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关键词： 筏板基础   变形   应力  

摘要： 在地基基础设计中,筏板基础设计计算结果与实际结构变形存在较大偏差,因此对施工有很大影响。该文以实际工程为例,采用线性变形层和单向压缩层地基模型结合有限元及数值方法,对筏板基础基底土体应力分布规律、影响范围以及周围土体的变形规律等进行分析,并提出合理的建议,对筏板基础的应力和变形分布规律进行监测,以供参考。

关键词： 新工科   应用型本科高校   工程力学   教学改革  

摘要： 智能化、信息化时代下,传统工科已经向新工科方向转变,在新工科背景下,应用型本科高校工程力学课程教学也需要随着传统工科的转变进行改革。因此,本文主要从该课程的教学课程体系、教学方法、教学模式、课程教学成效评价机制四方面开展教学改革探索,从而为应用型本科高校开展工程力学课程教学改革提供支持。

关键词： 生长板   软骨细胞   应力   力学传导   分化  

摘要： 目的:研究核骨架-细胞骨架连接复合体(LINC complex)在周期性张应力调控大鼠生长板软骨细胞肥大分化中的作用。方法:采用四点弯曲张力仪,对体外培养的SD大鼠(华中科技大学同济医学院动物实验中心提供)生长板软骨细胞行周期性张应力,采用小干扰RNA(siRNA)抑制LINC complex(SUN1和SUN2)的活性,实验分组为对照组、对照组+siSUN、应力组和应力组+siSUN,蛋白质印迹法(Western blot)检测力学刺激对FAK、YAP和RhoA蛋白活性的改变,QPCR检测肥大分化指标Ihh和COL X的mRNA表达变化。两组间比较采用t检验。结果:应力组FAK、YAP和RhoA的蛋白活化明显高于对照组[磷酸化FAK(p-FAK):0.993±0.082比0.423±0.111,t=36.539,P<0.01;磷酸化YAP(p-YAP):0.734±0.071比1.635±0.127,t=19.722,P<0.01;活化RhoA(Active RhoA):1.288±0.076比0.646±0.132,t=18.157,P<0.01],同时应力组Ihh和COL X的mRNA表达水平低于对照组(Ihh:0.973±0.227比3.634±0.381,t=104.589,P<0.01;COL X:1.957±0.274比5.991±0.421,t=47.177,P<0.01),给予细胞siSUN抑制LINC complex(SUN1和SUN2)的活性,应力组FAK、YAP和RhoA蛋白的活化与对照组比较,差异无统计学意义(p-FAK:0.559±0.062比0.527±0.073,t=1.595,P>0.05;p-YAP:1.258±0.064比1.342±0.075,t=1.334,P>0.05;active RhoA:0.494±0.065比0.508±0.094,t=2.245,P>0.05),同时应力组Ihh和COL X的mRNA的表达与对照组比较,差异也无统计学意义(Ihh:1.264±0.262比1.719±0.345,t=2.197,P>0.05;COL X:1.747±0.185比2.361±0.367,t=2.175,P>0.05)。结论:持续的周期性张应力通过LINC complex调控大鼠生长板软骨细胞的肥大分化。

关键词： 桡骨远端骨折   内固定   掌侧锁定钢板   克氏针   位移   应力   生物力学   有限元分析  

摘要： 背景:波及尺背侧骨折块的桡骨远端骨折属于不稳定型骨折,属于AO分型的23C型、三柱分型中波及中间柱的骨折,尺背侧骨折块不能得到有效固定,将影响桡腕关节和下尺桡关节的稳定性,而当前单纯掌侧钢板固定尺背侧骨折块的作用有限,若附加背侧钢板虽然固定效果好,但将增加手术创伤、导致肌腱损伤粘连,并提高了治疗费用,不符合当前疾病诊断相关分组的政策,附加背侧克氏针固定是个较为可行的方案。目的:通过建立AO/ASIF 23-C1桡骨远端骨折的有限元模型,比较掌侧锁定钢板和掌侧锁定钢板附加背侧克氏针两种内固定方式生物力学稳定性的差异,尤其关注尺背侧骨折块的固定效果,为临床应用提供参考。方法:利用逆向建模技术,将42岁男性志愿者健康前臂CT数据及内固定数据导入相关软件,分别建立AO/ASIF 23-C1桡骨远端骨折掌侧锁定钢板和掌侧锁定钢板附加背侧克氏针内固定三维有限元模型。对模型分别施以100 N轴向载荷、1 Nm的弯曲及扭转载荷,比较两组尺背侧骨折块最大位移、内固定上最大Von Mises应力及应力分布等指标。结果与结论:①两种固定方式下,内固定上的应力均2-10倍于骨骼,符合骨折早期稳定的要求;②在3种不同载荷下,两组间应力峰值比较,无论是骨骼上还是内固定上的应力均差别不大(<30%);在轴向载荷下内固定上的应力峰值为骨骼的三四倍;但在弯曲载荷下,内固定上的应力峰值为骨骼的8-10倍;而在扭转载荷下内固定上的应力峰值仅为骨骼的2倍;③在轴向载荷下,两组间尺背侧骨折块的最大位移极小且差别不大,仅为0.056 mm和0.047 mm,表明骨折块的稳定性好;在弯曲载荷下,单一钢板固定组最大位移为克氏针固定组的2.4倍;在扭转载荷下,单一钢板固定组最大位移为克氏针固定组的2.7倍;④提示附加克氏针的掌骨锁定钢板能更好地固定尺背侧骨折块,应力分布更均匀,提高了固定强度,且未明显增加手术费用,更适合于当前疾病诊断相关分组控费下涉及尺背侧骨折块的桡骨远端骨折的治疗。

关键词： 抗滑桩   加筋土   复合挡墙   降雨作用   位移   应力  

摘要： 采取数值模拟的方法对降雨作用下抗滑桩—加筋土复合挡墙在边坡加固中的应用进行分析,结果表明:相比于降雨前,降雨强度为25 mm/d和75 mm/d时挡板后最大土压力分别增大了23.2%和27.9%,说明降雨作用对挡板后土压力产生较大影响,且降雨强度越大,挡板后土压力增量越大,但增速减缓;桩顶水平位移随桩间距的增大而增大,但桩间距增大到一定程度后桩顶水平位移将基本不再变化;桩体最大水平应力随桩间距的增大而基本呈线性增大的趋势;随着桩间距的增大,加筋体最大水平位移和水平应力增大明显,说明抗滑桩的存在对于降低加筋体水平位移和水平应力有着重要的作用。

关键词： 软土   基坑工程   运行期   应力   变形   数值模拟   泵站  

摘要： 以某提水泵站基坑工程为例,通过数值模拟方法,对基坑开挖完成后泵站混凝土结构在运行期进水池低水位和高水位不同工况下的受力情况进行数值模拟,并选取泵底板、进水池、吊车梁、各墙体等结构的典型断面,基于各结构的应力变形情况,确定泵站结构合理的配筋方案,给出泵房大体积混凝土结构的配筋量,并列出了建议配筋结果,可供泵房结构设计参考。

关键词： 转换钢桁架   仿真分析   施工监测   应力  

摘要： 钢桁架作为一种轻型高强度结构体系,具有优异的抗震性能。将钢桁架应用于住宅的转换层,可以大幅提高整个住宅结构的抗震能力,提供更加安全的居住环境;相对于传统混凝土结构来说更加轻盈,自重较小,施工速度快且能够实现大跨度无柱设计,提供更加灵活的空间布局,提高空间利用率。因此,钢桁架被广泛应用于现代住宅结构中。然而由于钢桁架庞大的体量和对提升的高精度要求,其提升作业面临着巨大的挑战。目前,对高层钢桁架提升领域系统性和规范性的研究相对较少,因此有必要对钢桁架在提升过程中关键部位的应力及变形进行研究,为提升过程提供科学依据和指导,以提升作业效率及安全性。依托秦皇岛金梦海湾二期住宅钢桁架转换层工程,通过有限元软件ABAQUS建立精确的三维有限元模型,在钢桁架两端设置提升吊点,其约束方式为铰接,对工程提升方案进行了仿真分析。通过有限元仿真,可以模拟钢桁架在提升过程中的受力和变形,为施工过程中关键部位的测点选取提供依据。对提升过程中的关键构件的应力、应变进行实时监测,并对模拟结果与实际监测数据进行对比分析。研究结果表明:模拟所得应力最大值位于第二榀桁架左侧吊点附近,桁架整体构件应力水平远低于构件屈服应力,钢桁架具有足够的强度来抵抗所受的荷载;竖向变形最大值位于桁架跨中位置,满足工程规范要求,钢桁架的变形控制在合理范围之内;在提升过程中,由于不同吊点受到不同的提升反力,提升反力较大的吊点会导致液压系统中的液压缸在承受压力时响应不同,从而产生不同步提升应力,造成吊点处应力集中,但其应力仍在安全范围之内;对桁架提升过程进行实时监测可以准确获得关键部位的应力、变形,便于在提升过程中进行微调,保证了提升的安全性及精确性;监测值略小于模拟值,工程实际提升比仿真分析更加安全,验证了有限元分析和提升方案的准确性,为提升工程的安全性和稳定性提供了有益的经验。

关键词： 充油终端   外力   机械强度   应力  

摘要： 电缆户外终端是高压及超高压输电电缆与架空线连接必不可少的附件,其安装环境复杂,承受多种外力载荷作用,在户外终端设计过程中必须充分考虑多种载荷极端情况下其机械强度是否满足要求。通过对户外终端承受的出线导线拉力、风载荷、地震力、短路时电动力分析,运用仿真软件对户外终端在多种外力载荷共同作用下的变形及应力进行计算,并对终端套管与底座法兰、底座法兰与支撑绝缘子连接螺栓进行机械强度校核。

关键词： 超长工作面   应力场   支承压力   模拟研究  

摘要： 针对超长工作面矿压显现剧烈问题,以陈四楼煤矿2803工作面回采为工程背景,采用FLAC^(3D)数值模拟软件,构建了中厚煤层超长工作面开采覆岩运移规律数值模型,系统研究了超长工作面回采过程中走向和倾向支承应力场演化规律,分析了超长工作面超前支承压力、侧向支承压力及煤壁侧向支承压力的变化特征,揭示了中厚煤层超长工作面应力场时空演化机理。结果表明:2803工作面前方0~25 m范围支承压力变化明显;25~90 m范围内走向支承压力减小,倾向及煤壁侧向支承压力基本不变;90 m后走向支承压力趋于原岩应力。

关键词： 圆角减薄率   冷弯成形工艺   车门中导轨   应力   有限元仿真   实验   大圆角成形  

摘要： 目的针对复杂截面车门中导轨冷弯成形过程复杂、道次繁多、Z字筋圆角减薄率过大等问题,基于车门中导轨冷弯成形工艺,优化Z字筋圆角冷弯成形工艺和减薄率。方法利用COPRAFEA有限元仿真软件对车门中导轨成形过程进行分析,研究轧辊圆角半径、成形速度、成形策略等对圆角减薄率的影响,结合有限元分析手段不断优化工艺参数来实现中导轨Z字筋圆角精确成形,最终提出最优工艺方案并进行实验验证。结果对于大圆角成形工艺,圆角处弯曲中性层完全位于料厚范围内,在料厚方向上既有压应力又有拉应力,壁厚减薄量较小;对于小圆角成形工艺,圆角处中性层偏出内弧面,在料厚方向上均受拉应力,壁厚只存在减薄的趋势。实验结果表明,Z字筋圆角厚度由1.33mm变成1.46mm,减薄率由原来的26.1%降低至18.89%。仿真结果表明,Z字筋圆角厚度由1.29 mm变成1.52 mm,减薄率由原来的28.3%降低至15.6%。对比仿真结果与实验结果可知,仿真分析最大误差为4.1%,仿真结果具有一定的可靠性。结论最优工艺路线如下:采用大圆角、慢速成形,成形策略为中前期大圆角成形+后期小圆角成形,成形圆角半径分别为4.5、3.5、2.8、1 mm,弯折角度分别为45°、65°、78°、90°,该方案可以有效解决圆角减薄率过大的成形缺陷。