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关键词： 工程力学   教学   思政元素   挖掘   融合  

摘要： 为践行“三全育人”的教育理念,实现价值引领、能力培养与知识传授的有机统一,文章主要从力学的魅力、工匠精神与创新精神、哲学思维3方面,分析了如何在教学中挖掘和融合工程力学这门课程的思政元素。

关键词： 曲轴   扭振   应力   疲劳强度  

摘要： 基于某V12发动机开展了曲轴轴系的扭振、应力集中和耐久疲劳强度分析。按照IACS UR M53标准及CCS《钢质海船入籍规范》,采用一维分析法测定了曲轴主轴承圆角、曲柄销圆角、曲柄销油孔出口的名义应力,同时计算了等效应力和最小安全系数。结果显示:曲轴设计满足IACS UR M53标准及CCS《钢质海船入籍规范》的要求。

关键词： 剩磁   管道   应力   磁畴   矫顽力  

摘要： 剩磁应力检测技术可对铁磁性材料的应力集中程度进行有效检测,在长输油气管道内检测领域具有巨大发展潜力。然而,剩磁应力检测技术的机理尚不完善,剩磁信号与应力关系难以量化计算,导致剩磁应力检测无法实现管道损伤的量化测量,严重影响了该技术在管道内检测领域的应用。根据磁畴模型解释了管道剩磁产生机理,通过矫顽力建立剩磁与应力的对应关系,分析了剩磁信号随管道外应力的变化特征。研究结果表明,铁磁性材料的不可逆磁化是产生剩磁的原因,随着管道外应力的增加剩磁信号有逐渐增大的变化规律。

关键词： 淋洗塔   交变荷载   应力分析   疲劳寿命  

摘要： 淋洗塔在运行过程中需承受交变载荷,存在发生疲劳失效的可能性,但设计并未明确其允许循环载荷次数。通过应力分析和疲劳分析对淋洗塔的结构强度和疲劳寿命进行评价。结果表明:在正常工作荷载作用下,该淋洗塔能满足运行至下一检验周期的安全要求。

关键词： 工程力学   双语教学   在线开放课程   教学方法   考核体系  

摘要： 随着教育国际化进程的发展,双语教学越来越凸显出在本科生培养中的重要作用。介绍了“工程力学”双语教学在线课程的建设和实践情况,对该课程在教学理念和指导思想、构建科学教学体系、开发现代化的课堂教学方法、创建有特色的力学实验室、采取线上线下相结合的教学方法、以竞赛提升创新能力、综合全面的考核体系、建设一流的师资队伍等方面进行综述梳理,为高校力学在线开放课程的建设提供参考。

关键词： 船用阀门   闸阀   响应谱分析   应力  

摘要： 介绍了闸阀模态分析的过程及其固有的振动特性,给出了船舶系统的振动位移频率响应和加速度频率响应作用下闸阀的频率-变形曲线图。对闸阀阀体在纵向、垂向和横向3个方向上振动作用下产生的应力进行了评定。

关键词： 有限元   生物力学   枕寰枢关节   力学载荷   活动度   解剖结构   应力   儿童  

摘要： 背景:儿童枕-寰-枢关节在形态发育、生理特性等方面有自身的特征,临床损伤较常见。建立有限元模型可更好地了解损伤机制,并为其颅颈交界区疾病的预防、诊治及内固定术器械设计、研发提供理论依据。目的:建立儿童C_(0)-C_(2)三维有限元模型,为进一步生物力学研究提供实验应用基础。方法:选择1例4岁正常儿童作为实验研究原始数据来源,通过64排螺旋CT薄层扫描获得原始数据,用Mimics、Geomagic Studio、Hypermesh、Abaqus等软件模拟建立C_(0)-C_(2)关节三维有限元模型,并对各方向活动度及力学特征进行验证。结果与结论:成功构建了包含韧带的4岁儿童C_(0)-C_(2)三维模型,包括444927个网格单元,657617个节点,各方向活动度良好,除C0-C1在前屈及左、右旋转运动度较大外,模型其他各方向运动范围均位于参考值范围。该C_(0)-C_(2)三维有限元模型局部受力及各方向活动度拟真度高,具有较好的几何相似性,模型真实有效。

关键词： 三维有限元分析   3D打印   椎间融合器   内固定   位移   应力   应力集中   内植物下沉   稳定性  

摘要： 背景:颈椎前路椎间盘切除减压融合内固定已成为目前临床上常用的手术,但是传统融合器的上下弧度难以与上下终板保持完全一致,容易引起椎间融合器沉降等一系列相关并发症,作者所在课题组研究出与上下终板保持一致的新型颈椎3D打印多孔椎间融合器。目的:通过三维有限元分析法评价新型颈椎3D打印多孔椎间融合器的力学特点,为临床应用和进一步改进提供相应理论依据。方法:建立颈椎前路椎间盘切除减压融合内固定的三维有限元模型,分别采用传统颈椎椎间融合器以及新型颈椎3D打印多孔椎间融合器进行重建,并在前屈后伸、左右侧屈及左右旋转6个工况下,施加50 N预载荷以及1.0 N·m的运动附加弯矩。观察相应的椎体位移峰值,以及板钉、融合器和上下终板的Von-Mises应力峰值情况。结果与结论:①结合三维有限元分析发现,新型颈椎3D打印多孔椎间融合器组在前屈后伸、左右侧屈、左右旋转这6种工况下的椎体位移峰值、融合器及上下终板的Von-Mises应力峰值均小于传统融合器组;②而板钉的应力峰值除在后伸及右旋这2个工况下,新型颈椎3D打印多孔椎间融合器组大于传统融合器组;其他4个工况下新型颈椎3D打印多孔椎间融合器组的板钉应力峰值均小于传统融合器组;③提示相对于传统融合器,应用新型颈椎3D打印多孔椎间融合器能避免上下终板的应力集中,提高固定节段的稳定性,一定程度上可减少内植物下沉的风险。

关键词： 薄板焊接   应力场   微观结构长度   有限元分析   切口应力法   有效应力法  

摘要： 由于焊接缺陷和实际焊缝几何形状的影响,薄板焊接结构焊趾处会存在明显的应力奇异效应,运用基于应力场的疲劳评估方法对薄板焊接结构进行疲劳评估时,通常会得到较大的分散带指数,不利于焊接结构的抗疲劳设计.为此文中运用有限单元方法对镁铝合金薄板模型焊趾角平分线上的应力场进行了计算,并引入适当的有效应力在局部切口应力和疲劳强度之间建立对应关系.经讨论疲劳强度在微观尺度上的变化,得到了一个最佳的结构连接处虚拟半径与相较采用传统切口应力法更小的分散带,验证了该方法的有效性.

关键词： 南水北调   渠道   高地下水位   无砂混凝土   排水垫层   流固耦合   渗流   应力  

摘要： 排水垫层是排除渠道地下渗水的重要途径。目前尚无系统的高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的流固耦合研究成果,高地下水位时无砂混凝土排水垫层的力学性能尚不清楚,制约了其工程应用。基于无砂混凝土排水垫层的混合比试验成果,利用流固耦合理论及有限元分析方法,模拟高地下水位时渠道施工及运行状况,揭示高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的渗流及应力特征。结果表明,无砂混凝土可有效排除渠道地下渗水,可有效避免岩土体颗粒流失,且无砂混凝土排水垫层应力处于安全状态,可以确保施工与运行期渠道工程的安全。该成果已成功应用于南水北调中线干渠宝郏一标段高地下水位页岩段渠道施工中,也可供高地下水位渠道及类似工程建设时参考。