关键词： 渐进性负荷   骨改建   骨密度   种植体  

摘要： 目的模拟种植体渐进性负荷过程,评估渐进性负荷方式对种植体周围骨改建的影响。方法采用有限元分析结合ANSYS参数化设计语言(ANSYS parametric design language,APDL)程序,计算种植体植入6个月内使用常规负荷(对照组)及渐进性负荷(实验组)的种植体周围平均骨密度,观察种植体周围1 mm^(3)感兴趣区域(region of interest,ROI)内骨组织的应力分布及骨密度变化。结果对照组在术后6个月内皮质骨骨密度降低0.19 g/cm^(3),而实验组仅降低了0.15 g/cm^(3),松质骨内各区域骨密度在实验组中相比对照组增长0.4 g/cm^(3)。实验组皮质骨内骨密度下降程度小于对照组,松质骨内实验组增长大于对照组。有限元分析实验组等效应力分布范围及最大值(8.9 MPa)明显大于对照组(6.68 MPa)。结论在种植术后6个月内使用渐进性负荷方式,能够使种植体周围骨组织的应力分布有助于种植体愈合过程中边缘骨组织的稳定。与常规负荷方式相比,渐进性负荷方式下种植体周围骨密度增长程度更多,效果优于常规负荷方式。

关键词： 塔器   整体热处理   强度   稳定性   有限元   脚手架  

摘要： 超大型塔器现场组焊后需进行焊后消应力热处理时,标准规范中推荐优先采用效果较好的整体热处理方式。文中所述的76.5 m高的丙烯塔就是采用现场立式整体热处理的方法进行了焊后消应力热处理。但在高温状态下,塔器的结构强度会有所下降,存在失效风险。为该塔进行立式组焊和热处理的需要,现场搭设了78 m高的脚手架。该脚手架考虑热处理时塔器会发生热胀导致其高度和直径增大的情况,不能按常规做法顶着塔壁搭设,而是需要与塔壁保持一定间距,这种无依靠状态的脚手架如何搭设才能保证安全?采用内燃法进行整体热处理经济实用且效率高,但如何设置燃烧器才能防止塔内件不被烧坏变形?这一系列问题都是实施该方案所面临的难点。文章运用ANSYS软件对该丙烯塔整体热处理过程进行了应力分析,分析结果显示,其强度、刚度和稳定性均满足要求。针对上述一系列难点,也都采取了相应对策,保证了该塔整体热处理的安全顺利完成。文中的处理方法可为大型塔器立式整体热处理的施工提供参考和借鉴。

关键词： 圆管塔   CFRP加固结构技术   有限元分析   安全性  

摘要： 文章探讨了利用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固结构技术加固圆管塔的可行性。圆管塔作为通信塔的一种,具有多功能性、美观性与环境适应性以及高效性的特点。然而,长期服役过程中,由于自然环境的影响,塔体会出现裂缝和损伤等问题。随着通信设备的更新换代,现有塔体需进行加固改造以适应更重的设备。CFRP加固技术通过将片材粘贴于塔体表面,能有效减少应力,提高承载力,延长使用寿命。通过有限元分析计算表明,CFRP加固后,40m高的圆管塔在50a一遇的风压载荷下,塔体的最大应力和位移均显著降低,满足设计规范要求。CFRP加固技术展现了其在提升圆管塔结构安全性方面的显著优势。

关键词： 桥梁工程   斜拉桥   预应力   支架   有限元分析   力学性能  

摘要： 渑淅高速公路小三峡特大桥为分离式混合梁斜拉桥,边跨混凝土箱梁段采用少钢管支架施工。支架高度大、大跨长联、重载,且受到预应力及斜拉索张拉影响。为研究预应力张拉对边跨支架的影响,通过建立有限元模型对少钢管支架力学性能进行分析,得出预应力张拉或斜拉索张拉会造成支架内力重分配,预应力张拉使得与墩柱相邻的钢管应力增加,其余钢管应力减小,斜拉索张拉会使得横桥向两侧的钢立柱应力下降,纵桥向主梁张拉位置附近的钢立柱应力大幅度下降。

关键词： 降雨入渗   浅层边坡   数值模拟   有限元   有限差分   离散元  

摘要： 在边坡失稳破坏中,降雨入渗下的浅层失稳占比极大,其多发性和易发性,已给交通建设、防灾减灾等工程带来了较大的损失,引起了国内外学者的高度重视。针对降雨入渗引起浅层边坡失稳的数值模拟分析研究的现状与进展开展了调研,并对已有的研究工作进行了梳理和分类,总结了各个数值方法解决降雨入渗下不同类型岩土体边坡失稳各自优势。最后,指出了目前数值模拟工作研究仍需要继续探索之处,如需要关注边坡降雨冲刷面、冻土的冻融循环等的实现问题,以期对后续的研究工作提供指引。

关键词： 瓷板画   绘图装置   有限元分析   绘制精度  

摘要： 针对瓷板画主要靠人工绘制完成,绘制难度大,效率低、成本高等问题,提出适用于瓷板画绘制的绘图装置设计。运用SolidWorks三维软件将适用于瓷板画绘制的绘图装置完成三维建模,并将该结构中的支撑梁简化为简支梁模型。然后将该模型与绘笔模型导入有限元软件ANSYS中,分析其工作时的形变量,以提出最佳设计参数。在提高瓷板画制作效率方面具有一定的应用前景,有望为瓷板画文化的推广和乡村振兴提供助力。

关键词： 力敏传感器   扭矩测量   阻力测量   有限元分析   解耦矩阵  

摘要： 设计了一种用于高精度电动钻孔器的复合力传感器,能够为电动钻孔器的转速及进给速度的自动调节提供准确有效的反馈判断参数。传感器安装在电动钻孔器的驱动轴和钻头之间,能够将钻头受到的扭矩和沿轴线方向的阻力实时反馈给控制机构。传感器的旋转轴和弹性体采用一体式结构,通过力学计算确定了其应变与扭矩和轴向阻力成近似线性关系;利用有限元方法分析了弹性体的应变分布、扭力和阻力之间的相互影响和极限形变;通过实验,得到了传感器的解耦矩阵。实践表明,传感器扭矩信号的灵敏度可达2.6 mV·V^(-1),综合测量误差≤0.5%,阻力信号的灵敏度可达2.2 mV·V^(-1),综合测量误差≤2%。传感器安装在电动钻孔器上,能够将扭矩信息和阻力信息实时反馈给控制机构,有助于电动钻孔器及时和准确地对转速和进给速度进行主动调节。

关键词： 有限元分析   火山渣机制砂   黏结强度   应力云图   黏结滑移曲线  

摘要： 为了揭示火山渣机制砂对钢筋与混凝土的黏结滑移性能的影响,文章利用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土试件进行了分析,探究了火山渣机制砂替代率(0%、30%、50%、70%)对钢筋与火山渣机制砂混凝土间黏结滑移性能的影响,并研究了黏结长度对钢筋和火山渣机制砂混凝土间黏结性能的影响。结果表明:随着火山渣机制砂取代率增加,黏结强度逐渐降低,最大可降低15.77%;随着黏结长度增加,黏结力增加。

关键词： 钢箱混凝土   组合沉井   受力性能   有限元分析  

摘要： 为了深入研究装配式钢箱混凝土组合沉井结构的受力性能,文章基于大洋泊车地下立体车库工程中的装配式沉井足尺试验研究,对试验沉井进行有限元分析,探究影响组合沉井受力性能的影响因素。结果表明:加劲肋与桁架撑可有效提高沉井整体刚度,减缓应力水平;混凝土强度对沉井井壁变形和应力均有影响,但当混凝土强度等级超过C60时,对沉井变形和应力的影响不明显;井壁钢板厚度对沉井井壁应力水平有一定影响,厚度每增加4 mm,应力峰值降低约10%,钢板厚度对井壁变形的影响很小。

关键词： 桥梁船撞   安全监测   防撞预警   有限元分析   损伤评估   软件系统  

摘要： 随着经济建设的快速发展和内河航运的日益繁荣,船舶大型化和航道拥挤导致了桥梁的船撞风险显著增加。为了有效预防和减少船桥碰撞事故,现基于桥梁的主动防撞理念,开发了一套桥区通航安全监测与评估的集成软件系统。该系统能够实现船舶航行碰撞预警、桥梁损伤评估、通航信息记录和信息发布等功能。且通过采用先进的监测技术和数学模型,系统能够预测船舶轨迹,评估船舶与桥梁的碰撞风险,为桥梁安全管理提供科学依据。