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关键词： 联轴器   流固耦合   应力分析   强度校核  

摘要： 本文针对单螺杆泵的联轴器及其与过渡接头相连的螺栓、键的应力分析研究。采用一种新型的模型构建,并基于流固耦合理论,对联轴器进行了流场仿真并得到静力学的响应求解,然后进行了各部分的强度校核。结果表明:中间轴应力集中在叉头和十字轴外圈接触处;十字轴应力集中在轴与轴肩的连接处;叉头应力集中在叉头根部和头部轴孔处;螺栓应力集中在螺栓头处,联轴器的中间轴、十字轴、叉头、与过渡接头相连的螺栓及键全都符合强度要求。本研究为联轴器的优化设计及稳定性、可靠性设计提供理论参考。

关键词： 碳钢/不锈钢   复合材料   热压缩   应变   应力   微观组织  

摘要： 对20碳钢/316L不锈钢复合材料在Gleeble-3500热模拟试验机上进行了热压缩试验,并结合DEFORM-3D有限元软件分析了应变变化趋势和微观结构演变规律,建立了其Arrhenius本构模型。试验过程中碳钢体积占2/3,不锈钢体积占1/3,应变速率为0.1~10 s^(-1),变形温度为1000~1100℃。通过比较模拟和试验结果,发现碳钢与不锈钢双金属材料的应力-应变曲线与试验结果存在一定的比例关系而且复合材料中间区域的变形量大于两端。通过模拟可得出整体过程中不锈钢的平均晶粒比碳钢大。由于试验结果跟模拟结果存在一定的差别,在物块外表面不能明确看出物体内部是否存在变化,因此本模拟是有必要的。

关键词： 有限元软件   裂缝   变形   应力  

摘要： 本研究对一座大跨屋盖的楼盖裂缝情况进行了分析,并通过杆系模型和实体有限元模型的应用,对内力及裂缝破坏原因进行了详细分析。研究结果表明,在结构自重作用下,楼盖的内力较大,特别是9和13轴交GH轴范围的楼板弯矩远大于计算的承载力。与实际观察结果相吻合的分析结果显示,该区域的楼板出现了裂缝、钢筋屈曲、混凝土保护层脱落和钢筋外露等破坏现象。进一步的实体有限元模型分析表明,楼盖结构在自重作用下存在应力集中,导致楼板混凝土开裂和承载力失效的风险。这些研究结果对于进一步修复和加固楼盖结构具有重要意义。用通过对某大跨度楼盖施工完后出现裂缝产生原因进行分析探究,揭示裂缝产生的原因,为类似工程提供较好的处理经验。

关键词： 增材制造   快速成型   应力场   数值模拟   仿真分析  

摘要： 在不同扫描速度下,针对金属钛合金熔丝增材制造过程温度场、应力应变场进行数值模拟,建立数学分析模型,分别对单道单层的Ti-6Al-4V增材制造过程温度场、应力场进行分析计算。结果表明:工件在制造过程中存在较大的温度梯度,而且随熔覆层数的增加,有明显的工件内部热量积累现象。在基板与第1道熔覆层处容易产生应力集中,且冷却过程中产生的纵向应力在焊接残余应力的分布中占主导地位。文中的研究为单道单层熔丝增材制造工艺参数设定提供了理论依据。

关键词： 铅芯橡胶支座   水平等效刚度   初始剪切变形   参数分析   应力分析  

摘要： 为了研究初始剪切变形对铅芯橡胶支座力学性能与大剪切变形时内部应力的影响规律,首先基于厂家提供的支座规格参数得到铅芯橡胶支座有限元模型,验证试验数据与有限元计算结果模型的正确性;然后分析支座尺寸、形状系数、竖向压力等不同参数,对有初始剪切变形的铅芯橡胶支座100%水平性能、内部钢板橡胶最大应力比的影响,并进行大剪应变下支座内部应力分析。结果表明:与无初始剪切变形相比,铅芯橡胶支座的100%水平刚度随着压应力、初始剪切变形、支座形状系数的变化最大为5%,影响程度较小;有初始剪切变形对橡胶隔震支座100%剪应变条件下的橡胶和钢板应力有一定的影响,但基本未达到橡胶材料的拉伸强度和钢板的屈服强度,支座处于安全状态;有初始剪切变形对橡胶隔震支座250%以上剪应变条件下的橡胶和钢板应力有很大的影响,不同剪应变条件下的橡胶或钢板应力均可能达到拉伸强度或钢板的屈服强度,支座有极大的损伤风险;通过分析,建议支座实际剪应变为400%、350%、300%、250%、200%及100%时,其初始变形分别不能超过0、20%、70%、120%、170%及270%。

关键词： 岩屑坡   装配式挡墙   水平位移   锚杆   应力  

摘要： 为治理岩屑坡稳定性,以“装配式挡墙+防护网+锚杆”的组合支护结构对某岩屑坡进行加固,采用Flac3d软件,从岩屑坡的水平位移、锚杆的受力与位移以及装配式挡墙尺寸的角度,分析岩屑坡的稳定性。结果表明:①岩屑坡的碎颗粒表层有产生滑动面的风险,支护后边坡贯通面消失,水平位移、锚杆应力与位移均满足工程安全要求;②采用尺寸2m×10m的装配式挡墙支护效果最好,最大坡顶位移4.5mm,约为尺寸2m×8m挡墙位移的44%;③岩屑坡坡脚位移的数值模拟结果与实测数据相近,误差1.4mm,模拟结果能反映该岩屑坡的位移变化情况,结果可靠。

关键词： 粉末颗粒形状   粉末压制   离散元法   接触力   应力  

摘要： 针对粉末压制中的粉末形状与粉体力学行为的关联问题,基于离散单元法建立了铁基粉末的单轴压制模型,分析了压制中粉末形状对致密化特征、微观接触力以及宏观应力等力学行为的影响规律。结果表明:在压制过程中粉体的孔隙率随形状系数AR的减小而降低,配位数随形状系数AR的减小而增加。粉体接触力各向异性随形状系数AR的减小而逐渐增强,而各形状粉体的接触各向异性系数a_(c)、a_(n)、a_(t)均经历从突增过渡到稳定阶段的变化过程。此外,粉体的压制应力快速增加阶段所占比例会随形状系数AR的减小而增大;粉末形状系数AR越小,体系内应力的分布范围越集中。将进一步拓展粉末压制中力学行为的研究理论基础,为改善粉末零件的致密性提供方法指引。

关键词： 直径   长度   种植体   种植联合修复   皮质骨   三维有限元   应力分析  

摘要： 对比分析不同直径与长度的种植体组合联合修复对皮质骨应力分布及大小的影响。方法 建立右下5、右下7种植体支持的右下5至右下7种植固定桥修复模型,不同直径和长度的种植体两两组合成16组三维有限元模型,采用垂直力与倾斜力加载的方式,观察对比不同模型的皮质骨等效应力峰值大小及分布情况。结果 当种植体长度组合不变,直径组合改变,4.3mm与4.8mm直径组合的模型应力峰值比较小,4.1mm与4.8mm直径组合及4.1mm与4.3mm直径组合的皮质骨应力峰值比较大。当种植体直径组合不变,长度组合改变,皮质骨应力峰值在垂直力加载时有随着长度增加而减小的趋势,在倾斜力加载时,10mm与10mm长度组合皮质骨应力峰值较小,12mm与8mm长度组合应力峰值较大。从直径和长度两方面同时比较, 4.3mm×10mm与4.8mm×10mm组合及4.3mm×10mm与4.8mm×8mm组合应力峰值较小,4.1mm×10mm与4.3mm×8mm组合及4.1mm×10mm与4.8mm×8mm组合应力峰值较大。结论 1、种植联合修复中,皮质骨的应力有随着种植体直径增大而减小的趋势,但4.1mm直径与4.8mm直径种植体组合的皮质骨应力值较大;2、垂直力加载时,种植联合修复的皮质骨应力峰值有随着种植体长度增加而减小的趋势;倾斜力加载时,没有明显的规律;3、种植联合修复中,当两个种植体的长度和直径同时改变,从生物力学角度,4.3mm×10mm与4.8mm×10mm种植体组合及4.3mm×10mm与4.8mm×8mm种植体组合是保护皮质骨较优的联合修复种植体组合。

关键词： 岩石力学层   地质力学建模   天然裂缝   最优网格单元大小   应力场   数值模拟  

摘要： 岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制,同样地,裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响,岩石力学层会发生迁移,因此,控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存在.本文提出了一种采用储层地质力学方法分析构造因素控制下的岩石力学层迁移规律模拟方法.通过野外观测建立三维裂缝离散网络模型,采用岩石力学实验测量岩石与裂缝面的力学参数,编制三循环法模拟程序研究不同尺寸、不同方位的裂缝性岩体等效力学参数,提出了裂缝性储层地质力学建模最优网格单元大小确定方法,并建立了裂缝参数与岩体力学参数间的数学模型.最后,通过不同时期古应力场数值模拟,预测裂缝的密度、产状,实现了构造因素控制下岩石力学层迁移规律数值模拟.结合鄂尔多斯盆地西缘裂缝组合样式及后期应力场模拟的精度要求,确定地质力学建模最优网格单元大小为28 m;在地质力学建模中,过小的网格单元尺度不能完整刻画单元内的裂缝发育模式.从燕山期至喜马拉雅期到现今,伴随着天然裂缝的发育,岩体杨氏模量总体呈下降趋势,泊松比增大,并且岩石杨氏模量与泊松比间的空间差异性逐渐减小.

关键词： 部分斜拉桥   拉索横隔板   三维实体模型   应力  

摘要： 文章以广西贺州至巴马高速公路(象州至来宾段)培森柳江特大桥部分斜拉桥为工程背景,利用通用有限元程序空间有限元ANSYS建立三维实体单元模型,对拉索处横隔板的构造形式进行多方案的对比研究,得出受力较为合理的方案,为部分斜拉桥拉索横隔板的构造设计提供借鉴。