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关键词： 压力隧洞   拉压不同模量   应力   位移  

摘要： 岩石拉压弹性常数并不相同。基于拉压不同模量理论,考虑衬砌和围岩模量差异性,推导了压力隧洞的应力、位移新解及围岩弹性抗力表达式,并分析了模量差异对压力隧洞力学行为的影响。结果表明,新解可退化为经典解答;径向应力新解大于经典解,而切向应力则反之,位移经典解小于新解;围岩弹性抗力系数随压拉模量比增大呈抛物线变化。衬砌和围岩模量差异性对压力隧洞应力和位移均会产生影响,若采用经典解答进行设计会引起一定误差。

关键词： 正交异性钢桥面板   U肋   足尺模型试验   参数化分析   应力   挠度  

摘要： 针对正交异性桥面板自重轻、承载能力大以及施工周期短等优点,本文以某城市连续钢箱梁桥中U肋设计参数作为研究对象,通过足尺模型试验,研究桥面板易出现开裂的位置和有限元模拟钢箱梁桥U肋截面变化对全桥竖向位移、应力的影响。研究结果表明,在实际工程中常用的连续钢箱梁桥细部U肋处容易产生开裂,但钢箱梁并未发生破坏,只在局部焊缝和弧形缺口处发生开裂和应力集中;进而通过有限元模拟U肋的参数值(U肋高度、U肋厚度),对U肋的参数进行改变,与足尺模型中的设计尺寸进行挠度和应力对比,对比结果显示,U肋高度越高,主要截面的应力和挠度值越小,但不成线性关系,U肋高度为0.28 m和0.30 m时,受力性能最优;随U肋厚度增加,主要截面也呈现应力和挠度值减小的情况,下降最大的截面厚度为12 mm。本试验研究结论可为同类型连续钢箱梁桥中U肋的设计提供思路。

关键词： 输油管道   泄漏   未焊透   应力   失效分析  

摘要： 某公司一段在用的输油管道发生泄漏.采用宏观检查、化学成分分析、拉伸试验、显微组织分析及断口分析等方法,对油管进行分析.结果表明:在弯管内壁焊缝根部处有一长度为103 mm的未焊透焊接缺陷,该区域最小有效壁厚为2.4 mm.裂纹起裂于未焊透应力集中处,在内、外载荷长期作用下,沿熔合线在焊缝内形成由内向外的韧性开裂,导致管道泄漏.

关键词： 创新能力   工程力学   土木工程   教学平台   能力培养  

摘要： 土木工程专业是涉及从业领域较多和工程实践性很强的工科专业,工程力学是土木工程专业最重要的专业基础课。通过推行课堂教学-实验教学-数值实验一体化教学体系,搭建力学教研室、专业教研室、土木工程实验室和土木仿真实训中心协同运行的工程力学教学平台,将工程力学融入土木工程专业学生的主题活动、创新思维、能力训练和学科竞赛的全过程,在培养大学生创新能力和增强创新意识方面取得了良好效果。

关键词： 地铁深基坑   数值模拟   地表沉降   应力分析   水平位移  

摘要： 基坑开挖是一项工作量大、难度系数大的工程,在开挖过程中既要保证基坑整体结构的安全,又要保证基坑变形和地表沉降在控制范围内。以山东省济南市某基坑支护工程为研究对象,采用数值分析方法对基坑开挖过程进行了数值模拟,分析了基坑整体变形与应力、基坑侧壁变形和地表沉降。研究表明,基坑开挖过程中,基坑的主要变形位于基坑底部;桩身范围内出现明显的应力集中现象,且最大应力主要集中在第一道支撑位置处;基坑侧壁的水平位移呈现出相同的规律性,随开挖深度的增加而增大,且峰值位置也逐渐下移;地表沉降值曲线呈现出相同的规律性,均呈高斯曲线分布,基坑开挖对10m范围内地表沉降影响最大,对20m以后地表变形影响不大。

关键词： 隧道工程   基坑开挖   轴力   弯矩   应力   注浆加固  

摘要： 以某邻近隧道的基坑开挖工程为研究对象,采用数值模拟手段分析基坑开挖对隧道结构的影响,并对注浆加固隧道的效果进行了研究。结果表明:基坑开挖对邻近隧道弯矩影响明显,开挖后隧道结构内侧最大应力明显增大,最大应力均超过了混凝土的最大抗拉强度,存在开裂的风险;采用注浆加固后,最大正、负弯矩分别减小了28.7%和30.2%,隧道结构的最大拉应力降低近32.0%,使隧道内侧应力小于混凝土最大抗拉强度,保证了侧方基坑开挖不会导致隧道产生裂缝。

关键词： 关节突关节矢状角不对称   颈椎间盘   纤维环   应力   有限元分析  

摘要： 目的:利用有限元技术探究颈椎关节突关节矢状角不对称对颈椎间盘纤维环和关节突关节的应力影响。方法:选择一名26岁健康女性志愿者的颈椎CT扫描数据构建颈椎有限元模型。首先,构建C3-C7的颈椎正常模型,该模型通过先前发表的研究数据进行了验证。其次,提取C5-C6的数据,并改变C5-C6关节突关节矢状角的角度以重新构建实验模型。重新构建成三个模型,包括对称模型(左右两侧矢状角均为90°),中度颈椎关节突关节矢状角不对称(facet tropism,FT)模型(左侧矢状角100°,右侧90°),重度颈椎FT模型(左侧矢状角110°,右侧90°)。在每个模型中,分别施加四种纯扭矩和复合扭矩以研究FT对椎间盘纤维环应力和关节突关节压力的影响。结果:在前屈、后伸、左右侧屈、左旋和前屈结合左旋的扭矩下,三个模型的椎间盘纤维环纤维应力和关节突关节压力差异无显著性。但在右旋和前屈结合右旋的扭矩下,三个模型的椎间盘纤维环纤维应力和关节突关节压力有显著差异,与颈椎关节突关节对称模型相比,中度颈椎FT模型和重度颈椎FT模型的纤维环纤维应力呈增加趋势(右旋扭矩下分别增加16.65%和35.16%;前屈结合右旋扭矩下分别增加了19.47%和54.39%),且重度颈椎FT模型增加更明显;关节突关节压力呈减少趋势(右旋扭矩下分别减少了3.31%和5.95%;前屈结合右旋扭矩下分别减少了7.19%和15.52%),且重度颈椎FT模型减少更明显结论:颈椎关节突关节矢状角不对称会增加椎间盘纤维环的应力,并且不对称程度越大,应力增加越明显,可能是颈椎间盘退变或突出的病理解剖学因素之一。

关键词： 履带行驶系统   载荷识别   振动测试   应力   GA-BP神经网络   小波变换  

摘要： 针对煤矿掘进机器人履带行驶系统工作环境恶劣,载荷无法直接有效获取这一工程实际问题,提出了基于遗传神经网络的振动信号载荷识别方法。构建了遗传算法(GA)优化BP(back propagation)神经网络载荷识别模型,采用路试法试验采集了履带小车的5组振动加速度数据和单组应力载荷数据,探讨路面不平度频率和驱动轮啮频等对履带车振动和应力载荷的影响规律;借助快速傅里叶变换(FFT)对原始应力载荷数据进行去噪处理,依据履带小车行驶平顺性指标,利用sym8小波函数对振动加速度信号进行5层特征提取以提高载荷识别的精度,然后将5组小波变换分解的加速度数据和滤波后的应力载荷数据分别作为GA-BP神经网络的输入和输出进行训练及验证,揭示了履带行驶系统运动过程中振动与应力载荷之间的关系。研究结果表明,路面不平度频率、驱动轮啮频及转频为小车振动的主要频率成分,路面不平度引起的振动频率为13.765 Hz,驱动轮啮频为68.25 Hz,转频为3.25 Hz。多组试验得到的BP神经网络最佳隐含层神经元数为63,GA-BP神经网络识别的应力载荷与期望应力载荷具有较高吻合度,相对误差为4.5%,验证了该方法的有效性,对煤矿机械履带行驶系统的可靠性研究提供了较好的理论基础。

关键词： 车架   应力分析   试验  

摘要： 文章按照试验要求,依据车架有限元分析,定位应力测试点,进行测试,验证车架的设计可靠性。

关键词： 灵敏度分析   响应面分析   盘式开沟机   应力   应变   开裂  

摘要： 为了解决某盘式开沟机工作时刀盘断裂的问题,采用响应面分析方法和灵敏度分析方法对开沟机进行性能分析及优化。首先,建立了开沟机仿真模型,利用有限元分析法对开沟机刀具进行动力学仿真,通过响应面分析得出了刀盘边缘应力集中是刀盘断裂的主要原因;其次,通过灵敏度分析得到了导致刀盘断裂的最大应力对各刀具受力的灵敏度,建立了基于不同刀具受力值、刀具材料弹性模量和刀盘厚度的多工况优化模型;最后,根据优化模型对刀盘材料进行选择,得到了优化方案,即刀盘材料为Q245时刀盘性能最好。从各地用户的使用反馈可知,改进方案能够有效解决开沟机刀盘开裂的问题,提高开沟机的使用寿命。