关键词： 供热管网   曲折敷设   有限元分析   大曲率弯管   壁厚   应力计算分析  

摘要： 本文基于山西省孝义市某供热管网工程,使用有限元应力分析软件Start-Prof建立三维模型,通过模拟计算改变弯头壁厚、曲率半径,进行了几种设计方案比选,对复杂地形下供热管网沿曲折路线敷设的应力计算和设计技术进行了探讨研究。不同工况应力分析显示弯头处应力随弯头壁厚的增加而略有降低,但受工程成本及施工技术等因素制约,本工程中通过增加弯头壁厚使弯头处应力合格难以实现。同时显示弯头处应力随弯头曲率半径的增加而降低,提出在工程中使用大曲率弯管代替弯头,经计算应力全部合格。该设计方法可为同类型供热管网工程开拓设计思路并提供借鉴。

关键词： 水库   溢洪道泄洪闸   结构设计   有限元  

摘要： 本文针对某水库溢洪道泄洪闸改建工程,运用大型有限元软件分析软件安斯(Ansys)建立三维实体模型,开展结构静力分析、动力响应分析和流固耦合分析。研究表明,改建后的泄洪闸在各种载荷组合下结构性能良好,闸墩最大主拉应力1.85 MPa,主压应力12.3 MPa,均未超过材料允许值,动力分析显示结构前5阶振型频率分布合理,流固耦合分析证实了消能设计的有效性。基于分析结果,提出了结构优化方案和全寿命周期维护策略,为类似工程的设计与改造提供了技术参考。

关键词： 悬置系统   有限元分析   声学包  

摘要： 优化拖拉机驾驶室振动及噪声,是一项复杂的工程。针对拖拉机振动及噪声问题,从振动源、振动传递方式、驾驶室构造等几个方面进行分析,并给出了相应的解决方案,为后续设计提供技术指导。

关键词： 分阶段卸载   有限元分析   优化理论   提升施工   连体   杭州云门  

摘要： 连体结构在连体与塔楼间采用刚性连接时,该连接段受力复杂,特别是在考虑提升施工的影响后,连接段杆件受力与设计一次成型的杆件受力有显著区别。由此提出可通过分阶段卸载的方式使连接段内力与设计状态对应内力接近。分阶段卸载的分析可归纳为3个关键步骤:首先根据施工方案、现场环境等客观因素确定卸载方案;再采用有限元软件获取每个阶段(含多次卸载及拆杆)的杆件内力变化情况;最后通过优化理论可获得单次阶段最佳的卸载量分析。以杭州云门钢结构为例,进行分阶段卸载的方案探讨、计算假定的验证以及结构空间效应分析,结果表明分阶段卸载极大提高了施工后与设计一体成型的连接段结构内力的一致性。

关键词： 对偶   耦合回路   耦合系数   传输函数  

摘要： 通过对电路中电感和电容的对偶性质进行分析,介绍了一种用于电容耦合回路耦合系数的新定义方法,该方法与传统方法相比,可以方便地计算耦合系数.同样利用对偶的方法,分析了两类耦合电路的传输函数,得到了完美的对偶形式.为耦合振荡电路的研究和教学提供了一种新的方法.

关键词： 股骨颈骨折   内固定   有限元分析   生物力学   单腿站立   侧方跌倒   股骨距   Ward三角  

摘要： 背景:治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的最佳内固定方式仍未达成共识,既往相关有限元分析大多采用单一简化载荷条件,对于常用内固定装置的生物力学特性还需进一步探究。目的:通过有限元方法分析空心加压螺钉、动力髋螺钉和股骨颈系统治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折在单腿站立载荷及侧方跌倒载荷条件下的生物力学特性。方法:通过CT扫描获取健康成人股骨DICOM数据,导入Mimics 15.0软件,得到骨组织的粗糙模型,再通过Geomagics软件对Mimics导出的数据进行优化处理,然后根据空心加压螺钉、动力髋螺钉和股骨颈系统的临床应用参数采用Pro/E软件建立3种内固定模型并与股骨模型组装,最后导入Ansys软件进行加载、计算,分析3种内固定模型在单腿站立载荷及侧方跌倒载荷的不同工况下股骨和内固定的应力分布和位移情况,以及股骨距和Ward三角区的应力特点。结果与结论:(1)单腿站立载荷及侧方跌倒载荷下,3种内固定模型的股骨近端应力均主要分布在股骨颈骨折端内上方,3种内固定模型的股骨近端、骨折端、Ward三角以及股骨距的应力峰值均为股骨颈系统内固定模型最小,空心加压螺钉内固定模型最大;(2)单腿站立载荷及侧方跌倒载荷下,3种内固定模型的股骨近端位移峰值均位于股骨头顶端,且位移峰值均为股骨颈系统内固定模型最小,空心加压螺钉内固定模型最大;(3)3种内固定模型在单腿站立及侧方跌倒载荷条件下内固定的位移峰值均位于内固定装置上方顶端,且位移峰值均为股骨颈系统内固定模型最小,空心加压螺钉内固定模型最大;(4)3种内固定模型在单腿站立及侧方跌倒载荷条件下内固定的应力均主要集中在内固定装置的骨折端附近区域,且内固定应力峰值均为股骨颈系统内固定模型最小,空心加压螺钉内固定模型最大;(5)结果表明,股骨颈系统的机械稳定性最佳,但是可能存在对于骨折端和股骨距应力遮挡的风险;股骨颈系统的内固定装置应力更为分散,内固定断裂风险更低。

关键词： 小箱梁桥   细粒石   泥石流   有限元分析  

摘要： 我国部分地区经常遭受泥石流影响,桥梁经常会倒塌,桥梁受到泥石流冲击的过程中其受到的冲击力有很大的不确定性。为研究小箱梁桥上部结构在泥石流冲击下的动力学影响,本文基于欧拉-拉格朗日流固耦合理论,建立了泥石流浆体、粒状泥石流、小箱梁桥梁有限元模型。以广东罗定市罗镜桥为研究对象,分析泥石流冲击下桥梁。分析结果显示:泥石流浆液中粒状石的直径对桥墩的冲击力具有显著影响。

关键词： 压电复合材料   宽带   有限元分析   多模耦合  

摘要： 针对水声换能器的工作带宽问题,提出了一种阶梯式压电复合材料敏感元件。该阶梯式压电复合材料采取降低机械品质因数及多模耦合技术等方法,有效地拓展了工作带宽。采取等效电路法对阶梯式压电复合材料中的单个1-3-2型压电复合材料进行理论分析,得出其基底厚度尺寸与理论谐振频率的关系。接着采用有限元分析软件对单个1-3-2型压电复合材料及阶梯式压电复合材料进行仿真,得到单个1-3-2型压电复合材料基底厚度及陶瓷小柱横截面积与谐振频率的关系,并将仿真与理论对比,合理设计阶梯式压电复合材料的几何尺寸,并制备了阶梯式压电复合材料敏感元件样品。将该敏感元件灌封为换能器并进行水下测试,测试结果与理论及仿真结果相符,其工作频率范围为143 kHz~239 kHz,带宽达到96 kHz,良好实现多模耦合,极大地拓展了工作带宽。

关键词： 特大桥桥墩   堤防   渗流稳定   三维   有限元  

摘要： 随着“十四五”交通规划的实施,跨河桥梁逐渐增多。为减小桥梁对行洪的影响,河道内跨径增大,但堤防跨径一般布置得较小,跨堤桥墩基础距离堤脚较近。桥梁桩基深度达20m~30m,容易扰动堤防临背河测土层形成渗流通道,影响堤防的安全。因此跨堤桥墩基础对堤防渗流稳定影响的计算分析对堤防工程安全具有重要意义。目前二维模型适用于均质土层的渗流稳定计算,而桥墩基础采用钢筋混凝土结构,与土层结合时容易形成空隙,采用三维有限元分析方法能够更好的模拟出不同介质的空间形态,计算结果更为准确。

关键词： 端面泵浦   温度场   热形变   Nd:YAG晶体   有限元分析  

摘要： 为了解决LD端面泵浦棒状Nd:YAG晶体引起的热效应问题,建立了Nd:YAG晶体热模型,利用热传导理论,采用有限元分析法,对晶体工作时的温度场分布,应力场分布和入射端面的热致变化量情况进行了定量计算,并分析了泵浦光斑半径与泵浦功率对晶体温度场及应力场的影响。结果表明:当泵浦功率为10 W,光斑半径为300μm时,晶体入射端面的最高温度为316 K,在侧面无约束和施加约束时,晶体单位面积应力最大值分别为1.86×10^(7)Pa和3.28×10^(7)Pa,晶体入射端面的最大形变量分别2.81×10^(-4)mm和3.01×10^(-4)mm。晶体入射端面的最高温度,单位面积上最大应力以及热致形变量会随泵浦功率的增大而增大,随光斑半径的增大而减小。该结果为优化LD端面泵浦Nd:YAG晶体激光器的设计,减小晶体的热效应提供了重要理论依据。