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关键词： 激光熔覆   温度场   应力场   流场   数值模拟  

摘要： 如何改善机械部件的表面性能如硬度、耐磨性和耐腐蚀性,提高工业设备的性能和使用寿命已成为当务之急。激光熔覆技术可以在常规材料表面熔覆高性能的涂层,具有污染小、稀释度低、冶金结合强度高、热影响小等优点,因此受到广泛关注。通过归纳激光熔覆过程的温度场、应力场、流场等方面的数值模拟研究,总结了国内外目前针对上述物性参数的分布及演变规律分析所使用的数值模拟方法,揭示了残余应力、组织形变形成的机理,为获得高质量的熔覆涂层提供了一定的理论指导基础。同时,展望了数值模拟技术在激光熔覆过程中的未来发展趋势。

关键词： 温度—应力试验   面板堆石坝   温度场   应力场   仿真计算  

摘要： 基于温度—应力试验结果得到了面板混凝土的早期自收缩变形、热膨胀系数以及徐变变形。将这些参数作为面板堆石坝施工期温度场与应力场有限元仿真输入参数,研究表面保温措施对混凝土面板早期温度场与应力场的影响。仿真结果表明:表面保温措施对于混凝土面板温度场与应力场有较大影响,在合理的保温措施下,能够有效降低混凝土面板的表面与内部的温差以及混凝土面板的最大拉应力,使混凝土面板堆石坝施工期混凝土面板产生的拉应力低于抗拉强度,防止出现宏观裂缝,提高其结构安全性。

关键词： 非熔化极气体保护焊   堆焊   环境温度   AISI 4130钢   Inconel 625合金   温度场   应力场  

摘要： 环境温度对非熔化极气体保护焊(TIG)堆焊过程中堆焊层的温度场与应力场有着重要影响。为了探明AISI 4130钢TIG堆焊Inconel 625合金过程中缺陷的产生原因,采用ABAQUS有限元分析软件,对不同热输入量和不同环境温度条件下TIG堆焊Inconel 625合金的温度场和应力场分布规律进行研究。结果表明,当堆焊工艺参数相同时,在较低的环境温度下(0℃)焊缝残余应力高,分布不均匀,焊接变形大,容易产生焊接缺陷。通过适当降低焊接电流及焊接速度,在保证热输入量的条件下,可降低焊接峰值温度、残余应力及应变,从而减少裂纹、孔洞等焊接缺陷的产生,提高焊接质量。

关键词： 斜拉桥   钢-混组合梁   斜拉索断裂   钢锚箱   应力   参数分析   有限元法  

摘要： 为研究大跨度斜拉桥斜拉索断裂对内置钢锚箱式索梁锚固结构局部受力特性的影响,对斜拉索断裂情况下索梁锚固结构应力进行计算并展开参数分析。以某大跨度双塔双索面钢-混组合梁斜拉桥为背景,采用MIDAS Civil及Abaqus软件分别建立全桥有限元模型及钢锚箱局部有限元模型,研究了运营及断索工况下钢锚箱局部构件的受力,并对运营工况下钢锚箱各板件厚度进行了参数优化分析。结果表明:钢锚箱应力较大位置集中在各板件焊接处;中索断裂工况对钢锚箱的应力影响较大,断索位置附近的锚固区应力增幅最大达21.36%;对于钢-混组合梁斜拉桥,箱梁顶板厚度的变化对内置式钢锚箱各板件受力的影响很小,改变承压板与预埋套筒厚度对钢锚箱整体结构受力的优化效果明显。

关键词： 悬浇箱梁桥   混凝土超方   容重修正   变形   应力  

摘要： 为探讨箱梁混凝土超方对悬臂浇注混凝土梁桥力学行为的影响,推导了由箱梁顶底板超厚引起的截面积增量数学表达式及考虑截面特性变化后的容重修正计算公式,分析了不同混凝土超方量对悬浇箱梁桥最大悬臂状态下的主梁变形及截面应力影响。结果表明:悬浇箱梁桥混凝土超方主要发生在主梁顶板与底板;混凝土超方将改变箱梁截面的抗弯刚度,根据面积的变化来计算容重的变化对结构的影响更加精确;超方对主梁截面的应力与变形均有着不同程度的影响。

关键词： 旋轮拉轧   进给比   压下量   主轴转速   应力  

摘要： 旋轮拉轧工艺成形件的残余应力较大,严重影响其使用寿命。针对此问题,使用ABAQUS/Explicit对旋轮拉轧过程进行有限元分析,采用单因素控制法,以Q235钢为研究对象,建立了旋轮拉轧的有限元数值模型,分析了应力形成过程及其分布规律,并且探究了不同进给比、压下量以及主轴转速对成形件三向残余应力的影响规律。通过试验数据与仿真结果对比,验证了仿真设置的准确性。结果表明:在旋轮拉轧过程中,旋轮与管坯接触处的应力最大,变形区的轴向应力表现为拉应力,切向应力表现为拉应力与压应力交替出现,径向应力表现为压应力;轧后成形件的三向(轴向、切向、径向)残余应力随着进给比、压下量以及主轴转速的增大而增大;仿真结果与试验结果之间的误差小于5%,从而验证了模拟结果的可靠性。

关键词： 油气管道   应力   应变   力学性能   内检测   惯性导航  

摘要： 附加应力应变的存在降低了环焊缝对缺陷与管材力学性能差异的容许值,并可导致缺陷扩展直至失效。长输油气管道在途经山地、冻土等地质灾害多发区域时,易受外部载荷影响,导致管道本体承受较大的附加应力,亟需可靠的技术手段以排查管体应力风险,确保管道安全运行。基于全尺寸牵拉试验平台,开展了S355、S235、X65共3种不同管材管道全尺寸试验,对管材力学性能与弯曲应变状态内检测技术的综合应用进行研究。结果表明,管材力学性能内检测技术是一种基于预先磁化的电磁涡流检测新型内检测技术,可以有效检测管材的屈服强度,并据此识别不同管节所使用的管道材料。该技术可用于环焊缝与母材强度匹配性预测,为管材力学性能快速在线检测和后期的完整性评价提供了一种较为新颖的方法。此外,该技术是基于惯性导航检测单元的弯曲应变内检测技术的有力补充,可对管道本体应力应变状态开展全面检测,及时发现并有效预防因附加应力较大而发生的管道失效。(图6,表2,参22)

关键词： 季节性冻土   防冻胀体系   有限元模拟   应力场  

摘要： 季节性冻土严重影响着寒区工业与民用建筑及交通运输工程的建设和使用。文中以黑河市一工业厂房为例,采用挤塑聚苯乙烯泡沫板(Extruded polystyrene board,XPS)和工业固废炉渣等防冻胀材料在建筑基础圈梁下铺设基础垫层,形成垫层与圈梁组合的新型建筑基础防冻胀体系,缓解季节性冻土的冻胀危害,保障建筑基础的安全。为探究新型防冻胀体系的防冻胀效果,利用ABAQUS有限元软件,建立了新型防冻胀体系的三维有限元模型。并通过分析有限元模型的温度场和应力场,发现新型防冻胀体系明显缓解了冻土的冻胀作用,降低了最危险节点处的冻胀应力,保证了建筑基础的安全。

关键词： 楼板大开洞   弱连接   应力分析  

摘要： 某多高层住宅为满足建筑使用功能,外形成凹形造型,楼板大开洞,形成局部弱连接,楼板平面内刚度发生突变,楼板水平传力途径受到影响,楼板平面内绝对刚性的假定不再成立,开洞楼板分为各个独立的楼板块,根据板块的实际刚度,采用合理的弹性板模型,在小震和中震计算下进行楼板应力对比分析,对形成弱连接处的局部细窄楼板进行应力分析,从而验证楼板能满足概念设计和相关规范的要求。

关键词： 单绳提升机   辐板天轮   槽钢天轮   应力   变形  

摘要： 介绍了现有天轮结构在使用中存在的问题,阐述了新设计的辐板天轮的结构和主要优点;分别对辐板天轮和槽钢天轮的受力进行分析,给出了两种结构受力计算的简化方法。通过有限元计算获得两种结构天轮的应力与变形情况,得出结论:在等重设计的前提下,辐板天轮和槽钢天轮都能满足使用要求,但辐板天轮的刚度和强度均优于槽钢天轮。