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关键词： 人字闸门   主梁   面板   应力   ANSYS  

摘要： 文章采用三维有限元计算软件分析观音水库集鱼系统人字闸门应力和变形情况,为集鱼廊道人字闸门的设计提供一套简洁快速的设计方法。

关键词： 交叉性学科   工程力学   自然科学领域   生物工程   征稿简则   土木工程   信息与控制   最新研究成果  

摘要： 《哈尔滨工业大学学报》主要报道自然科学领域的基础理论、工程技术与应用方面的最新研究成果。报道方向包括航天、机械、能源、动力、材料、电气、电子、信息与控制、计算机、化工、生物工程、土木工程、市政环境、暖通空调、道路、桥梁、交通工程、工程力学及有关交叉性学科。

关键词： 蝶阀   大口径   应力   应变  

摘要： 蝶阀是目前被广泛运用于各种流体输运管路的重要流动控制设备,本文研究了大口径三偏心蝶阀在特定工况下的应力强度及应变特性。针对DN3000、PN10规格的三偏心多层次金属密封蝶阀,通过建立其三维模型并利用CFD和有限元分析方法,详细探讨了阀门在自重、内压及扭矩作用下应力场及变形量。结果表明,在内压1.5 MPa下,阀体最大应力为93.3 MPa,蝶板最大应力为288 MPa,且通过应力线性化路径分析确认其应力在限值内;在扭矩400000 N·m的作用下,阀杆上的应力分布均匀,最大值为212 MPa,远低于其许用应力。此外,阀门整体变形量较小,阀体最大变形为0.43 mm,蝶板最大变形为3.8 mm,表明阀门结构具有良好的刚性和密封性能。本文的研究不仅验证了该大口径三偏心蝶阀在内压以及扭矩下的可靠性,也为大口径蝶阀的设计与分析提供了有价值的参考。

关键词： 钢箱梁   桥面铺装   聚氨酯改性环氧树脂   黏结层界面受力   应力  

摘要： 为分析钢箱梁铺装层与钢桥面黏结层间的受力特性,采用有限元软件ANASYS建立钢箱梁整桥模型,采用聚氨酯改性环氧树脂作为钢桥面铺装结构的黏结层,模拟计算分析车辆荷载工况、钢桥跨径、铺装层厚度、黏结层厚度、温度变化、水平荷载等不同因素对黏结层界面受力的影响。结果表明:正常行驶条件下,黏结层界面横向剪应力显著大于纵向剪应力,车辆荷载作用于钢箱梁间且距横隔梁纵向距离越大时黏结层界面剪应力越不利,荷载作用于钢箱梁边缘且靠近横隔梁时界面法向拉应力最不利;钢桥跨径对黏结层受力影响较小;随黏结层厚度增大,黏结层界面剪应力减小,法向拉应力增大;随铺装层厚度增大,黏结层界面剪应力和界面法向拉应力减小;随温度升高,黏结层界面应力显著减小;随摩擦因数增大,黏结层界面剪应力增大,法向拉应力变化不大。

关键词： 应力   强度干涉   转动对数周期天线   可靠性   总失效率   MTBF  

摘要： 为量化评估转动对数周期天线等机电类设备的整体可靠性,本文研究了电气元器件的可靠性预计和结构构件的可靠度计算,基于应力、强度干涉理论提出了一种通过总失效率来评估机电设备整体可靠性的方法。通过研究电子器件和结构构件的可靠性和失效概率,通过汇总计算的机电设备总失效率,得出整机的MTBF(平均故障间隔时间),从而量化评估机电设备的整体可靠性。最后,本文以某转动对数周期天线产品为例,分析了设备总失效率和整机MTBF的计算过程,通过本方法可在方案、设计阶段量化评估机电产品的整体可靠性,以指导可靠性设计,提高产品的最终使用可靠性。

关键词： 压力钢管   混凝土   有限元   应力  

摘要： 以某供水工程倒虹压力钢管及外包混凝土为研究对象,利用ANSYS软件建立压力钢管、沥青卷材垫层、外包混凝土联合作用的二维有限元模型,进行二维模型在内水压力、外水压力、土压力等荷载下的平面有限元分析。结果表明:最不利的工况为校核工况,并选取校核工况下外包混凝土环向应力最大值出现部位进行配筋计算。结论可为相关工程设计及建设提供有益借鉴。

关键词： 既有公路边坡   稳定性分析   安全系数   应力场   位移场  

摘要： 为分析既有公路边坡扩建施工的稳定性,应用Midas软件进行数值模拟分析。由计算结果可知:边坡开挖后安全系数下降幅度较大,支护后明显提升;一级边坡主应力变化幅度较大,在坡脚以上4 m位置出现小范围应力松弛区,支护后应力值保持稳定;三级边坡在施工过程中产生的累计位移最大,支护后逐级趋稳,说明支护方案可有效控制边坡应力和变形,保证边坡处于稳定状态,方案具备可行性。

关键词： 气泡   相场法   辐照   应力场  

摘要： Fe-Cr系合金是反应堆堆芯关键部件用材,辐照缺陷和不溶解嬗变He气等簇聚形成气泡,是该类材料不可逆辐照肿胀和脆性根源。本工作利用介观尺度的相场模型耦合辐照、温度和弹性应力场,研究了合金成分和位错应力场对Fe-Cr合金气泡演化的影响。结果表明,当体系中的气体和空位过饱和时,气体原子优先在空位团簇和位错等异质形核位点处聚集,并吸收空位和气体原子而长大。当气泡长大到一定尺寸时,其气体含量不再增加,主要通过吸收空位来进一步生长,此时气泡内的压力低于相同尺寸气泡的平衡压力,气泡内的空位饱和度较高,气泡主要表现为空洞的性质。Cr元素的加入会降低空位和气体原子的扩散速率,随着合金中Cr含量的增加,气泡的形核孕期延长,延缓气泡的形核和长大。位错应力场通过与空位和气体原子的相互作用,促进气泡优先在刃型位错的拉应力区形核,加速了气泡局域择优形核长大。本工作阐明了影响气泡生长的关键动力学因素,如微结构、扩散等,为辐照气泡组织调控和稳定力学性能提供了重要依据。

关键词： 拱坝   应力   位移   拱梁分载法   有限单元法  

摘要： 拱坝坝体应力一直是拱坝安全度分析的重点。拱坝的体型设计、坝体稳定等方面计算复杂且难度大,因此对大坝的结构设计及应力分析提出了较高的要求,传统分析应力的方法为采用结构力学法中的拱梁分载法,但其无法直观反映拱坝坝体的真实应力分布,采用ABAQUS有限单元法可有效缓解该问题。以某常态混凝土重力拱坝为例,采用拱梁分载法及有限单元法分别对比分析其坝体应力及位移,可发现有限单元法与传统拱梁分载法的结果接近,且更为直观。但应力集中在有限单元法中不可避免,可通过相应优化及工程措施,减少其影响。

关键词： 焊接   残余应力   热力耦合   应力场   温度场  

摘要： 焊接作为一种金属连接方式在实际工程中应用广泛,因此在设计焊接方案之前预估焊件残余应力的分布显得尤为重要。采用顺序-热力耦合的方法,通过ABAQUS软件对Q420高强钢对接接头多层多道焊进行模拟,分析了其温度场及应力场的分布规律。模拟结果表明:多层多道焊中温度场出现在焊缝及焊趾处,在焊接单元后方呈椭球形梯度分布;焊件在多次热循环中,当热源到达附近时温度急剧上升,而在热源经过后及冷却阶段其温度变化较为平缓;在焊缝开始和结束的部位因缺乏边界约束而导致拉应力集中,纵向应力在中间区域呈明显的椭球状分布;横向应力在多焊道堆叠中存在应力重新分布现象。