课程文献中心 更多>>

关键词： 坚硬顶板   分段水力压裂   应力   微震   冲击地压  

摘要： 针对坚硬顶板易形成悬顶导致应力集中及大面积悬顶突然破断形成动载扰动并诱发冲击动力灾害等问题,以东滩煤矿6303工作面为研究背景,提出定向长钻孔分段水力压裂区域坚硬顶板治理技术。在顶板关键层共布置4个钻孔,钻孔长度最深达792 m,累计完成28段压裂。为评价顶板致裂效果,利用光纤光栅三维应力长期动态监测系统和SOS微震系统对水力压裂前后三维采动应力和微震事件进行实时监测。研究结果表明:定向长钻孔分段水力压裂实施后,顶板岩层应力集中程度明显降低,主应力方向改变,超前支承压力影响范围减小,采动影响下应力集中系数由2.20下降到1.32,弹性应变能密度峰值由200 kJ/m^(3)下降到80 kJ/m^(3);压裂后大能量微震事件明显减少,微震事件日平均能量由100 kJ/d下降到10 kJ/d,能量释放缓和且均匀,空间平均释放能量保持在4~8 kJ/m,且由低频高能释放形式转变为高频低能释放形式。

关键词： 有限元模拟   直连型套管   螺纹   应力分析  

摘要： 利用ABAQUS有限元软件对CST-ZT直连型套管进行了模拟,分析了典型工况下的螺纹牙在不同过盈量和载荷受力下的影响规律。结果表明:直连型套管在上扣拧紧工况下,最后几扣螺纹牙承载了大部分的轴向预紧力;轴向受拉工况下,各扣螺纹牙承载面所分担的载荷分布并不均匀,其中第一扣和最后一扣螺纹牙承担了大部分的轴向载荷;上扣+轴向载荷工况下,台肩过盈量增加会使得最后几扣螺纹牙承载更多的轴向载荷。

关键词： 开孔单桩   海底电缆   应力分析   桩基冲刷   数值模拟  

摘要： 海上风电工程上广泛采用桩身开孔引入海底电缆进入塔筒内部的连接方式,由此海底电缆产生悬跨段,桩周土体冲刷会改变电缆悬跨状态影响电缆受力特性。因此,分析桩周土体冲刷程度对电缆受力特性的影响规律,具有重要的工程意义。本文采用ABAQUS数值分析软件,建立海底电缆-桩身-海床土体的数值模型,开展冲刷程度对海底电缆受力特性的影响研究。结果显示:当冲刷坑的长度大于海底电缆初始的悬跨长度时,电缆的整体应力分布增大;初始的冲刷坑尺寸增大后,电缆出现3个应力较大的特征位置,分别是冲刷坑边缘、电缆悬跨段最大应力点和桩身开孔处的位置;冲刷坑长度的变化对电缆悬跨段最大应力点处应力的影响最为显著。研究成果可为开孔单桩的防冲刷设计提供参考。

关键词： 数字图像相关   应力   应变   计算   试验  

摘要： 真应力-应变曲线对于研究材料的机械性能具有重要意义。介绍了一种基于数字图像相关技术处理拉伸试样局部真应力-应变曲线的方法,通过设计拉伸试验得到不同形式的应力-应变曲线,并进行验证。计算与试验结果表明,传统方法计算得到的真应力-应变曲线只能近似反映试样某个位置的应力应变情况,更适合表征材料均匀塑性变形阶段的机械性能,基于数字图像相关技术的方法可以有效、合理地计算得到拉伸过程中试样不同位置的真应力与真应变,包括颈缩后大应变变形下的真应力与真应变,能够表征材料从加载到断裂破坏过程中不同位置的机械性能。

关键词： 无人驾驶   农药喷雾车   机架   应力   应变   模态分析  

摘要： 为保证无人驾驶替代农药喷雾车在复杂的田间环境中安全作业,需要对机架进行有限元分析,确保机架有足够的强度、刚度,避免机架在施药车田间路面行驶时共振。利用CATIA三维软件建立无人驾驶替代农药喷雾车机架模型,导入有限元分析软件Workbench中,通过对机架结构的网格划分,按照实际载荷与约束情况进行应力、应变及模态分析。结果表明,最大应力值66.102 MPa小于屈服强度值290 MPa,最大变形值0.65975 mm,由于机架整体尺寸都比较大,相对于机架最大变形值可忽略不计,得出机架强度、刚度满足设计要求;机架前12阶固有频率最小值71.977 Hz,车轮激励频率(11 Hz)和柱塞泵工作激励频率(50~60 Hz),始终小于机架最小固有频率,避免了喷雾车田间行驶过程中机架共振,为喷雾车后期的结构优化提供依据。

关键词： 球销座   冲头速率   应力   应变  

摘要： 针对球销座热锻过程中填充不满的问题,笔者采用Deform软件模拟了球销座热锻的填充过程,分析了不同冲头速率对其成形过程中锻件应力、应变、温度场、速度、最大主应力分布的影响。仿真结果表明,不合理的冲头速率会导致锻件关键位置的应力、应变分布不均匀,进而导致锻件在冷却过程中产生应力,影响锻造的质量。

关键词： 变曲率叶片   激光参数   工艺参数   熔池温度   应力  

摘要： 为了提高激光熔覆修复航空发动机变曲率失效叶片的数值模拟精度,及时准确地辨识出误差,提出了基于动态边界条件的修复过程加载区域方法。首先依据变曲率失效叶片建立了复原度更高的叶片有限元模型,以保证所建模型能够反映变曲率失效叶片在修复中的真实状态;其次利用所提方法进行了激光熔覆修复变曲率失效叶片的热-应力场模拟计算,用以提取实时工况数据来实现工艺参数对结果影响的定量化研究;最后分析了激光参数和工艺参数对变曲率叶片温度场和应力场的影响规律。结果表明,在激光扫描速度前后取值成比例增加时,变曲率叶片前后熔池温度相差值在500℃附近;合适的道间冷却时间可大幅降低变曲率叶片熔池温度,但是对应力场影响不大。

关键词： 互联网   工程力学   教学改革  

摘要： 工程力学作为机电专业的一门技术基础课程,因其理论性强、实践环节少、教学方法单一,教学内容枯燥等实际问题,一直以来,激不起学生的学习热情,教学效果不佳。基于此,在“互联网+”背景下,引入课程思政教学理念,借助信息化教学技术、力学求解软件、虚拟仿真软件,采用翻转课堂、线上线下混合式教学模式等进行教学改革,取得良好的教学效果。

关键词： 山地履带拖拉机   坡地   等高线作业   压实   应力  

摘要： 山地履带拖拉机(配备姿态调整机构)具有良好的稳定性和越障性能,特别适宜在丘陵山区坡地作业,然而由于坡地角的存在导致拖拉机两侧履带下的应力分布极不均匀,使得拖拉机附着性和通过性均降低。本文针对山地履带拖拉机坡地等高线行驶/作业时,坡地土壤内部应力分布规律不明确以及如何提高应力均匀性缓解土壤压实等问题,在深入分析坡地工况下履带最大接地比压与应力传递基本规律的基础上,采用EDEMRecurDyn耦合方法进行了仿真试验,并采取土压力盒埋设法分别开展了基于小型坡地土槽的静态试验和坡地试验田的动态试验;其中,静态试验探究了不同深度土壤在含水率、初始紧实度、加载质量及坡地角等影响下的垂直应力分布规律;动态试验探究了山地履带拖拉机坡地等高线行驶/旋耕作业时履带下方土壤应力随作业速度、车身状态(调平/未调平)及牵引负载的变化规律;并分析了履带张紧力对土壤垂直、水平应力分布的影响。试验结果表明:履带下垂直应力在各支重轮的轴线处呈现一个应力峰值;水平应力在各支重轮轴线的前、后方分别出现一个应力峰值;适当增大作业速度,可减小土壤内部垂直和水平应力峰值,拖拉机速度由0.5 km/h增加到1.5 km/h,垂直应力峰值减小了35%,水平应力峰值减小了27%;车身调平可以较好地提高拖拉机两侧履带下土壤垂直、水平应力分布的均匀性,坡低、坡高两侧的垂直应力峰值分别降低13%和增加18%,坡低、坡高两侧的水平应力峰值分别降低28%和增加23%;履带张紧力由1.2×10^(4) kPa减小到8.0×10^(3) kPa时,履带下的垂直及水平应力峰值分别减小了31%和22%,即适度减小履带张紧力可降低土壤压实程度。该研究可为山地履带拖拉机相关参数的优化提供理论依据,可提高坡地土壤应力分布均匀性、缓解土壤压实效应。

关键词： 静应力   截割部   应力   结构   摇臂壳体  

摘要： 针对采煤机截割部摇臂壳体的动力响应问题,工程中的摇臂壳体承受交变应力的作用,采用Solidworks进行三维建模,划分网格,设置边界条件,将载荷与约束完整添加于三维模型上,符合实际情况,采用仿真模块化分析,得到应力变化云图以及前五阶模态振型。根据应力的变化趋势及规律,避免应力集中导致结构断裂,保证采煤机截割部稳定运行。分析前五阶模态振型,基于振动学基本理论,分析采煤机截割部摇臂壳体振动情况。