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关键词： 桥梁工程   经典弹性力学   有限元法   劲性骨架混合结构   应力   外包混凝土  

摘要： 为了弥补现行公路或建筑行业规范对混合结构外包混凝土应力分析的空白,解决桥梁工程实践中劲性骨架混合结构外包混凝土的开裂问题,保证桥梁结构的安全和耐久性,了解劲性骨架混合结构外包混凝土的应力分布规律、外包混凝土最大应力的影响因素是解决问题的关键。研究方法采用经典弹性力学理论,推导出了在内膨胀或内压力作用下圆柱形钢管-劲性骨架混合结构外包混凝土应力分布以及钢混界面应力的解析表达式,并与数值分析对比,误差较小。研究方法还采用有限元建模,分析方柱形钢管-劲性骨架混合结构在内膨胀力作用下的应力分布规律。结果表明:圆柱形钢管-劲性骨架混合结构外包混凝土环向应力最大值出现在钢管外壁处,越往外越小;环向应力随着壁厚和外包混凝土厚度的增加而减小,随外包混凝土弹性模量的增加而增大;相比圆柱,方柱形钢管-劲性骨架混合结构外包混凝土的最大环向应力分布受截面尺寸的影响更为复杂,方柱形混合结构外包混凝土在厚度较小时,环向应力呈现非线性分布,外包混凝土较厚时,分布情况与圆柱形相近。研究成果为设计中有效控制劲性骨架混合结构外包混凝土的应力,避免外包混凝土开裂提供了参考。

关键词： 42CrMo钢   激光-电磁感应复合淬火   应力   变形   模拟  

摘要： 目的提高激光强化风电机组轴承的尺寸稳定性,对激光-电磁感应复合淬火过程中的应力演化过程进行分析,并研究工艺参数对淬火变形的影响规律。方法通过考虑淬火相关的工艺过程、材料参数、热源输入及边界条件,使用COMSOL软件建立42CrMo钢激光-电磁感应复合淬火数学温度-组织-应力场多物理场耦合模型,研究淬火过程中的温度、组织和应力变化过程,并进行复合淬火实验验证。通过改进边界条件,建立轴承试件的淬火模型,通过改变相关工艺参数包括激光功率、感应功率和扫描速度,研究工艺对轴承淬火变形的影响规律,并与实际轴承实验结果进行对比。结果经实验测试结果和模型结果对比,感应和激光的温度相对误差分别为5.48%和9.69%,淬硬层深度的相对误差为5.66%,工件中心点应力相对误差为7.14%。结合温度变化和组织变化,将应力变化过程分为感应加热阶段、激光加热阶段、自然冷却阶段和强制水冷阶段。改进后的大轴承表面变形量的模拟值与实验值相对平均误差为0.58%。结论在复合淬火过程中,应力同时受到热应力和组织相变应力的影响,热应力和组织相变应力在每个阶段起作用的主体不同。随着激光功率和感应功率的减小,以及扫描速度的增大,轴承内圈外滚道表面法向位移变小,尺寸稳定性越好。

关键词： 摇臂支架   轻量化   应力   屈服强度   拓扑优化   疲劳强度  

摘要： 为实现部件轻量化目标,通过对双前桥液压助力转向系统典型工况的动力学分析,获得了转向摇臂支架的载荷谱,并据此对该支架进行了非线性强度计算及拓扑优化分析;依据拓扑优化结果,完成了9种轻量化方案的设计,且通过静强度、疲劳强度等理论计算及整车可靠性试验验证了最优方案的有效性。结果表明,在刚度、强度性能基本不变的情况下,新摇臂支架实现降重约3.5kg,降重比例达54.8%,达成了轻量化目标,且对类似部件的轻量化设计工作具有较好指导作用。

关键词： 双层螺旋曲面肋壳结构   有限元仿真分析   应力分析   位移  

摘要： 双层螺旋曲面肋壳结构因结构造型复杂、壳体长度超长,如何保证其质量和施工安全是施工重难点。依托某项目,利用MIDAS有限元仿真分析软件,模拟在温度荷载、自重荷载及组合荷载作用下双层曲面肋壳结构的应力和位移关系,从而为施工方案及支撑结构体系的选择提供数据支撑。成形后所有构件的位移和应力均在许可范围内,验证了该方案的可靠性,以供同类项目参考。

关键词： 电火花加工   有限元模型   温度场   应力场   表面粗糙度  

摘要： 该文通过有限元分析法,探究汽车花键轴冷挤压模具的电火花加工过程。在确定假设条件的基础上,使用ABAQUS软件的“热传递”模块构建有限元模型,将整个模型划分成若干个边长为10μm的正方形网格。模型材料选择为高温硬质合金,初始脉冲热能量为3.2×10^(10) W/m^(2),每1μs施加一次电脉冲。整个加工过程共计12μs,前10μs施加电脉冲,后2μs为停止施加电脉冲后的状态,观察整个加工过程中模型的温度场与应力场。结果表明,随着时间增加,温度场范围变大,在达到放电通道边界后模型温度断崖式下降,温度场分布有明显规律;随着时间增加,应力场范围变大,并且在第12μs时出现间断性最大应力点,应力场分布无明显规律。工件表面平均粗糙度为1.8μm,加工精度较高。

关键词： 工程力学  

ISBN: (纸本)9787121491405

摘要： 本书分为三个部分共18章，由浅入深地讲解了Fluent仿真计算的各种功能。第一部分为基础知识(第1-6章)，包括计算流体力学的基础理论与方法、划分网格、Fluent计算设置、计算结果后处理等功能介绍；第二部分为功能应用(第7-11章)，针对Fluent的具体物理模型给出了相应的案例，包括动网格模型、燃烧模型、多相流模型及离散相模型的数值模拟等；第三部分为行业应用(第12-18章)，针对多个行业中用Fluent可以解决的流体仿真计算问题进行详细的讲解，涉及建筑、机械、航空航天、水利海洋、汽车、能源化工及电器相关行业工程中的应用。

关键词： 工程力学  

ISBN: (纸本)9787122449573

摘要： 《ANSYSFluent流体分析完全自学教程（实战案例版）》基于作者丰富的教学与工程经验，通过大量典型实例系统介绍了Fluent软件的使用方法及其在流体工程中的应用，主要内容包括：流体力学基础和CFD理论、几何模型前处理、网格划分、稳态与瞬态流场仿真、热流场分析、动网格技术、DPM及多相流仿真、组分输运与燃烧仿真以及凝固、熔化及多孔介质仿真。本书从实际应用出发，介绍了详细的操作流程与参数设置方法，理论与实际相结合。为方便读者学习，随书配套案例源文件及重点案例的视频讲解。本书可以作为高等院校机电、力学类相关专业本科生和研究生的教科书，也可作为工程技术人员和培训机构学习Fluent软件的参考书。

关键词： 条带充填   直接顶   应力场   解析解   充填优化  

摘要： 条带充填开采后充填体-顶板系统共同承受承载系统的自重应力和上覆岩层传递的载荷，其强度关系到整个采场乃至地表建筑物的安全。基于弹性力学三角级数解法，计算了条带充填开采后直接顶的弹性应力解析解，探讨了条带充填参数对充填顶板应力分布的影响。运用直接顶的应力解析解结合材料力学第一强度准则建立了顶板破坏准则，分析了顶板最易发生拉伸破坏的区域，得到了一种新的确定最佳充填间距的方法。结果表明：条带充填顶板最容易发生拉伸破坏的区域是顶板下部两充填条带之间中部区域，顶板破坏危险点就处于该区域；危险点处最大拉应力随充填体宽度的增加而减小，随顶板高跨比的增加而增加。计算结果表明随着充填宽度增加危险点处最大拉应力值显著减小，说明增加充填宽度能有效抑制顶板发生拉伸破坏。

关键词： 断层滑移失稳   断层倾角   开采扰动   上行机制   应力场  

摘要： 断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素之一，研究开采扰动诱发断层面应力场动态演化特征是揭示断层滑移失稳机制的重要课题。为了探究煤层开采过程中断层面应力场特征，本文建立了考虑采动影响的断层面及其围岩应力求解力学模型，分析了断层面正应力与剪应力随工作面开采的动态演化规律，研究了不同倾角时的断层应力场和结构势能演化规律。研究结果表明：随着工作面的推进，断层面应力响应呈逐渐向断层上部扩展趋势，断层对工作面开采的影响区域最早出现在距煤层较近的断层中下部，且随着工作面的推进，该影响区域逐渐向断层顶部扩展，断层应力影响范围的上行效应越发显著；断层倾角越大，开采扰动对断层应力的影响越减小，断层面应力影响区域由下至上逐渐增大。

关键词： 钢桁梁   位移   应力   支反力  

摘要： 本文依托龙游站新建天桥的钢桁梁项目,采用数值模拟方法对天桥顶推施工过程中的结构响应进行了模拟分析,其结果如下:在不同施工阶段,钢桁梁的应力分布呈现出显著的动态变化,尤其在悬臂区域和直腹杆区域;钢桁梁最大挠度主要出现在屋面横梁处;顶推过程中反力值与悬臂距离呈现正相关性;该设计方案满足抗倾覆和局部稳定的规范要求,以期研究成果对相似工程有一定的借鉴意义。