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关键词： 工程力学   机械振动   项目化   教学改革  

摘要： 为使学生掌握机械系统振动的基本理论知识和分析方法,培养学生对复杂工程问题进行力学建模、运动规律分析和应用振动理论解决工程实际问题的能力,提出“机械振动”课程内容项目化改革与创新。为实现对学生从基础教学层、应用基础教学层到应用教学层逐步螺旋阶梯式上升的培养模式,构建了课程内容与科研项目双向转化的课程教学体。通过将科研项目课程化,推动课程项目化,真正实现产教融合一体。采用启发式、讲练结合式、同类对比式及项目化等多元教学方法,借助线上线下的混合教学模式,实行差异性考核评价,实现因材施教,培养学生自主学习、创新研究及工程实践的素质及能力。实践表明,该教学模式有利于学生对课程内容的掌握,极大地调动了学生的积极性,取得了良好的效果。

关键词： 光纤光学   温度   应力   光栅   传感器  

摘要： 针对目前市场上可直接用于光纤光栅传感实验教学的装置较少,前沿科研技术和本科实验教学相脱节现状,设计了基于光纤光栅的温度应力传感教学装置。该装置包括光纤激光器、光谱仪和上位机控制软件3部分。光纤激光器实现了1 550 nm左右的激光输出,利用光谱仪测量光纤光栅中心波长的改变,并采集数据输入计算机,上位机控制软件用于图形显示和数据存储等。该实验装置操作简单、组装灵活、重复性和稳定性好,可用于本科实验教学。将前沿科学技术引入本科实验教学,促进了科学研究与本科实验教学相融合,实现了科研教学水平的同步提高。

关键词： 球型   椭球型   应力   有限元   评估  

摘要： 球型、椭球型气孔是对接焊缝中常见的体积型缺陷,为更好地对这类缺陷进行评估研究,采用有限元方法对球型、椭球型缺陷在不同焊缝处的应力进行分析计算。结果表明:同类型缺陷在内壁处的应力最大,随着缺陷至内壁距离的增加应力逐渐下降,且椭球型缺陷的应力与缺陷的锐度及其在焊缝内的位置分布相关。通过函数方程对缺陷不同方向、壁厚位置的应力数据进行拟合分析,可得球型、椭球型缺陷在不同焊缝位置的应力预测方程。因此,利用上述应力预测方程可对检验过程中发现的球型、椭球型缺陷进行服役风险评估。

关键词： 复杂环境   管线迁改   顶管施工   中继间   应力  

摘要： 以武汉市经济开发区某管线迁改项目为研究对象,运用现场监测的手段,对顶管顶进过程中的施工参数、顶管应力和变形进行监测,研究各参数的变化规律。结果表明,当顶进行程小于100m时,顶管顶进速度呈现较大的波动,顶管顶进迎面顶进力和主顶油缸顶力迅速增加,波动剧烈;当顶进行程大于100m时,进入正常顶进阶段,顶管顶进速度控制平稳,约为2.7cm/min,启动中继间顶进后,顶管迎面顶进力逐步趋于稳定,收敛值约2370kN,而中继间的收敛值约4049kN,同时主顶油缸顶力也趋于稳定,控制收敛约8034kN;当顶进行程小于150m时,顶管竖向偏差和水平向偏差均呈现剧烈的波动,波动延长了50m的顶进行程,表现了一定的滞后性;当顶进行程为150m~265m时,顶管水平向偏差呈现稳定的变化趋势,当顶进行程为265m~300m时,则呈现不同程度的波动,当顶管竖向偏差顶进行程为150m~300m时均具有一定的波动;顶管不同位置的纵向应力呈现明显不同,顶部纵向应力最大值为56.4MPa,左侧纵向应力最大值为-42.22MPa,右侧纵向应力最大值为-19.83MPa。

关键词： 钢桁梁   有限元   节点连接处理   监测元件   应力   变形  

摘要： 利用MIDAS/Civil建立钢桁梁有限元模型,对杆件节点采用不同的连接处理,并在实际钢桁梁各杆件位置埋设应变监测元件,将实测值与计算值进行对比分析,从而验证模型建立的正确性。结果表明,通过对各节点采用不同的连接处理,并考虑杆件截面锈蚀削弱,各杆件在单工况下实际应力及变形与计算值较吻合,能够为同类型钢栈桥计算提供一定借鉴。

关键词： 光纤光学   光纤光栅传感器   啁啾光纤光栅   平顶光谱   温度   应力  

摘要： 为了使光纤光栅传感器在光纤传感系统的应用中同时具有温度应力双参量传感和通信传输的功能,提出了一种由啁啾长周期光纤光栅(CLPG)和啁啾光纤布喇格光栅(CFBG)组成的平顶型光纤光栅传感器结构。采用测量中心波长位移的方法,建立了传感器温度和应力灵敏度系数矩阵,进行了理论分析和仿真验证。结果表明,CLPG的温度和应力灵敏度大小分别为2660 pm/℃和132 pm/με;CFBG的温度和应力灵敏度大小分别为12.6 pm/℃和0.8 pm/με,且CLPG和CFBG同时都具有平顶输出光谱,平顶光谱带宽分别达到了13.8 nm和5.6 nm,该传感器可以实现温度应力双参量同时传感,具有稳定的通信传输波段。该研究为光纤光栅传感器在光纤传感系统中的应用提供了参考。

关键词： 民用飞机   梁结构   刚度等效   应力   挠度   有限元  

摘要： 民用飞机中对于梁结构的有限元建模,一般采用刚度等效方法将梁建成杆单元与剪切板单元的组合形式,这种有限元简化方法仅能保证截面刚度与真实截面刚度近似等效,但有限元中的截面面积与实际面积却相差较大,致使有限元分析的结果不能准确反映结构严重部位的应力情况。针对传统刚度等效有限元建模方法的不足,提出一种采用高度修正的刚度等效有限元建模方法;将该方法的计算结果与传统建模方法的计算结果、理论计算结果、试验测量结果进行对比。结果表明:本文提出的高度修正的有限元建模方法比传统杆板系建模方法更准确,与试验结果更接近;将该方法用于民用飞机结构有限元建模,能够对真实结构进行更准确地模拟,分析结果也更精确。

关键词： 电弧增材制造   工艺参数   数值模拟   研究   温度场   应力场  

摘要： 对电弧增材制造的工作原理、基本概念及取得的成果与进展进行综述。论述了电弧增材制造的工艺参数对增材件力学性能的影响;总结了电弧增材构件的成形性、微观组织等特点;概述了数值模拟在电弧增材中的应用,以及仿真模型中不同工艺参数对其温度场与应力场的影响规律;对电弧增材制造未来的发展做出总结展望。

关键词： 配电网电缆端头   保护罩   口径可调节   有限元   应力分析  

摘要： 针对配电网电缆端头在实际工作环境中常见的问题,如外界损伤、磨损、老化、腐蚀等,设计了一款口径可调式电缆端头保护罩。首先,分析了目前电缆端头腐蚀和老化的原因以及现有保护装置和措施的缺点,如缺乏通用性、密封不严、强度不够等。然后,结合三维建模和有限元应力分析完成了电缆端头保护罩的设计。该保护罩采用腔体抽真空的方式,使得配电网电缆端头始终处于真空环境中,从而实现与空气完全隔绝,有效防止端头的腐蚀和老化。保护罩的外壳部分采用轻质的铝合金材料,具备良好的机械强度,可以有效防止电缆端头受到磨损和冲击,同时提高了保护罩的便携性。该保护罩的口径可以调节,能够适应不同规格的配电网电缆,具有很好的通用性。最后,根据相关国家标准对所设计的保护罩完成了应力监测以及防水性和密封性的实验测试。本研究设计的配电网电缆端头口径可调式真空保护罩为电缆端头的保护提供了一定的参考和借鉴。

关键词： 断裂   裂缝   应力   地热   洱源  

摘要： 地热资源在未来的能源结构中具有重要地位,为分析云南省洱源县地热资源分布的构造控制因素,文章通过野外地质调查对县域内多条重点断裂进行了野外露头观测和分析,对不同断裂类型两盘受力情况进行计算和分析,并通过三维立体图形对县域内断裂与地热分布进行了展示,结果表明:洱源县域内发育多条大型断裂带,走向以NW−SE向为主,具有多期构造活动,具“压扭性”或“张扭性”特征,并被后期张性断层切割改造;正断层下盘及逆断层上盘具有更大的正应力值和剪应力值,多发育牵引背斜,更容易发育裂缝;断裂构造对温泉的控制作用明显,其中大型走滑断裂可沟通深部热源,温泉热水可沿后期张性断裂发生地下径流,然后可在断裂附近的裂缝发育带、断裂交汇处以及断层尖灭处聚集区,在海拔及第四系等多因素综合影响下,热水出露地表形成温泉。