学基金   工程力学   自然科学领域   生物工程   最新研究成果   征稿简则   暖通空调  

摘要： 《哈尔滨工业大学学报》主要报道自然科学领域的基础理论、工程技术与应用方面的最新研究成果,欢迎省(部)级以上政府基金(国家自然科学基金、863、973、博士点基金等)资助论文。报道方向包括航天、机械、能源、动力、材料、电气、电子、信息与控制、计算机、化工、生物工程、土木工程、市政环境、暖通空调、道路、桥梁、交通工程、工程力学及有关交叉性学科。

关键词： 河南省教育厅   南阳理工学院   语言文学   工程力学   综合性学术期刊   理论联系实际   探索创新   学术论文  

摘要： 《南阳理工学院学报》是由河南省教育厅主管、南阳理工学院主办的综合性学术期刊,创刊于2009年,双月刊,大16开本,本刊分为自然科学版和社会科学版,国内外公开发行。本刊主要刊发自然科学和社会科学各学科具有创新性、高水平的学术论文。本刊立足南阳,面向全国,探索创新,注重理论联系实际,择优登载建筑、机械、电子、信息与控制、计算机、化工、生物工程、能源、动力、材料、电气、交通、管理、数学、物理、工程力学及哲学、政治学、法学、经济学、史学、社会学、语言文学等方面的文章。

关键词： 焊缝   应力   多轴材料利用度   疲劳评估  

摘要： 为研究仿真中不同焊缝截面几何形状对所形成的焊接应力的影响,文章基于DVS 1612:2014及EN 15085-3:2007标准,针对转向架制动座角焊缝设立了三角形截面与底部凹槽两种结构方式,通过结构组合建立不同的焊缝模型,并分别进行静强度校核和多轴疲劳评估。结果表明:有三角形截面的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无三角截面的焊缝模型最大增加25%;有底部凹槽的焊缝模型,其多轴材料利用度相对无底部凹槽的焊缝模型最多减小13%,且制动座静强度及疲劳强度满足要求。

关键词： TC4钛合金   离子氮化   模拟仿真   应力场  

摘要： 运用限元分析软件Comsol、Deform、Ansys软件对型面补偿的TC4筒型件离子氮化过程中电流密度与氮离子浓度分布、氮原子扩散分布、温度场进行模拟仿真,最后采用Matlab人工神经网络工具箱进行离子氮化过程综合性能预测。模拟结果表明,TC4筒型件渗氮工艺中,渗层深度误差值分别为9μm和12μm,均小于20μm的指标要求;温度预测中,测量温度与模拟温度差值为4℃,小于10℃的指标要求;应变量误差值分别为12μm和14μm,均小于性能指标20μm。

关键词： 冰级螺旋桨   侧斜比例因子   强度   应力  

摘要： 为了研究侧斜对冰级螺旋桨强度性能的影响,通过编写程序,实现螺旋桨有限元网格的全参数化划分,并进行桨叶强度有限元计算的无关性验证。在此基础上,通过改变桨叶侧斜分布,并按照中国船级社规范规定的5种载荷加载工况进行有限元强度计算,得到桨叶变形量及最大应力随侧斜的变化规律。结果表明:在特定工况下,存在最优非零侧斜使桨叶上最大应力或变形量最小。这一结论意味着可通过调整桨叶侧斜分布达到减小桨叶上应力集中的目的。

关键词： 拇外翻   拉力   应力   位移   矫形器  

摘要： 目的建立拇外翻足有限元模型,研究不同拉力下第1、2跖列的应力及位移变化情况。方法将采集的拇外翻病人足部CT图像导入Mimics软件,重建足部三维骨骼模型;利用3-matic软件对重建模型进行网格划分与体网格生成;将优化处理过的模型导入ANSYS中进行有限元分析,通过改变拉力大小、方向验证拉力与第1、2跖列的应力、位移之间的关系。结果对第1近节趾骨施加不同大小、方向的拉力,当力小于12 N时,随着拉力的增加,第1趾骨位移变化较为明显,拉力每增大2 N,位移约增加1 mm;当力大于12 N时,随着拉力的增加,第1趾骨应力不断增加,而位移只发生微小变化;而当力保持12 N不变,以15°间隔改变力的方向时,第1、2跖列的应力大小及其分布随方向的变化而改变,同时位移也会产生相应的变化,且当力的方向与第2趾骨方向越趋于垂直时,第1趾骨产生的位移越大。结论有限元分析技术可以形象、准确地分析第1、2跖列在不同拉力下的应力及位移变化情况,为拇外翻矫形器的设计奠定基础。

关键词： RFID标签   木托盘   安装   应力分析   RFID读写试验  

摘要： 目的采用仿真和试验手段并用的方法,研究RFID标签在木质平托盘上的适用安装方式及其对使用性能的影响。方法进行Ansys有限元仿真,分析木质平托盘承载和冲击试验中采用螺钉紧固及黏结剂粘贴方式安装的RFID标签所受应力。作为对比,在实验室进行实物试验,测量RFID标签表面应力,并测试标签读写性能。结果在托盘承载和冲击试验中,从RFID标签各构件及标签连接件的受力分析看,2种安装方式下的RFID标签均未出现脱落和物理性损坏。冲击试验后的RFID标签能够通过读写功能测试。有限元仿真与实物试验的应力分析结果相互吻合,验证了结果的正确性。结论RFID标签采用螺钉紧固和黏结剂粘贴的安装方式都能满足使用要求,且螺钉连接的耐用性更好。研究结果为RFID标签在木质平托盘的安装方式选择提供了理论依据。

关键词： 套管-水泥环胶结面   力学模型   孔隙率   影响系数   应力场  

摘要： 考虑到套管-水泥环胶结面的力学性质和胶结面孔隙结构形状的影响,基于弹性力学理论,建立了套管-胶结面-水泥环-地层组合体力学模型,同时借助有限元分析方法,建立了套管-水泥环胶结面孔隙数量与孔隙结构形状对应力场的影响系数,得到考虑胶结面孔隙影响的套管-水泥环胶结面应力场的表达式。研究结果表明:当孔隙存在时Mises等效应力增大12.50%,径向应力增大9.30%,环向应力增大8.65%。套管-水泥环胶结面孔隙数量与孔隙结构形状会加剧应力场的非均匀性。孔隙数量对应力场影响更大,影响系数最大为1.1524。研究结果对于井筒系统安全性评价具有一定的工程价值。

关键词： BP神经网络   应力   预测模型   粒子群优化算法  

摘要： 稠油热采过程中,油套管柱由于在温度、地层等多重载荷作用下发生塑性形变进而导致断裂或失效。文中根据热采管柱高温服役工况,引入异步变化学习因子和自适应权重建立输入参数为注汽温度、井深、非均匀系数和水泥环温度,输出参数为套管应力的改进PSO-BP模型。文中以N80热采套管为例,选取260、280、300、320、340℃5种温度工况下有限元模拟结果作为训练数据,对比BP模型、GA-BP模型、MEA-BP模型、PSO-BP模型和改进PSO-BP模型在300℃工况温度下井深200、300、400、500、600、700 m处套管应力的预测值和试验值、有限元计算值。结果表明:改进PSO-BP模型预测的应力与试验值最接近,最大和最小误差分别为2.69%和0.06%。最后从训练数据、预测误差、计算时间等方面对建立的改进PSO-BP模型进行了评价,为热采管柱服役过程中的强度安全分析提供智能高效的模型。