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关键词： 低阻硅TSV   铜填充TSV   凸起   应力   热力学性能  

摘要： 对低阻硅TSV以及铜填充TSV的热力学性能通过有限元仿真的方法进行对比分析.低阻硅TSV在绝缘层上方以及低阻硅柱上方的铝层区域中凸起最为显著,且高度分别为82 nm和76 nm;铜填充TSV的凸起位置主要集中在通孔中心铜柱的上方,最大值为150 nm.应力方面,低阻硅TSV在绝缘层两侧的应力最大,且最大值为1005 MPa;铜填充TSV在中心铜柱外侧应力最大,且最大值为1227 MPa.另外,两种结构TSV的界面应力都在靠近TSV两端时最大.低阻硅TSV界面应力没有超过400 MPa,而铜填充TSV在靠近其两端时界面应力已经超过800 MPa.综上所述,相比于铜填充TSV,低阻硅TSV具有更高的热力学可靠性.

关键词： 应力   应变   建基标准   面板堆石坝   荒沟抽水蓄能电站  

摘要： 荒沟抽水蓄能电站大坝为面板堆石坝。坝轴线以前的主堆石区建基于强风化基岩上部,坝轴线以后的主堆石区及下游堆石区全部建基于土状全风化层上。文中对荒沟工程可研推荐方案和施工图方案进行了对比分析,虽然施工图方案的堆石体竖直位移、面板法向位移等略有增大,但均在允许范围内,且节省投资、工期,减少弃渣和占地,因此,施工图方案在技术上是可行的。

关键词： 工程力学   力学竞赛   课程教学方式  

摘要： 周培源大学生力学竞赛是面向全国大学生的高层次学科竞赛,旨在促进高等学校力学基础课程的改革与建设,培养具有扎实力学基础的创新性人才。文章在对历届周培源大学生力学竞赛试题进行总结的基础上提出了工程力学课程教学方式改革的思路,以期提升大学生的创新实践能力。

关键词： 玉米剥皮机   静力学   形变   应力  

摘要： 介绍了一种小型玉米剥皮机,其采用铁辊和胶辊共同作业,玉米粒的破损率低、剥皮效率较高、价格便宜、适用范围广。针对该型玉米剥皮机进行了静力学研究,仿真分析发现,其形变量和应力情况基本与实际吻合。该项研究为新型玉米剥皮机的研制提供了理论参考。

关键词： 桥梁工程   预应力混凝土空心板   荷载试验   应力   有限元分析  

摘要： 结合两座跨径分别为13 m与16 m的简支空心板桥,开展了全桥受弯荷载试验研究。根据相关规范制定了试验加载方案,并基于新规范与老规范计算了试验荷载效率系数,通过对比分析试验测试数据与有限元分析数据,得出两座空心板梁桥在试验荷载作用下均处于弹性工作状态;最后,明确了有限元模型中是否考虑后浇混凝土层对空心板梁受弯计算结果的影响。

关键词： 双热源协同焊接   T形接头   温度场   应力场   焊接变形  

摘要： 为提高T形接头的焊接效率、降低其焊接变形,本文提出了冷丝填充双热源协同焊接的工艺方法,主要利用有限元模拟技术研究了厚度6 mm的5083铝镁合金T形接头双热源协同焊接温度场、应力场及变形特征。模拟结果显示,双热源热输入相同的情况下,T形接头焊接温度场在立板两侧呈对称椭圆形分布,椭圆长轴与焊接方向一致,热源后方区域的温度梯度小于前方,主要是同时受到电弧与凝固焊道热量的叠加作用所致,热量分布范围拓宽;底板x方向的纵向残余应力呈"多峰"状对称分布,近缝区以拉应力为主,应力峰值为111.6 MPa;远缝区以压应力为主,应力值随着远离焊缝而变大,原因是距离热源越远,焊接热应力越小,压应力峰值为73.4 MPa;立板y方向从底部到顶部呈从"拉"到"压"的演变趋势,纵向残余应力先减小后微增,近缝区应力峰值为183 MPa,远缝区应力峰值为33.5 MPa;T形接头的横向收缩变形最大,变形量峰值为1.727 mm,主要与熔池金属冷却凝固时横向剧烈收缩、"拉拽"热影响区和母材有关。

关键词： 预制装配式   矩形沟槽   应力   裂缝   变形   管枕  

摘要： 预制装配式钢筋混凝土矩形沟槽因施工、维修、更换方便而得到广泛应用。为了研究其力学性能,考虑实际工程的荷载工况,开展了预制装配式沟槽的试验研究与有限元分析,得到了试验沟槽裂缝分布、应力和变形,分析了沟槽各部位相互作用的机理和破坏模式。结果表明:在正常的使用荷载工况下,沟槽侧壁没有出现裂缝,变形量小于0.16 mm,最大主拉应力为2.57 MPa,沟槽整体受力良好。随着荷载继续增大,槽壁外侧出现45°规律性斜向裂缝,顶部管枕由于受压出现较大变形。填土厚度对普通钢筋拉应力和结构竖向位移影响大,而对预应力钢筋拉应力和结构横向变形影响小。填土厚度小于3 m时,结构在弹性范围内工作。本文的研究成果将为预制装配式矩形沟槽的设计和应用提供依据与参考。

关键词： 高拱坝   边坡变形   应力   水库蓄水   锦屏一级水电站  

摘要： 库岸边坡在长期库水涨落循环作用下容易发生变形,进而可能引起大坝的开裂甚至破坏,因此边坡变形对拱坝安全有重要影响。锦屏一级水电站经历了六次库水涨落循环,依据监测资料,对边坡变形进行流变反演计算,并通过正向计算预测了边坡的长期变形情况,研究了在上游正常蓄水位1880 m和死水位1800 m两种水位条件下,及不同边坡变形情况下拱坝的变形和应力分布情况。结果表明,2012年蓄水后至2020年7月,拱坝整体变形较小,右岸1800 m高程以上坝肩拉应力区明显减小,拱坝受力状态有局部改善;2020年7月至边坡长期变形收敛阶段,拱肩槽边坡变形较小,左拱端下游侧横河向变形增量小于1.2 mm,拱坝拉应力量值和分布范围改变不明显。因此,水库蓄水后至边坡长期变形收敛阶段,拱坝应力应变量值处于合理区间,锦屏一级高拱坝应力应变总体处于弹性工作的安全运行状态。

关键词： 预应力连续梁桥   合理成桥状态   荷载平衡系数   应力   下挠  

摘要： 针对近年来梁桥普遍存在跨中下挠严重的问题,提出基于预应力混凝土连续梁桥的合理成桥状态理论,并对梁桥预应力进行优化,以便减少桥梁跨中下挠。以某桥梁设计咨询项目为例,建立有限元模型,对梁体不同部位的荷载平衡系数进行了深入研究,分析给出了达到合理成桥状态所需的预应力量。

关键词： 季节性冻土   水分场   温度场   应力场   有限元分析   耦合  

摘要： 以黑龙江干流堤防工程实际环境为研究基础,依托水分迁移试验装置,测试了干流堤防典型砂性土试样在冻融循环下的温度场、水分场、应力场的分布情况。结果表明:堤顶混凝土公路破坏与堤身不均匀沉降有关,温度变化引起堤基含水率出现梯度变化,从而出现应力场变化,且温度梯度含水率梯度呈线性关系。地基稳定冻结深度达到1.12 m。结合实测数据建立季节性冻土区堤防基础的水、热、力三场耦合模型,最后利用ANSYS有限元分析软件进行模拟分析,证明该模型在堤防工程上的实用性。