关键词： 玻璃纤维复合筋(GFRP)   光纤光栅(FBG)   应变特性   有限元分析  

摘要： 为解决光纤光栅(FBG)无法实现连续应变传感的问题,提出了采用玻璃纤维复合筋(GFRP)结构的连续应变传感及信号解调方案。建立了在模拟支梁条件下5个测点(其中2个为FBG测点)的GFRP-FBG应变有限元模型,分析了各测点应变与FBG应变的关系,仿真证明该结构可实现连续应变传感。设计了与模型结构一致的GFRP-FBG传感器,并对可调谐扫描信号进行了卡尔曼滤波和最小二乘法二次拟合以保证测量精度。对GFRP-FBG进行应变测量实验,实验选取的3个模拟测点应变值与有限元模型分析基本一致,误差在6.74%以内。研究表明GFRP-FBG为实现光栅连续应变传感提供了可行的解决方案。

关键词： 软土隧道   长期变形   加固形式   有限元  

摘要： 以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算了不同加固尺寸和不同加固体结构选型对软土隧道长期变形的影响。结果表明:隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;提升加固体长度对改善隧道长期沉降作用较好;提升加固体宽度有利于改善衬砌受力;二级台阶形和三级台阶形的加固形式与柱形加固效果接近,但材料用量分别为柱形的0.625倍和0.4375倍。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,为类似工程实际运用提供参考。

关键词： 植保机   设计   有限元   分析  

摘要： 针对农业植保机实际应用中功能单一的问题,设计了一种多功能植保机。多功能植保机具有松土、播种、肥料药物喷洒功能,集多样化领域作业于一体。对于肥料药物喷洒功能,采用高度可调节机构装夹不同机具、搭载喷头,可以对不同高度的农作物进行作业,提高药物利用率,减少空气污染。采用松土播种一体化机构为种子覆土,提高种子成活率。介绍了多功能植保机的结构和工作原理,分析了松土播种机构、肥料播撒装置和药物喷洒系统。应用ANSYS Workbench软件对松土播种机构进行有限元仿真分析,得到综合位移云图、等效弹性应变云图、等效应力云图和安全因子云图,验证了松土播种机构的合理性和可行性。

关键词： 方圆罐箱   试验压力   应力分类   应力评估  

摘要： 介绍了方圆罐箱运输(惯性力)工况、计算压力工况及试验压力工况下有限元分析的方法和要求,依据JB 4732标准及集装箱检验规范(2021)对应力计算结果进行了评估。

关键词： 海底管道   大口径   水平弯   浮吊   疲劳分析   有限元分析  

摘要： 某大口径天然气海底管道工程受外部条件限制,必须设置水平弯来完成管道路由的转向。在缺乏成功案例供参考的情况下,文中结合工程特征和天然气管道/水平弯特性,同时借助MOSES等软件,对水平弯的安装过程进行了模拟,作了起吊/下放过程、浮吊船运动影响、安装疲劳等计算分析,并通过优化浮吊船起吊参数和水平弯两侧海底管道配重厚度等方法,顺利完成DN1000厚壁大口径、高配重、高难度海上水平弯的应用,对后续同类工程具有一定的借鉴意义。

关键词： 桥梁工程   群钉连接件   有限元分析   抗拔承载力  

摘要： 为研究钢-钢纤维混凝土(SFRC)组合梁中群钉连接件的抗拔性能,使用有限元软件ABAQUS开展试验数值模拟,分析栓钉数量、钢纤维掺量和栓钉间距对群钉连接件抗拔承载力的影响,结果表明,当发生混凝土破坏时,随着栓钉数量、钢纤维掺量和栓钉间距的增大,群钉连接件抗拔承载力逐渐增大,基于此,提出在一定栓钉间距范围内考虑栓钉数量和钢纤维掺量影响的群钉连接件抗拔承载力计算方法,经验证,计算结果和有限元模拟结果吻合良好,可为群钉连接件设计和施工提供参考。

关键词： 动力设备全生命周期   教学改革   新工科   智慧能源   数值模拟  

摘要： 为提升智慧能源专业本科生培养质量、提高学生在工程实践中的知识应用能力,文章针对当下“双碳”政策的发展和新工科背景下的能源人才需求,探讨通过线上线下相结合、辅以理论应用案例的教学方法,基于数值模拟方法和有限元仿真专业软件,在课程中开展动力设备全生命周期管理工程实例研究,引导学生主动学习、提高实践能力,通过重新整合教学内容和专业知识,提升学生的专业知识应用能力,促进学生对行业发展的理解。

关键词： 自由振动   组合梁   混合有限元   DQM   状态空间法  

摘要： 基于截面等效,提出了多层组合梁的二维分析模型。使用混合能变分原理,以包含频率函数的节点位移及其能量对偶的应力分量为单元节点未知量,引入混合元对梁长方向进行离散,建立动力学状态空间控制方程;接着引入微分求积法(Differential Quadrature Method,DQM)对控制方程进行梁高度方向的离散,求得组合梁在不同轴力与边界条件下的动力学方程。以混凝土-木材组合梁、波形钢腹板梁和钢-混组合梁为例进行验证。该方法基于二维理论,可为梁理论提供假设依据和误差分析的基准。

关键词： 踇外翻   微创截骨   绷带   Herbert螺钉   有限元  

摘要： 目的:比较踇趾外翻微创截骨术后截骨端用绷带和Herbert螺钉两种方式的固定强度和稳定性。方法:招募1位中度踇外翻女性病人,对其左足行CT扫描获得数据,导入三维有限元软件,初步建立踇外翻三维有限元模型,模拟微创截骨术后采取绷带固定和Herbert螺钉固定,分析足部跖屈位截骨端最大位移及应力分布情况,Herbert螺钉的应力分布情况。结果:绷带固定截骨端最大等效应力为7.8615 MPa,Herbert螺钉固定截骨端最大等效应力为8.3156 MPa。绷带固定截骨端总位移为0.268960 mm,Herbert螺钉固定截骨端总位移为0.029195 mm。螺钉在截骨端附近的最大应力为46.404 MPa。结论:在截骨端固定强度和稳定性上,Herbert螺钉固定优于绷带固定,但绷带固定微动范围未超过有害距离,对断端愈合无不利影响;Herbert螺钉本身在截断近端处应力较高,这种应力集中对早期维持骨折断端的稳定有着非常重要的作用。

关键词： 多腔双层同轴圆管   6061铝合金   挤压模具   挤压载荷   模具应力  

摘要： 为了减小多腔双层同轴6061铝合金圆管的挤压变形,利用HyperXtrude软件对型材挤压过程进行了数值模拟仿真。根据仿真结果,通过扩大内圆分流腔、增设阻流坎的方法优化了模具结构,将型材出口的最大和最小速度差从19.37 mm·s^(-1)降低至1.37 mm·s^(-1),型材出口速度均方差从8.1 mm·s^(-1)减少至0.31 mm·s^(-1),型材出口速度均匀性大幅提高。然后,通过对比分析得出,优化后模具内金属流动更均匀,挤压载荷和模具应力均有所下降,型材出口温度略有上升,更有利于提高在线淬火后型材的力学性能,优化后模具的所有参数均符合工厂实际挤压生产的要求。最后,在30 MN挤压机上利用优化后的模具结构尺寸和仿真实验的挤压工艺参数生产出合格的产品,证明了基于有限元分析的铝合金多腔双层同轴圆管挤压模具结构优化的可靠性,为多腔双层同轴圆管类型材挤压模具的设计积累了经验。