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关键词： Abaqus   节制闸   结构安全   应力  

摘要： 针对某水库节制闸墩锚固洞结构安全设计开展仿真计算,研究锚固洞顶面不同设计参数影响下各切面应力特征。锚固洞顶面完建期最大拉应力高于蓄水期,顶面最大拉应力与圆弧半径具有负相关特征,圆弧半径愈大,愈能限制顶面拉应力发展。锚固洞上游面13-13、14-14剖面压应力不受圆弧半径设计参数改变影响,分别为0.6~0.7和0.4~0.5 MPa;蓄水期15-15剖面最大拉应力与顶面圆弧半径参数为正相关,圆弧半径过大易导致锚固洞出现张拉破坏。锚固洞下游面13-13、14-14两剖面上最大拉应力随顶面圆弧半径参数改变均保持不变,15-15剖面上的最大拉应力与设计参数为负相关,抑制下游面拉应力影响程度为先快后慢。综合锚固洞各特征部位应力受设计参数变化影响,锚固洞顶面圆弧半径设定为1.2~1.6 m,更有利于闸墩锚固洞安全稳定。研究结果可为水利工程中水闸等闸墩水工结构的安全设计研究提供一定参考。

关键词： 多工位冷镦成形   法兰带肩螺母   应力   应变   损伤值  

摘要： 汽车法兰带肩螺母整体结构复杂且肩部壁厚较薄,成形困难。为满足零件批量生产的需求,依据塑性成形理论,初步设计了两种多工位冷镦成形工艺方案,并采用DEFORM-3D软件对两种工艺方案的成形过程进行了数值模拟,分析了零件成形过程中等效应力、等效应变和工件损伤值的分布情况及成形力的变化规律。结果表明,设计的两种工艺方案均能生产法兰带肩螺母,填充饱满,无缩孔、折叠、开裂等缺陷,但工艺方案1中各工位的成形力大小分布更为均匀,且工件损伤值较小。经生产工艺试验验证,采用工艺方案1生产出的零件满足设计要求,通过对零件实际外形尺寸与模拟结果进行对比,误差均在合理范围内,验证了数值模拟结果与试模结果的一致性。

关键词： 工程力学   机翼   结构设计   复合材料   强度分析   无人机  

摘要： 作为无人机上关键部件,机翼的结构设计对无人机的可靠性具有重要影响。针对某型高速、大机动无人机的承力要求,本文设计了一款相对厚度小、后掠角大、承载高的单闭室矩形梁式复合材料机翼,在ANSYS中建立了机翼的有限元模型,并采用von-Mises准则和Tsai-Wu准则分别对机翼中金属和复合材料结构进行了强度校核,同时利用地面静力试验对机翼的设计承载能力和有限元模型的准确性进行了试验验证。结果表明,有限元仿真结果与试验结果吻合度高,位移与应变误差均在允许范围之内。单闭室矩形梁式复合材料机翼具有工艺性好、承载能力强的特点,强度、刚度、有效载荷与机翼质量之比都超出了传统的无人机机翼,可以为未来更高性能复合材料机翼的设计提供参考。

关键词： 钢板桩   围堰   有限元   应力  

摘要： 为了确保钢板桩围堰施工的安全性,以湖北215省道毛市大桥14#墩钢围堰为工程背景,分别采用了平面有限元和空间有限元分析法对钢板桩围堰多个工况下的受力情况进行了分析,并与实测值进行了对比讨论。结果表明:14#墩钢板桩围堰刚度和强度满足规范要求,可以安全施工;采用的两种分析方法均能满足工程需求,平面有限元法相对简单,计算结果较为保守,而空间有限元法计算结果更接近实测值,但分析方法相对复杂。

关键词： 集中载荷   应力分析   胡克定律   有限元分析  

摘要： 本文对集中载荷作用下的简支梁以及两端固定的细长杆进行应力分析,主要探究集中载荷作用处横截面的应力分布及内力大小。通过将杆件从作用截面截开,并将集中载荷等效为作用于两侧截面的集中力,借由力和变形的线弹性关系求出两侧截面的集中力,并得出该截面内力为零的结果。

关键词： 桥梁   双壁钢围堰   受力分析   应力   变形  

摘要： 黄河上游滩涂地质条件复杂,随机分布孤石、大漂石及板块结硬,对大型双壁钢围堰的施工形成巨大挑战。文中以宁夏中卫南站黄河大桥17#主墩承台双壁钢围堰结构为研究对象,结合双壁钢围堰结构特点和施工工艺,采用有限元程序ANSYS/Workbench对主墩承台围堰进行结构分析,并通过监控实测值验证理论分析结果。结果表明,封底砼达到设计强度,围堰内抽水准备安装第1层内支撑时为最不利工况,变形和应力均达到最大,围堰施工过程中应严格控制抽水水位;实测值与理论计算值基本一致,有限元模型模拟较合理;围堰结构应力整体较小,但刚度突变和构件连接处易发生应力集中,导致局部应力较大。

关键词： 岩石   渗透率   应力   温度  

摘要： 实验室测量渗透率是在常温常压下进行的,实验测试存在较大的局限性。根据实验结果,将地面渗透率转换为地下渗透率的过程中,未考虑温度的影响,且转换公式为经验关系式,不具备普遍性,未能从理论上揭示地面-地下渗透率之间的内在关系。根据有效应力和多孔介质弹性力学理论,考虑温度变化对岩石应变的影响,推导出地下→地面由于应力和温度变化岩心产生的总应变;应用管流来模拟实际岩心中的渗流,结合岩心的应变量,推导出地面-地下渗透率之间的理论关系式。岩石由地下取到地面之后,应力释放使其膨胀,温度降低使其冷缩;定量计算结果表明,岩石的总应变极小,孔隙体积的增幅也极小;地面渗透率略大于地下渗透率,但两者差别甚微。理论关系式的提出,为客观评价地层条件下岩石的渗透率提供了依据。

关键词： 桥面设计   STC铺装层   二维弹性力学   钢桥面铺装层   应力分析  

摘要： 针对钢箱梁桥面易发生破损和开裂的问题,基于二维弹性力学理论,推导出常温下汽车荷载作用下钢箱梁桥面铺装层应力分布的解析表达式。以广东马房大桥的超高韧性混凝土(STC)桥面铺装新体系为例,分析了STC铺装层厚度和箱梁横隔板尺寸对桥面铺装应力和变形的影响。与文献值、有限元解以及现场实测数据进行对比,证明了本文分析模型与计算方法的合理性与有效性。结果表明:随着横隔板尺寸的增大,横隔板处铺装层的拉应力呈对数递增,而跨中铺装层的压应力呈指数递减;在横隔板刚度和强度足够的条件下,减小横隔板腹板的厚度能减小横隔板处铺装层的最大拉应力;保持STC铺装的总厚度不变,路面的最大应力随STC层厚度的减小而增大;适当增加高弹模层的厚度能有效提高桥面的刚度并减小铺装层的最大应力。研究结果为钢桥面STC铺装的设计和箱梁横隔板截面尺寸的选取提供了参考。

关键词： 埋弧堆焊   温度场   流场   应力场  

摘要： 埋弧堆焊是冶金行业轧辊修复的重要方法,目前多是对轧辊埋弧堆焊过程中温度场或应力场的单一场进行研究,而埋弧堆焊流场的研究极少。堆焊中的电磁力、温度梯度与熔池内流动密切相关,基于热-弹-塑性理论和流体动力学计算方法(CFD),建立轧辊堆焊过程热-弹-塑-流多场耦合模型,获取堆焊过程温度场、应力场和流场的演变规律,分析表面张力、电磁力、浮力对堆焊熔池流动状态及形貌的影响规律,同时对堆焊工艺进行材料学表征分析。研究成果对预测埋弧堆焊过程多物理场的变化规律、熔池流场演变机理和有效预防堆焊开裂具有一定的实践意义。

关键词： 膨胀节   内压推力   应力分析   CAESAR   支架   开裂  

摘要： 文中针对某化工厂管道试压时膨胀节被拉伸开裂的现象,采用CAESAR Ⅱ应力分析软件进行建模计算,分析了膨胀节开裂失效的原因,从调整支架和膨胀节选型两方面给出解决方案。结果表明,膨胀节内压推力可以通过支架约束也可通过带约束的膨胀节约束。