关键词： 索支撑光伏电站   温度效应   有限元分析   索力计算   外荷载条件  

摘要： 单层索支撑光伏电站是一种通过钢索作为光伏组件安装系统的太阳能发电系统。近年来,这种结构受到大量的关注,但是,对温度效应的研究还较少。作为一种大跨度的索网钢结构,温度效应对结构力学行为的影响不可忽视。因此,本文通过温度影响系数的方法对该结构的索力在温度效应下的变化规律及计算进行了系统分析和研究。采用有限元方法,计算了单层索支撑光伏电站在温度、风雪荷载和温度共同作用等多种工况下的结构索力,揭示温度效应对索力的影响规律。无风雪荷载时,索力与环境温差呈线性负相关关系;有风雪荷载同时作用时,索力的温度效应随风雪荷载的增大而减小。根据计算结果并综合外荷载条件、跨度和光伏组件倾角等因素的影响,提出了基于温度影响系数的索力计算经验公式,并通过与有限元分析结果对比,验证了经验公式的准确性。

关键词： 龈壁提升   嵌体   龈下缺损   有限元分析   应力分布  

摘要： 目的:评估不同龈壁提升(deep margin elevation,DME)的材料以及提升高度对下颌第一磨牙邻面龈下缺损嵌体修复生物力学行为特性的影响。方法:基于Micro CT的三维图像数据建立了下颌第一磨牙的三维有限元模型,在此基础上通过计算机辅助设计模拟DME层和嵌体修复建立了7组不同DME层高度的下颌第一磨牙嵌体修复的三维有限元模型。通过三维有限元仿真分析,对比分析流动树脂和膏状树脂两种不同的DME层材料以及7组不同的DME层高度对模型各部分及界面的应力分布及大小的影响。结果:随着DME层高度上升,嵌体自身的最大主应力(MPS)峰值在不断上升,而DME层MPS峰值、DME层与嵌体间界面拉应力(ITS)峰值以及DME层与牙齿间ITS峰值在不断减小。同一DME层高度时,流动树脂组的DME层MPS应力峰值、DME层与嵌体间ITS峰值以及DME层与牙齿间ITS峰值均小于膏状树脂组。DME层材料以及高度的变化对其他观察指标无明显影响。结论:低弹性模量的DME层材料以及增加DME层高度有利于降低模型及界面的应力,因此在临床操作中建议选择流动树脂作为DME材料,并适当提升DME层高度。

关键词： 液压支架   采煤工作面   安全开采   力学计算   数值模拟  

摘要： 针对ZY10500-11-22D支架在实际工程应用中顶梁部分出现的问题,对该支架进行理论力学计算。损坏位置为加强板与主肋交界处。通过力学计算与数值模拟得出,顶梁在该处的损坏与受弯无关,为受扭导致。通过把相邻主肋增高15 mm,将支架的使用寿命从15 000次提升至30 000次,为支架在极端情况下受损机理分析及结构优化提供理论支撑。

关键词： 3-RPS并联机构   多级液压缸   有限元分析   优化设计  

摘要： 采用并联机构替换现有的方位-俯仰式串联机构作为反射面天线的驱动机构可以满足其位姿调整的功能,并有效改善反射面天线整体结构的轻量化效果。目前少有将并联机构应用于大口径天线的分析与实际工程应用案例,故需要对承受较大载荷的并联机构展开力学分析并对其结构进行优化,从而使其满足承载与运动精度的要求。针对3-RPS并联机构承受较大载荷时支链的结构方案展开优化设计并进行有限元仿真分析。首先,对3-RPS并联机构展开静力学分析,得到在动平台承受一定载荷的情况下机构各个支链的受力特性;其次,在给定机构基本尺寸参数及活动范围要求下,对3-RPS并联机构支链的结构方案进行设计,针对并联机构支链弯曲变形较为严重的情况提出了并联液压缸的结构方案;最后,对并联液压缸结构方案进行了优化以及稳定性分析。结果表明,优化后的并联液压缸方案各项性能指标均优于原有方案,且满足稳定性安全性要求,为实际的工程应用提供参考。

关键词： 声波干涉   有限元分析   光声信号   红细胞形态   弗雷歇距离   曲线相似性  

摘要： 为了能够在细胞光声波相互干涉的条件下,检测出两个红细胞中是否存在形态异常的细胞,对双细胞光声光谱影响参数进行了有限元分析。建立了单细胞模型、不同距离下的双细胞模型以及相同距离下存在异常形态细胞的双细胞模型,并进行了声场分析。利用单个细胞确定细胞信号的主要分布频率,不同距离下的细胞模型确定合适距离以及探测点的位置分布,相同距离下存在异常形态细胞的双细胞模型确定异常状态下的信号曲线。结果表明,当双细胞均为正常红细胞时,该模型的频域声压级曲线与单细胞信号对比后的弗雷歇距离小于3.3;当双细胞中存在异常形态红细胞时,该模型的频域声压级曲线与单细胞信号对比后的弗雷歇距离大于13.7。因此,在双细胞光声波相互干涉的条件下,将探测点布置在加强区,通过与单个细胞信号对比可以判定两个红细胞中是否存在异常形态的红细胞。

关键词： 全预制装配式桥梁   蜂窝梁一体化架桥机   静动力性能   强度评估   刚度评估   监测   有限元分析  

摘要： 蜂窝梁一体化架桥机作为全预制装配式桥梁的重要施工机械,使用期间结构的静动力性能是影响一体化安装施工的重要因素.为揭示其静动力性能,分别采用了应变传感器,基于数字图像相关(DIC)技术的光电图像测量仪对关键截面的应变、挠度进行监测,并对结构的强度、刚度进行分析评估.采用简单移动平均法提取结构的动位移,并进行动力特性分析.此外,建立了结构主梁的有限元模型,并将其分析结果与监测结果进行对比.研究结果表明:有限元分析结果与实测结果一致,验证了有限元分析的准确性,两者均证明了其强度及刚度满足规范要求.基于动位移数据采用峰值拾取法能够有效识别架桥机的自振频率,有限元计算的一阶自振频率为4.08 Hz,相对于实测分析结果的最大误差仅为0.73%.

关键词： 控制棒下落   热膨胀   有限元   流固耦合  

摘要： 核反应堆内的高温环境会导致控制棒组件产生热膨胀现象,进而影响控制棒组件的下落时间。为研究热膨胀对控制棒组件下落的影响,建立考虑膨胀变形的控制棒下落流固耦合模型,求解控制棒组件下落过程的动力学方程。采用有限元对导向管和控制棒进行稳态热力耦合分析,得到高温条件下控制棒和导向管的膨胀变形。基于所建立模型比较考虑热膨胀和不考虑热膨胀条件下控制棒的下落动力学过程。分析结果表明,热膨胀现象延迟了控制棒整体下落时间,但对控制棒进入缓冲段入口的时间影响较小,因此在一般情况下热膨胀对落棒时间的影响可以忽略,但在工程中仍需要重视控制棒膨胀引起的后果。本文研究结果对控制棒结构设计以及控制棒堆内落棒时间分析有重要意义。

关键词： 绿色建筑材料   FRP(纤维增强复合材料)绿色建筑附属部品部件   有限元分析   力学性能  

摘要： FRP(纤维增强复合材料)是一种新型绿色建筑材料,具有强度高、质量轻、耐腐蚀性强等特点,在建筑工程中得到广泛应用。通过对FRP空调支架和防护栏杆进行有限元分析,研究FRP空调支架的疲劳性能,分析FRP防护栏杆的抗冲击性能。结果表明,FRP空调支架具有良好的耐疲劳性能,螺栓孔位置是影响FRP空调支架疲劳寿命的薄弱处;FRP防护栏杆具有良好的抗冲性能,且在撞击后栏杆能够较快速地恢复形状。因此,FRP绿色建筑附属部品部件具有良好的力学性能和耐久性能,能够满足恶劣环境下工程使用要求,对FRP绿色建筑材料的推广应用具有重要意义。

关键词： 公路隧道   结构设计   有限元分析   支撑式隧道   弯矩计算  

摘要： 针对大跨内支撑式敞口隧道结构,文章采用有限元分析方法,系统研究了单侧壁板外无填土及不同填土高度下的结构受力机制。结果表明:在单侧壁板外无填土工况(工况A)下,结构的弯矩分布与外壁双侧均衡土压工况(工况B)相比,呈现显著差异;若其余条件不变,从工况B改变至工况A,工况A无填土侧的壁板根部、底板柱脚及其附近区域受到较大影响;若依据工况B设计的结构,在左右填土不均时则可能因受力配筋不足而受损。因此,施工回填中需严格控制左右填土高差,以减小结构板各区域的弯矩极值,并降低柱对底板弯矩的影响;在两侧壁板外存在显著不平衡土压时,建议在柱脚附近采取结构加强措施。基于研究结果,按双侧均衡土压工况设计的内支撑式敞口隧道更具经济性。同时,建议填筑高度低的一侧填土与另一侧壁板外填土的高差≤0.6倍壁板计算高度,以避免壁板弯矩方向发生突变。

关键词： 油封   密封性能   磨损   有限元分析  

摘要： 为了准确预测双唇形油封的磨损情况,利用ABAQUS有限元软件建立了油封的轴对称和三维模型,分析了磨损后油封主唇口的接触压力分布、唇口磨损轮廓等结果。模拟结果表明,磨损后唇尖部分的接触压力依然最大,逐渐向两侧递减;随着磨损时间的增大,接触宽度逐渐增大;相应的平均接触压力呈现下降的趋势;同时随着磨损时间的增大,唇口的接触压力整体呈现下降趋势,但均大于安全设计压力,表明油封仍然具备可靠的密封性能。这些结果为油封的密封可靠性和服役寿命的评估提供了良好的参考价值。