关键词： 钢结构   滞回性能   延性系数   异形截面   有限元模拟  

摘要： 为研究工程应用中的复杂异形截面钢柱受力性能,采用ABAQUS软件建立了两种T形截面钢柱的有限元模型,即对称与非对称的T形截面。通过分析构件的破坏形式、侧向刚度变化、骨架曲线、延性性能等关键参数的变化,探究了在不同加载方式下异形截面钢柱的受力性能。分析结果表明:该类T形截面柱沿Z方向受力具有较好的延性和良好的耗能性能,结构屈曲部位在距离柱脚边缘处以及柱中间区段腹板处;沿X轴方向耗能性能相对较弱,延性欠佳,结构的屈曲部位在T形柱中肋的柱脚区域处,并根据研究结果提出了相关设计建议。

关键词： 可控核聚变   磁压缩磁体   聚变中子源   大口径脉冲强磁体   有限元分析   氘氘聚变   磁场  

摘要： 【目的】为了真实反映聚变中子辐照特性损伤,有必要开展高通量聚变中子源的研究。磁约束氘氘聚变中子源预研装置是国际首台可实现场反等离子体大压缩比级联磁压缩的实验装置,作为该装置核心部件之一的磁压缩磁体,设计要求中心磁场的磁感应强度在500μs内从0 T上升至7 T,为此,提出了针对磁压缩磁体导体部分的设计思路。【方法】围绕磁体的导体设计,从导体材料选取、导体匝间距离与导体径向厚度3方面入手,通过有限元仿真软件分析导体应力情况,得到了导体材料电导率、导体匝间距离以及导体径向厚度对导体应力的影响。【结果】确定了下一步磁体的设计思路,即在欧姆损耗允许的范围内适当选择电导率偏低的导体材料,在轴向空间允许的范围内通过增加绝缘层厚度的方式适当增加导体匝间距,在材料许用应力的范围内适当减小导体径向厚度以降低建设成本。【结论】随着中子源预研装置项目的进一步推进,所提出的设计思路可为磁压缩磁体装置的设计提供优化方向。

关键词： 榛子   破壳   力学特性   有限元分析  

摘要： 为了解决榛子破壳效率低的问题,针对榛子破壳所需的各项参数设计了一组正交试验。以榛子尺寸、加载速度、加载方向为试验因素进行三因素三水平试验,试验指标为整仁率与破壳力。结果表明:对榛子破壳力影响最显著的因素是榛子尺寸,其次为加载方向且沿宽度向加载时所需力最小,加载速度对于破壳力的影响较小。榛子高度向、宽度向、厚度向的平均破壳力分别为1867.2、1818.6、2326.7N,对榛子破壳整仁率影响最显著的因素是加载方向,其次为加载速度。对榛子3个加载方向使用有限元方法进行分析,得出宽度向为较佳的加载方向,与正交试验的结果一致。在对榛子破壳相关机械进行设计时,施加在榛子上的力应不小于2400N,并尽量使榛子沿宽度向受力。研究结果可为后期榛子破壳相关机械的结构设计提供理论依据。

关键词： 桥梁   施工   模拟   顶升   优化设计  

摘要： 文章以哈尔滨东三环某老桥改造为例,应用顶升技术对既有桥梁进行顶升。通过Midas Civil有限元模拟软件进行建模,对桥梁顶升全过程进行了仿真分析。分析表明,顶升前期箱梁顶底板的最大拉压应力均在允许应力范围内,但在成桥阶段出现了危险拉应力。针对危险应力,对某几个点位的顶升值进行微调优化,发现成桥阶段箱梁底板的最大拉应力f_(tmax)降至2.9N/mm^(2),小于3.0N/mm^(2),顶升值的微调优化安全可行。

关键词： 弱连接楼盖   平面凹凸不规则   剪力分配   有限元分析   抗震性能化设计   加强措施  

摘要： 由中心区和若干个外伸单肢通过弱连接楼盖连接组成的平面凹凸不规则高层结构,因单肢抗侧能力不足导致单肢与中心区的弱连接部位受力复杂。如何进行截面内力的计算成为弱连接楼盖设计的关键。单肢与中心区的水平力传递除依靠楼板外,连接部位的剪力墙和边梁也发挥重要作用。在现有研究的基础上,结合工程实践对不同的弱连接楼盖截面内力计算方法进行了比较;分析了结构高度、连接部位结构布置、单肢端截面宽度等因素对弱连接楼盖受力的影响;同时利用弹性时程分析和多尺度有限元分析对弱连接楼盖的受力机制及损伤特点进行研究,基于分析结果和工程经验,从结构布置原则、计算方法和构造等方面总结了弱连接楼盖的针对性加强措施。

关键词： 相贯节点   外加劲板   试验研究   有限元分析   极限承载力  

摘要： 针对特高压大跨越输电塔中广泛使用的外加劲板加强相贯节点,尚未有明确的计算方法考虑加劲对节点承载力的影响;为此,通过试验和有限元分析,研究了无加劲和外加劲板加强相贯节点的破坏模式、承载力和应变分布及塑性发展规律等力学特性.试验结果表明,采用外加劲板可以显著提高无加劲节点的承载能力和整体刚度,延缓节点破坏过程.与试验结果相比,有限元分析能较好地模拟该类节点的破坏模式和承载性能.为了评估不同参数下外加劲板对承载力提升值的影响规律,对16个无加劲节点模型和144个加劲节点模型进行了有限元分析,结果表明:外加劲板加强相贯节点承载力可以认为是对应无加劲节点承载力与外加劲板提升值之和;AIJ的建议公式可以较为准确地预测无加劲节点承载力;外加劲板提升值与支主管直径比、外加劲板宽度因子和厚度因子呈正相关,与主管径厚比呈负相关,本文采用改进的“剪切强度法”计算外加劲板提升值,并考虑了主管和支管性能的影响.

关键词： 顶驱下套管装置   密封胶筒   有限元分析   应力分析   试验验证  

摘要： 密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。

关键词： 沥青路面   黏弹性   力学响应   广义Maxwell模型   有限元分析  

摘要： 为探究车辆荷载作用下沥青路面黏弹性力学响应,室内成型4 cmAC-13C和6 cmAC-20C组合式沥青混合料试件,通过单轴压缩试验获取沥青混合料广义Maxwell模型参数,建立三维有限元模型,得到车辆荷载作用下沥青路面力学响应。研究结果表明:广义Maxwell模型能较好地表征沥青混合料蠕变行为和沥青路面高温变形情况,随着温度上升,材料变形速率越快且最终变形量也越大,路面表面弯沉值、沥青层底横向应力值、路基顶面变形值在加载初期都会快速增大,三者增大速率均会随时间递减,在一定时间后都趋于平稳,不同加载水平和温度条件对路面表面弯沉值和沥青层底横向应力值随时间变化情况有较大影响,对路基顶面变形值几乎没有影响。

关键词： 跨径   有限元分析   半圆形钢波纹管涵   填土高度   活载  

摘要： 基于精细化ABAQUS有限元分析模型,对不同跨径半圆形钢波纹管涵在施工过程和运营状态下的力学性能进行研究。结果表明:回填施工完成时,随着半圆形钢波纹管涵跨径增加,管涵拱顶处竖向变形和弯矩增大;当两侧填土高度接近管涵矢高时,拱顶处上拱变形达到最大值;当管涵跨径大于12.5 m时,拱顶处竖向变形受填土高度影响明显,回填完成后的拱顶轴向应力无明显变化,活载作用有利于降低拱顶处轴向应力和弯矩。

关键词： 有限元分析   水闸   绕渗  

摘要： 常规的闸基绕渗计算属有压渗流,一般作为平面问题考虑,假定地基是均匀的、各向同性的。复杂地基属于三维空间问题i,土层呈现非均质和各向异性,需采用数值模拟进行计算。本文通过三维有限元分析软件MdasGTSNX,对西江某泵站进水闸的绕渗进行模拟,计算出不同工况下的渗流坡降、渗流方向和速度。结果显示,三维有限元分析软件能够很好地模拟水闸结构、周围土体、上下游建筑物以及水位变化情况,可求解出渗流区域的渗透坡降、渗透速度和方向。分析思路和计算结果可供类似工程探讨和参考。