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关键词： 有限元法   钻杆补充装置   钻杆箱   结构优化设计   应力分析   变形分析  

摘要： 针对钻杆补充装置变形导致钻杆运动受阻的问题,根据钻杆箱承受的载荷,进行了应力和变形有限元分析,得知侧板与隔板刚度较弱。通过增设矩管、加长导向套改善了钻杆箱的结构刚度。现场应用表明,优化后的钻杆箱更加可靠、耐用,长时间使用未变形。

关键词： 隔离开关   支柱绝缘子   风载荷   弯曲应力   应力分析  

摘要： 利用经验公式计算了不同风速下绝缘子风载荷数值。通过仿真分析,对比了1/4和整体水泥胶合状态下绝缘子最大弯曲应力状态特征。模拟了特定载荷下,缺陷运行状态时绝缘子的应力分布特征,计算了裂纹处应力强度因子K1。结果表明,不同状态下,最大弯曲应力均发生在法兰与瓷体下部接触的位置;同一风速下,1/4水泥胶合状态下的最大弯曲应力较整体水泥胶合状态下的最大弯曲应力有所提高;同一胶合状态下,随着风速增大,最大弯曲应力逐渐增大,且增幅逐渐变大。研究结果可为支柱绝缘子运行可靠性分析及材料工艺改进提供参考。

关键词： 焊接工艺   焊后热处理   应力分析   压力容器   不等厚管壁  

摘要： 对压力容器不等厚焊口的典型开裂焊口进行焊接工艺、焊后热处理、应力分析,并提出改进措施,最后进行理化、无损检测验收。

关键词： Algor   水闸   数值分析   应力  

摘要： 为了解大型水闸结构内部的应力分布状态,为结构的配筋设计提供参考依据,通过Autodesk CAD建立三维模型并导入Autodesk Simulation Mechanical仿真分析软件,对大型水闸结构在各工况下的静动力特性进行数值分析。数值分析结果表明:闸底板顶部、齿墙和牛腿等部位出现较大的拉应力,但均低于混凝土的抗拉强度;水闸的振动特点符合水工建筑物的一般规律。该分析方法对大型水闸的结构配筋设计具有一定的参考价值。

关键词： 灯泡贯流式厂房   三维有限元   地震   应力   ADINA  

摘要： 灯泡贯流式厂房是由多个孔洞组成的复杂三维孔洞结构,作为挡水建筑物,要承受上、下游水平作用力,厂房的应力分布较其他形式的厂房更加复杂。为了使厂房结构设计更加合理、安全、经济,需要全面了解各设计工况厂房坝段应力、位移状态。文章利用ADINA完成结构的三维静、动力有限元分析,重点研究了某灯泡贯流式厂房在常规静力设计工况和地震工况下的应力规律,可为工程设计提供参考。

关键词： 煤炭地下气化   条带开采   热-力耦合   温度场   应力场   位移场  

摘要： 煤炭地下气化条带开采适应强,且有助于围岩稳定控制,应用前景良好。为研究地下气化热-力耦合作用下条带开采过程中燃空区围岩的温度场、应力场和位移场的演化规律,采用COMSOL Multiphysics对贵州盘江山脚树矿4号煤层地下气化条带开采进行了数值模拟,并对气化开采和常规开采后的围岩应力和变形特征进行了对比分析。结果表明:随着气化工作面推进,围岩体内部约2 m区域的温度先升高后降低,温度传导范围一直呈扩大趋势,最大影响范围为10~12 m,温度在顶板中的传导范围最大,两侧煤体次之,底板最小。地下气化高温会在燃空区围岩体中产生热应力,导致地下气化条带煤柱所受垂直应力要明显高于常规开采的,并使燃空区悬露面、煤柱与顶底板交界面均承受水平压应力。燃空区邻近区域的顶底板位移趋势与常规的相同,但顶底板深部的位移则出现相反情况,即顶板上移、底板下沉。燃空区围岩的水平位移量明显大于常规条带开采的,且开采区域的左侧围岩体向左水平移动,右侧围岩体向右水平移动。地下气化条带开采过程中直接顶变形的波动幅度明显大于常规开采的,并在有煤体支撑的区域出现上移现象,其模型顶部岩层出现了整体上移现象,且其变形量大于常规开采的,说明地下气化过程中形成的热应力能一定程度上阻止覆岩的下沉变形。数值模拟结果可为地下气化条带开采的工程设计提供理论指导。

关键词： 掘进机   五爪星轮   应力分析   SolidWorks  

摘要： 针对五爪星轮在工作过程中受力不均匀,容易发生疲劳断裂的问题。应用SolidWorks软件建立了五爪星轮的三维实体模型,应用SolidWorks有限元分析模块对五爪星轮进行了动力学分析,确定了五爪星轮在工作过程中的最大受力位置及易发生断裂的位置,并对其进行优化设计,比较分析了设计前后五爪星轮的性能。

关键词： 肛管直肠环肌群   肛瘘   应力   仿真   试验  

摘要： 目的:从力学角度应用试验与仿真相结合对肛管直肠环进行有效预测评估与量化评判。方法:提取直肠癌术后组织标本获得肛管直肠环样本,进行静态拉伸试验,获得肛管直肠环肌群的应力-应变曲线;采用逆向工程的方法将使用MR扫描得到的盆底肛提肌、肛门扩约肌复合体转换为可导入仿真软件的三维几何模型;再使用ABAQUS有限元仿真软件进行仿真分析,模拟肛管直肠环肌群在不同排便条件下所承受的应力情况。结果:采用不同直径的圆柱作用于肛管直肠环,可以有效地模仿人静息状态、强忍状态,力排初状态以及增大腹压的各种活动状态如喷嚏、咳嗽、负重活动。结论:肛管直肠环有限元模型的建立为有效地模拟肛门不同手术方式导致的肛门控便功能障碍研究提供了有效真实的平台。

关键词： 显微拉曼光谱   单晶硅   应力  

摘要： 随着半导体器件行业对单晶硅片尤其是超薄单晶硅片的需求愈来愈大,单晶硅的制备工艺及品质表征愈发受到研究人员的关注。残余应力作为影响单晶硅片品质的重要指标,缺乏合适的表征方法和设备。基于显微拉曼光谱技术,建立单晶硅片相对应力表征方法。对不同样品进行了微区相对应力表征分析,结果表明:针对明显光学缺陷的样品,拉曼表征结果与显微光学成像相对一致。针对显微光学无明显缺陷的样品,基于拉曼光谱技术相对应力表征方法可作为显微光学表征的补充手段。该方法可为单晶硅片的加工工艺改进和提高质量控制提供判断依据。

关键词： 功能梯度材料   胫骨假体   有限元   应力   应力遮挡   无菌性松动   膝关节假体  

摘要： 背景:全膝关节置换后胫骨衬垫的过度磨损,以及关节假体的无菌性松动是导致膝关节假体失效的主要原因。假体与骨骼力学强度差异过大会导致骨上产生应力遮挡,进而诱发假体无菌性松动。目的:利用有限元方法分析植入功能梯度材料(functionally graded materials,FGM)胫骨假体后胫骨假体与胫骨近端松质骨的应力响应。方法:设计了两种不同孔隙率参数的钛合金-羟基磷灰石复合功能梯度材料(命名为FGMⅠ、FGMⅢ)和一种钛合金-理想骨弹性材料复合功能梯度材料(命名为FGMⅡ),其中FGMⅠ的孔隙率参数分别为0.1,1,1,FGMⅡ和FGMⅢ的孔隙率参数分别为0.4,0,1。建立全膝关节置换三维有限元模型,利用仿真软件Abaqus分析FGM与钛合金材料胫骨假体植入后,在伸直位0°及屈曲位30°和60°三种工况下胫骨假体与胫骨松质骨上的应力分布变化。结果与结论:(1)在不同工况下,与钛合金胫骨假体相比,FGM胫骨假体的最大Von Mises应力显著降低,且其松质骨与假体柄端接触部位上的应力明显减小。(2)胫骨松质骨沿不同路径的应力曲线和平均应力表明,在不同工况下,与钛合金胫骨假体相比,使用FGM假体后胫骨近端松质骨上的应力均有提升,其中FGMⅠ提高5.4%-17.3%,FGMⅡ提高1.0%-13.5%,FGMⅢ提高1.6%-15.4%。(3)结果表明,FGM胫骨假体有助于增加胫骨近端松质骨上的应力,减弱胫骨近端的应力遮挡效应,进而可降低胫骨假体无菌性松动发生的概率,延长假体的寿命,且FGMⅠ在3种FGM假体中效果最好。