关键词： 有限元法   露天采场   边坡稳定性   综合评价  

摘要： 本文提出一种基于有限元法的露天采场边坡稳定性综合评价方法。以某露天采场为研究对象,构建了边坡的几何模型,选取了合理的岩土体力学参数,并通过有限元法对边坡的应力、位移及安全系数进行了数值模拟与分析。在多种荷载组合工况下,计算了边坡的安全系数,并识别出不同剖面的失稳模式。研究结果表明,该方法能够准确反映边坡在自重、爆破振动及地震荷载下的力学行为,有助于提高采场的安全性和运营效率。

关键词： 薄膜   自支撑   有限元分析   极紫外波段   光学制造  

摘要： 金属及非金属材料均可用于制备具有极紫外波段高透射率的超薄自支撑薄膜滤片。然而不当的工艺参数和实验条件设置会直接导致制备过程中的薄膜发生破裂。本文使用有限元仿真模拟了自支撑薄膜的关键制备步骤,仿真计算出薄膜在不同情况下受到的等效应力。结果表明:薄膜样品垂直于液面时,其所受的等效应力最小;放液转移过程中,流体流速越大,其对薄膜施加的等效应力越大;且薄膜等效应力集中分布在外部支撑框架的内径边缘附近处。基于上述仿真结果改良后的制备流程更加稳定,降低了不利工艺条件和参数对薄膜转移过程产生的负面影响以及人为因素带来的不确定性,改善了脱膜制备工艺的可重复性,提高了超薄自支撑极紫外薄膜滤片的制备良品率。

关键词： 吊装角度   预埋吊件   承载力   角度系数   有限元  

摘要： 为研究在不同的吊装角度下预埋吊件的受力性能,给出预埋吊件不同吊装角度极限承载力相对垂直吊装的角度系数,确保吊装工程安全施工。对3种不同的预埋吊件在4种吊装角度下进行受力试验,观察预埋吊件试件破坏模式,分析荷载-位移曲线,将试验结果同现行规范中拉剪作用下的椭圆方程曲线拟合分析,并通过有限元对试验进行模拟分析。预埋吊件的极限承载力随吊装角度增加而增加,当埋深较大时预埋吊件的极限承载力主要受剪力所引起的混凝土横向开裂所影响,当吊装角度为45°、60°与75°时,角度系数分别为2.60、2.03与1.47。结论为预埋吊件吊装角度越大,极限承载力越大,在吊装工程中,应采用垂直吊装,若采用其他角度吊装,应考虑相应的安全角度系数。

关键词： 深基坑   度汛方案   三维渗流   渗透比降  

摘要： 以引江济淮工程凤凰颈泵站深基坑为研究对象,根据工程现场进度及基坑度汛的实际需求,针对沿江粉细砂地层深基坑度汛方案,开展在长江汛期水位下,不同截渗墙深度及基坑内不同蓄水水位条件下的三维渗流分析,获得不同方案下基坑周围土体的水头以及监测点的垂直渗透比降,结合汛期基坑开挖深度,判断基坑能否安全度汛。最后,根据研究结果,比选出最优的度汛方案,确保基坑能够安全度汛。

关键词： 连续梁   悬臂浇筑   墩旁临时固结   有限元分析   正装分析  

摘要： 墩梁临时固结是保障连续梁悬臂浇筑施工安全的重要措施,结合实际工程中墩旁临时固结的设计,采用三种计算方法,分析计算结果的差异,提出悬臂浇筑连续梁墩旁临时固结的合理计算方法。结果表明:不考虑主墩作用的双链杆模型的计算结果与临时支墩实际受力状态差别较大;考虑主墩作用的三链杆模型虽然比双链杆模型接近实际受力状态,但忽略了零号梁段刚度的影响及节段施工过程中张拉预应力和主梁混凝土收缩徐变导致的主墩与临时支墩之间内力重分配的影响,其计算结果与临时支墩实际内力仍有30%左右的误差;而有限元正装模型能够准确地计算出临时支墩的受力状态。因此,采用有限元正装模型计算的结果进行临时支墩的设计可确保结构安全,降低工程造价。

关键词： 集装箱船   结构强度   有限元计算  

摘要： 本文以1900 TEU集装箱船为研究对象,根据中国船级社的规范进行全船结构强度有限元计算分析,通过PATRAN软件建立有限元模型,开展全船屈服强度、屈曲强度和舱口角隅的疲劳分析,计算方法和结论对大开口集装箱船结构有限元计算和局部加强具有重要借鉴意义。

关键词： 有限元分析   气动特性分析   频率   振动模态  

摘要： 螺旋桨的气动性能参数是影响无人机能耗和续航的重要因素,对螺旋桨进行气动特性分析有助于后续通过改善翼型等参数来优化螺旋桨的设计。此外,螺旋桨在实际工作过程中容易发生共振,从而降低螺旋桨的可靠性,了解和分析螺旋桨的振动频率和模态对螺旋桨避开共振工作点、提高疲劳寿命具有重要意义。首先利用有限元软件对螺旋桨气动性能进行分析,得到螺旋桨的升力变化曲线和桨叶的压力云图,随后对螺旋桨进行模态振动分析,重点研究旋转速度及离心载荷对螺旋桨振动频率和模态的影响。研究结果表明:所建立的螺旋桨模型能够为无人机提供1.888N的升力,能够满足无人机的气动性能要求。由模态振动分析结果可知,随着转速的增加,螺旋桨受到的离心载荷增加,离心载荷的增加直接导致螺旋桨动力刚化效应,螺旋桨振动频率增加。

关键词： 钻杆螺纹   梯形螺纹   上扣扭矩   摩擦因数   有限元分析  

摘要： 海底钻机钻杆在使用中接头螺纹磨损严重,容易影响钻杆服役寿命,严重时会导致海底钻机在钻进过程中出现接卸失效等故障,因此,开展海底钻机钻杆螺纹接头力学分析,对于深化海底钻机接头螺纹磨损机理认识,优化钻具结构和钻进工艺,提升海底钻机钻具工作可靠性和服役寿命具有积极意义。首先,从海底钻机工作原理和环境,系统分析了钻机钻杆受力状态和磨损行为;然后,建立了钻具梯形螺纹接头的三维空间有限元模型,基于Abaqus有限元仿真软件分析了钻具梯形螺纹接头在给定上扣扭矩及摩擦因数作用下,外螺纹和内螺纹的应力变化及应力分布情况。分析结果表明,外螺纹等效应力主要分布在靠近副台肩的前三圈螺纹上,最大等效应力分布在第一圈螺纹上;内螺纹的等效应力分布较为均匀;随着上扣扭矩的增大及摩擦因数的减小,特殊梯形螺纹接头总体等效应力都会增大,更易发生应力集中和粘着现象。研究结果为提升海底钻机钻杆接头的工作性能及使用寿命提供了技术指导和理论参考。

关键词： 无刷双馈发电机   单绕组变极   不等匝   磁动势   有限元   谐波含量  

摘要： 为了解决无刷双馈发电机定子单绕组变极等匝设计引起的功率绕组电压及控制绕组电流波形失真、谐波含量高的问题,提出一种基于单绕组变极原理的不等匝设计方案。通过调节线圈匝数来改变支路绕组合成磁动势轴与参考磁动势轴之间的电角度,从而消除或减弱并联支路的不对称性。以4/2对极无刷双馈发电机为例,采用有限元方法对无刷双馈发电机在低于自然同步转速(400 r/min)和高于自然同步转速(600 r/min)两种状态下进行仿真,与定子单绕组变极采用等匝设计方法相比,结果表明,改进的单绕组变极不等匝设计方案能够有效降低电机的谐波含量和径向电磁力幅值,改善功率绕组发电电压和控制绕组电流波形质量。同时,通过一台6 kW无刷双馈发电机样机验证此方案的优越性。

关键词： 多孔钨   孔隙结构   有限元   显微组织   力学性能  

摘要： 利用ANSYS有限元软件设计了正方体和三棱锥两种孔隙结构的多孔钨。研究发现,当分别承受点、线和面载荷时,正方体和三棱锥骨架单元受力不均匀。当骨架单元分别承受面和线载荷时,有支撑的棱柱处应力较小,没有支撑的棱柱处应力较大,并引起了较大的变形量。当骨架单元承受点载荷时,其应力和变形量均在加载处最大。采用选区激光熔化技术制备两种孔隙结构的高孔隙率多孔钨,分析了孔隙形状和尺寸对其力学性能的影响。结果表明,两种多孔钨的宏观形貌与其设计结构无明显差别,由于骨架棱柱(边)上易悬垂和粘粉导致孔隙率较设计值有所降低。预设孔隙率为50%和80%的正方体多孔钨抗拉强度分别为127.4 MPa和55.8 MPa,抗压强度分别为667.1 MPa和213.0 MPa,冲击韧性分别为6.764 J/cm^(2)和4.492 J/cm^(2),硬度值相差不大。预设50%和80%孔隙率的三棱锥多孔钨抗压强度分别为231.1 MPa和65.3 MPa,冲击韧性均为2.030 J/cm^(2),硬度与正方体骨架相同。正方体和三棱锥多孔钨的拉伸和压缩断口形貌均呈现出典型的准解理脆性断裂特征。