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关键词： 短支臂   下沉式   空箱弧形闸门   应力分析  

摘要： 本文采用三种不同平面计算简化模型,分析了短支臂下卧式空箱弧形闸门应力分布,并与三维有限元计算方法计算结果进行对比分析。计算结果表明,三种平面简化计算方法得出的应力相差较大,平面结构应力分析方法二的计算结果与基于有限元整体应力分析结果误差最小,方法二可为此类闸门结构尺寸拟定以及进行平面结构应力分析的简化方法。

关键词： 桁架结构   应力分析   大跨空间结构   稳定分析  

摘要： 某县级体育馆,下部为混凝土框架结构,顶部采用钢屋盖。体育馆钢屋盖呈椭圆形,长约132 m,宽约91 m,采用双向桁架结构体系,桁架最大厚度约8.0m,最大悬挑长度为15m。本工程采用有限元分析软件MidasGen对钢屋盖和下部框架进行了整体结构分析,考虑恒、活、风、温度、地震等荷载的不利组合,根据计算结果,体育馆钢屋盖的应力、变形及稳定性指标均能满足规范要求,取得了预期的效果。

关键词： 加钒钢容器   裙座   焊缝   裂纹   应力  

摘要： 加钒钢制加氢反应器是目前主流的大型石化容器,其生产制造过程中,下过渡段与裙座的焊接一直是生产难点,该焊缝一次探伤合格率非常低,据某大型石化容器制造厂近三年来焊缝质量的数据统计,该类型焊缝一次探伤合格率仅为63.2%(作者为该厂驻厂监检人员)。本文分析了产品制造过程中某条该焊缝裂纹的产生原因,总结了提高焊缝合格率的有效应对措施,为以后提高此焊缝质量做出了一定贡献。

关键词： 尿素箱支架   断裂   应力分析   振动试验  

摘要： 为解决某国六柴油车用尿素箱支架的断裂故障,利用Abaqus对该尿素箱支架进行应力分析和断口形貌电镜分析,确定支架断裂的原因为“L”形支架的长条孔、装车支架底部与“L”形支架连接处应力集中。根据受力状态进行优化,消除“L”形支架的长条孔,并加长装车支架。利用该车型实际运行路谱对优化前后的尿素箱支架进行振动试验考核,结果表明:优化后的支架未断裂且未见明显裂纹,改进方案有效。该尿素箱支架断裂故障的解决可为后处理系统的可靠性设计提供参考。

关键词： 激光增材再制造   仿真   温度场   应力场  

摘要： 水轮机转轮及叶片为水轮机的核心构件,但在水轮机长时间运转过程中易出现不同程度的空蚀现象。激光增材再制造技术由于具有效率高、热输入低、结合性能好等特点,可作为该类缺陷的有效修复手段。建立水轮机叶片激光增材再制造三维有限元模型,计算激光增材再制造区域温度场和应力场的瞬态分布规律。结果表明,激光增材再制造过程对水轮机叶片的温度、应力和应变影响主要集中在增材再制造区域附近。单道激光增材再制造热影响范围约为10 mm,四道激光增材再制造热影响范围上升至25 mm。此过程所产生的变形极小,在完成四道激光增材再制造后,中心横截面所产生的最大变形为0.15 mm,对水轮机叶片整体影响不大。

关键词： 工业管道   焊缝   应力分析   强度评定  

摘要： 某化工企业管道管件弯头与三通焊缝连接处存在焊缝未焊满的情况,基于弹性分析策略评价该管道和焊缝处高应力区的应力强度,并分析管道和焊缝温度场与应力场随时间变化的关系,得到以下结论:在使用工况下管道管件和焊缝处满足应力强度要求,在设计工况下管道管件满足应力强度要求,管道焊缝处在50 s时刻强度评定为不合格;为了保证管道在设计工况下能够安全运行,应当在焊缝处进行补焊,使焊缝表面与管道表面平齐。

关键词： 高校院系调整   机械工程系   清华大学   航空系   工程力学   两弹一星   国防高技术   人才培养  

摘要： 清华大学航空学科的发展可以追溯到20世纪30年代,在机械工程系下设航空研究所,1938年成立航空系。它培养了一大批优秀人才,为我国航空学科的创建和航空科技的发展做出了重要贡献。在20世纪50年代初高校院系调整中,根据国家的统一安排,航空系迁出清华大学,参与组建北京航空学院(今北京航空航天大学)。50年代末,为了发展以“两弹一星”为代表的国防高技术,清华大学又先后成立了工程力学数学系和自动控制系,开展相关的科学研究和人才培养。1998年,清华成立了跨院系的宇航技术研究中心,“航天清华一号”微小卫星和“纳星一号”已分别于2000年和2004年发射成功。

关键词： 截齿三向力   侵入深度   应力   应变   冻土   数值模拟  

摘要： 为了解决竖井冻土开挖难度大、人工挖掘效率低的问题,研究发明了一种新型重力式竖井掘进机,该掘进机利用截齿连续滚动向下、行走式掘进冻土,在竖井冻土掘进中具有较好的适应性,而截齿侵入深度是影响掘进冻土效率的重要因素。先采用三维软件建模,通过霍普金森压杆冲击试验,结合HJC压缩损伤模型原始参数,优化得到冻土本构模型参数;再利用有限元分析软件耦合,模拟截齿在不同侵入深度下滚动掘进冻土,得到冻土在不同凹陷破坏深度下的截齿三向力、冻土应力和应变的变化规律,便于直观研究截齿掘进冻土过程,寻求最优截齿侵入深度。仿真结果表明:随着截齿侵入深度增加,截齿三向力变大,冻土凹陷面积扩大,冻土应力向下无边界扩展递减;冻土与截齿接触区域应力、应变最大,远离截齿作用时冻土区域的应力、应变逐渐递减,其变化规律与截齿连续滚动掘进冻土特征相关;当冻土单轴抗压强度为9 MPa时,截齿滚动掘进冻土过程存在最优截齿侵入深度,为4 cm,此时冻土破坏特征明显,截齿滚动掘进冻土效率最高且能耗低。

关键词： 电弧增材制造   直壁件   双面堆积策略   变形   应力  

摘要： 针对传统电弧增材制造单面堆积所导致单向热累积问题,文中提出采用双面堆积的策略,即在基板的两面交替堆积相同的材料来平衡传统单面堆积的单向热输入产生的围绕成形件中性轴的较大的弯矩,从而减小单面堆积成形件的单向翘曲变形,并通过单道4层直壁零件的单面堆积和双面堆积的热力耦合数值仿真和对应的试验进行验证。研究结果表明,双面堆积策略可有效减小基板和直壁件的翘曲变形,改善成形件残余应力分布,从而验证了所提出策略的有效性。文中的研究结论可以为电弧增材“形、性”并行的调控提供理论依据和参考。

关键词： 静力场   动力场   田心闸   应力   位移   加速度  

摘要： 为研究田心闸改扩建加固支撑钢结构设计方案的最优化,采用Abaqus仿真计算手段开展了结构设计方案的静力、动力特征分析,评价设计方案的利弊。肋板与上翼缘处拉应力在间距5.0 m方案下为最低;腹板拉应力在布置间距大于5.0 m后递增;间距5.0 m方案下结构Mises应力分布较安全。各向位移随布置间距为递减变化,但降幅在5.0 m后较小;截面端部位移在方案大于5.0 m后递增,且演变成小于跨中处位移。布置间距愈大,则加速度响应值愈大,地震波峰值加速度为30 cm/s^(2)、60 cm/s^(2)和90 cm/s^(2)时,加速度响应值平均增幅分别可达62.0%、42.1%和29.7%,且增幅在间距小于5.0 m方案下弱于大于5.0 m后方案。综合结构静力、动力响应特征可知,间距5.0 m方案最佳。