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关键词： 膝   关节成形   单髁置换   假体安装   生物力学   应力   有限元分析  

摘要： 背景:单髁置换手术的高翻修率是亟待解决的问题,翻修原因多为假体松动、聚乙烯磨损和健侧间室关节炎进展等术后并发症,而上述并发症与假体对位不良引起的关节内应力异常密切相关。目的:研究内侧固定平台单髁置换过程中股骨假体不同内外翻角度对聚乙烯上表面、外侧间室软骨表面及胫骨假体下松质骨表面应力大小和分布的影响。方法:利用放射学技术和三维扫描技术获得膝关节和单髁假体的数字化影像,通过mimics、Ansys workbench等软件建立正常膝关节模型并验证其有效性。在Ansys workbench软件中模拟单髁置换手术,将假体进行适当定位,并改变股骨假体位置,建立股骨假体内、外翻0°,3°,6°,9°,12°共9种工况,观察各工况中聚乙烯上表面、外侧间室软骨表面及胫骨假体下松质骨表面应力大小和分布的变化规律。结果与结论:(1)在膝关节伸直位静态载荷下,聚乙烯上表面的应力随假体内外翻角度的增大而增大,外翻时的增幅更大;聚乙烯上表面的应力分布在内翻时向内移,在外翻时向外移;(2)外侧间室软骨表面的应力在内翻时增大、外翻时减小;(3)胫骨假体下松质骨表面的应力集中在沟槽中,内外翻时应力均增大,外翻时的增幅更大;(4)从内翻到外翻的过程中载荷逐渐向内侧间室转移;(5)各结构中聚乙烯上表面的应力最大,其中股骨假体内、外翻≥6°的应力值显著高于标准位置(内、外翻0°)。

关键词： 多元热流体   高温高压   合金钢   管道补偿器   应力分析  

摘要： 经过多年的研究与实践,陆地稠油开采形成了以蒸汽吞吐为主体的开采工艺,取得了很好的效果。随着海洋石油逐步的开发,也遇到了稠油开采的难题,深入研究陆地稠油开采相关工艺技术,总结出一套适合海洋石油平台稠油开采相关工艺及管线设计技术。

关键词： 卷簧   刚度   应力   转矩   行业标准  

摘要： 针对特殊卷簧在工作40万次后发生疲劳破坏的问题,为计算其所受最大转矩及在该最大转矩作用下所受最大应力,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真有限元分析方法,对该卷簧的刚度及所受应力情况进行分析计算。根据有限元计算及理论分析结果得出:卷簧在工作过程中簧圈发生接触,接触前刚度随施加转矩呈非线性增长,接触后刚度随施加转矩呈线性增长,其所受最大应力位置在中间簧圈内表面。该特殊卷簧有限元计算结果可为行业标准的补充、修订提供一定参考。

关键词： 角接接头   温度场   应力场   焊接变形  

摘要： 采用专业焊接软件对3mm厚5A05铝合金角接接头熔化极惰性气体保护焊(MIG)的焊接过程进行仿真模拟,优化其焊接参数范围;对不同焊接参数下焊接过程中温度场、应力场及焊接变形情况进行研究与对比分析。结果表明:焊接过程中温度主要沿焊缝距离呈梯度分布,热输入在238.9~500 J/mm范围内可以实现3mm厚5A05铝合金角接焊缝的熔透成形;减小焊接热输入有利于降低焊接过程中的等效应力,且随着焊接热输入的减小,总变形量有所减小。

关键词： 带式输送机   改向滚筒   静态分析   应力   变形量   可靠性  

摘要： 针对改向滚筒在使用过程中承受的载荷多变,容易引起多种形式失效的问题,采用ANSYS有限元仿真分析软件,对改向滚筒进行静态分析及结构优化设计。经过优化设计后,改向滚筒的质量下降22%,最大应力值为11.5 MPa,最大变形量为0.025 mm,提高了滚筒的性能及可靠性,可保证带式输送机的稳定运行。

关键词： 深基坑   监测   桩体深层水平位移   应力  

摘要： 针对滁州地区地质条件,结合滁宁城际铁路某深基坑无止水及降水措施实际,通过优化监测方案,及时准确地对基坑进行了预警,确保了施工安全。通过对相关监测数据的分析,得出一些有价值的结论。监测数据表明,桩体深层水平位移最大值大致位于基坑开挖深度0.7倍处;桩体深层水平位移、地下水位与地表沉降关系较为密切;混凝土支撑截面4个角点所测应力差值较大,因此在截面4个角点设置应力计取平均值十分必要。

关键词： 翻边成形   凸模形状   合模方式   应力   有限元  

摘要： 针对GH536燃烧室帽罩翻边异形孔边缘应力及变形难以控制问题,进行了翻边成形有限元研究,根据凸模形状及合模方式的不同,建立了3组翻边成形数值模型,探究了凸模形状及合模方式对GH536帽罩翻边成形异形孔边缘及环形凸起区域应力、塑性应变分布的影响,结果显示,凸模前缘过渡特征可增加成形区域应力分布均匀性,帽罩环形凸起区域两侧采用上下模形式可以提高异形孔前缘及局部区域应力分布均匀性,降低环形凸起区域向翻边侧凹陷变形程度,翻边区域整体应变均匀性较初始模型有明显提高。

关键词： 圆筒环   ABAQUS   温度场   应力场  

摘要： 随着我国经济的发展和信息技术的提升,各行各业在产业升级中对数字化的需求不断提高,特别是数字化在工程生产中的地位越发突出。其中,数值模拟是当前研究工程问题最常用的方法之一。该研究使用有限元分析软件ABAQUS对20#钢圆筒环焊接温度场和应力场进行了三维数值模拟。首先建立一个圆筒环的有限元模型,赋予几何模型相对应的材料属性、热物性,依次进行装配、创建分析步、定义相互作用和载荷、划分网格、设置单元类型和编写DFLUX子程序,加载双椭球热源。然后,运用热——力直接耦合法,进行焊接温度场和应力场的数值模拟,得到焊接温度场和应力场的分布情况。最后,依据序列模拟计算结果,为优化该类焊接构件和焊接规范参数提供可参考性的指导建议。通过对构建的焊接模型应力场进行模拟,得到8 mm厚的20#钢圆筒环,在焊后其残余应力主要集中在把它固定的位置,而明显变形会发生在其不受约束的区域。

关键词： 翻边成形   高温镍基合金   应力   塑性应变   有限元  

摘要： 针对GH536高温合金燃烧室帽罩翻边成形难度大、应力应变分布难以控制等问题,进行翻边成形仿真研究。根据凸模进给速度及摩擦因素的不同,建立3组翻边成形有限元模型,探究凸模进给速度及摩擦因素对GH536高温合金帽罩翻边成形应力及塑性应变分布的影响。结果显示,凸模进给速度过高,环形凸起与翻边异形孔连接区域产生较高的应力场均值,帽罩环形凸起区域在异形孔相接区域产生较大的扩孔变形,异形孔间塑性应变较高,变形程度较高,异形孔翻边成形不明显。接触摩擦系数的提高,使异形孔区域周边产生较高的切应力,导致异形孔前缘处于过高的应力状态,引发局部区域产生褶皱等变形;降低凸模进给速度及摩擦系数可以使应力及应变分布呈下降趋势,变形不均情况减少,翻边成形质量提高。

关键词： 进水塔结构   拦污栅   连系梁   时程分析法   应力   应变  

摘要： 针对高耸进水塔连系梁结构在动力荷载作用下容易发生破坏的问题,采用时程分析法,计算进水塔结构在地震荷载下的动力响应,对比研究横梁与纵梁截面形式与截面尺寸对进水塔关键部位的应力和位移的影响。结果表明:增大横梁整体截面尺寸,不仅可以减小横梁的轴向拉应力,而且可以限制拦污栅墩的位移;增大横梁端部截面尺寸的效果与增大横梁整体截面尺寸的相似,且混凝土用量有一定程度减少;增大纵梁整体截面尺寸会使其轴向拉应力增大,与胸墙连接部位的最大主应力也有所增大,将对结构产生不利影响;增大纵梁端部截面尺寸可减小纵梁自身的轴向拉应力,对进水塔结构的安全有利。