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关键词： 纵弧棱U型梁   高强钢   冲压成形   应力   应变   厚度  

摘要： 针对高强钢纵弧棱U型梁类件的冲压成形问题,分析了纵弧棱U型梁成形件各个区域的冲压变形特点,再通过有限元分析总结了其成形过程的应力、应变分布情况和厚度变化规律,并结合模拟结果与物理试验探讨了该类零件在成形过程的减薄和增厚行为。验证结果表明:该梁类件的主要变形区为翼板区,且厚度从端部至中部逐渐减小;主要危险部位处于中部侧壁上与顶部圆角的连接处,最小厚度为0.833 mm,为制件质量的主要评估处,该处应变变化较大,其中厚度最大减薄量接近0.20 mm,易导致梁失效。研究结果对该类梁的成形工艺和模具设计具有参考价值。

关键词： 倒盖金被手法   腰椎间盘   生物力学   三维有限元   腰椎模型   脊柱过伸位   正常腰椎   应力  

摘要： 背景:南少林手法将武术精华运用于整骨理筋和按摩手法中,形成了独特的中国骨伤治疗技术,研究发现南少林理筋整脊手法治疗腰椎间盘突出症有显著疗效。目的:运用三维有限元法分析倒盖金被手法作用于腰椎间盘的生物力学效应。方法:选择一名健康青年男性志愿者,根据其CT扫描结果构建全腰椎(L1-L5)三维有限元模型。在已验证有效性的全腰椎模型上模拟加载倒盖金被手法,计算不同顶推高度下腰椎间盘的应力分布及变化情况。结果与结论:(1)当L3椎体被顶推10 cm总位移后,各椎间盘平均应力最值约9.2 MPa,其中L4-5椎间盘存在部分单元的应力集中现象。(2)随着顶推高度的增加,各椎间盘的应力呈现近似线性增长的趋势,各椎间盘应力值范围分别为:L1-2椎间盘1.36-7.36 MPa,L2-3椎间盘1.64-7.82 MPa,L3-4椎间盘1.52-9.20 MPa,L4-5椎间盘1.25-8.71 MPa;应力分布情况为:L3-4>L4-5>L2-3>L1-2。(3)腰椎间盘应力变化以髓核为中心向边缘递增,应力最大处为纤维环前侧。(4)结果表明,倒盖金被手法操作时腰椎间盘总体应力分布规律前后一致、逐渐递增,提示手法操作应循序渐进,以确保其安全性。

关键词： 应力   偏振检测   干涉   双折射  

摘要： 为了研究块状透明材料中应力分布的均匀性,通过偏振干涉检测理论对块状材料内部应力分布进行观测。使用LED白光源经起偏器照射块状材料后,进入检偏器,再使用光电探测器采集特定区域的不同偏振角下的偏振图像,并进行分析其应力分布状态。实验结果表明:在0°~360°范围内旋转检偏器,应力不均匀处,采集到的干涉条纹会移动且会发生亮暗变化;应力分布均匀处,采集到的图像只有灰度值变化。该研究结果为观察材料折射率均匀性应力分布状态及其使用安全性提供了一种简单的判别方法。

关键词： H型钢   模拟计算   温度场   应力场   内并外扩  

摘要： 超快速冷却对于H型钢的组织优化和性能提升具有重要的意义,冷却后的"内并外扩"是影响产品质量和生产稳定性的重要因素,也限制了超快速冷却工艺的推广和应用,在H型钢冷却过程中,换热系数是关键参数。为了研究换热系数对小型H型钢超快冷条件下"内并外扩"的影响,采用有限元模拟计算软件Abaqus建立了轧后冷却二维热力耦合模拟计算模型。考虑翼缘、腹板、R角处不同部位的冷却特点,将H型钢断面划分16个特定冷却特征区域并分别为其指定不同的换热系数,制定3个不同的冷却方案,分别进行模拟计算,得出温度场、应力场和上下翼缘宽度差,分析了温度场和应力场不均匀分布的特点。通过冷却试验模拟了小型H型钢轧后冷却过程,采用热成像仪获得冷却后的H型钢温度场。温度场与宽度差的计算结果与试验结果吻合良好。在此基础上分析了采用3种不同换热系数组合的冷却方案时上下翼缘横向、R角处纵向代表性特征截面上Mises应力与等效应变分布的规律,研究了R角处换热系数对翼缘扩并及上下翼缘宽度差的影响,发现R角处换热系数与上下翼缘宽度差具有线性关系,建立了描述其线性关系的数学模型。研究结果对于优化冷却方案以及提高小型H型钢超快速冷却的均匀性具有理论意义和参考价值。

关键词： 工程力学   对分课堂   线上教学   教学设计  

摘要： 工程力学是高等院校工科类学生的专业基础课程,旨在培养学生的力学素质,加强学生的工程概念,为以后的专业课学习打好理论基础,在工科学生整个本科阶段的教学过程中担负着承前启后的任务。2020年以来全世界新冠肺炎疫情暴发,很多高校因无法进行课堂教学而采用了线上教学模式,突然转变的教学模式正如突如其来的疫情让人措手不及,随之也带来线上教学过程中出现的很多棘手问题。文章针对目前工程力学的教学现状,结合多年的基础力学教学经验,对工程力学以对分课堂为基础的线上讲授过程中的几个突出问题进行了探讨,提出了线上教学设计路线,经调查研究表明,教学效果明显改善。

关键词： 谐波齿轮传动系统   柔轮   接触单元   应力分析   数值建模  

摘要： 为研究杯型柔性谐波齿轮传动系统柔轮的应力情况,采用弹簧近似法和单元接触法对该系统进行三维建模。对柔轮进行数值计算和分析,得到柔轮变形和柔轮齿根处的应力分布情况。将数值计算结果与实验测试结果进行对比,结果表明:在定性和定量方面,数值计算结果和实验结果相吻合,用该方法来分析柔轮应力分布状况具有可行性,可为柔轮的优化设计提供参考。

关键词： 冷水机组   压力容器   带法兰椭圆形封头   应力分析   设计优化  

摘要： 传统带法兰椭圆形封头设计方法设计周期长、试错成本高。本文采用ANSYS有限元应力分析技术对带法兰椭圆形封头进行建模仿真分析,并与其他研究人员进行的带法兰椭圆形封头的验证性实验结果进行对比,结果表明有限元应力分析技术可以满足工程应用要求。最后利用ANSYS软件中的优化设计功能,对带法兰椭圆形封头的壁厚进行设计优化,壁厚为8.03 mm时,最大等效应力和最小总质量分别为312.3 MPa和26.2 kg,相比壁厚为10 mm时最小总质量下降了16.5%,可以达到节省工程材料、提高经济效益的目标。

关键词： 连体结构   楼板   性能设计   应力分析  

摘要： 连体结构型式和连体与主体的连接方式,对主楼的结构受力和抗震性能影响较大。该文以某采用刚性连接的连体结构为例,基于性能化设计方法,针对连接体楼板提出了性能目标及分析设计措施,计算多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的楼板应力。计算结果符合预期性能目标及规范要求,顺利通过了超限审查,可为类似工程的设计提供参考。

关键词： 浅埋洞段   赤平投影   洞顶塌方   应力  

摘要： 基于小浪底北岸灌区一期工程某隧洞施工过程中失稳地段地质背景,根据影响围岩稳定的地质因素、设计要素,利用赤平投影的方法,结合应力计算分析隧洞洞顶塌方及侧壁变形的原因,结果表明,走向与隧洞轴线夹角较小的构造不利于洞室的稳定,受浅埋洞段的上覆岩土体厚度较薄、岩体风化程度高的影响而成为工程不利地段,断层角砾岩抗剪强度低,在围压作用下易遭剪切破坏。

关键词： 船用电梯   导轨   应力   挠度  

摘要： 船用电梯导轨承受的载荷除了陆地电梯导轨的受力外,还包括船舶运动产生的力,是两者的合力。基于现有的船用电梯标准要求,对船用电梯导轨承受载荷进行了初步分析,给出了船用电梯导轨强度计算公式,可供船用电梯设计者参考。