关键词： 金刚石圆锯片   定位排列   切割过程   有限元分析   应力   应变  

摘要： 通过数值模拟的手段优化金刚石的排布方式,建立了C25混凝土材料的本构模型和金刚石锯片与C25混凝土的交互作用模型,通过该模型能够预测混凝土破碎过程,计算出切割过程中刀头和混凝土的应力和应变分布。建立了三种不同金刚石排布的锯片与C25混凝土的切割模型,计算了不同金刚石排布方式下切割材料和刀头的应力、应变分布。通过该模型可以改变金刚石排布、胎体材料属性以及切割材料属性来计算出不同边界条件下的金刚石、胎体以及切割材料的应力、应变和位移等结果,为金刚石锯片的结构设计和胎体材料设计提供理论指导。通过模拟切割计算,可以节省大量的切割材料,降低设计成本。从三种不同金刚石排布的锯片切割C25混凝土计算出的应力和应变结果得出,金刚石排布方案一的金刚石破碎混凝土的效率最高,切割速度最快。

关键词： 下挂钢结构   悬挑   顺作法   有限元分析  

摘要： 以上海张江集电港B区3-2信息技术产业平台项目为工程背景,为解决局部下挂钢结构“顺作法”施工带来的钢构件垂直运输难度大、安全风险高且施工成本昂贵等问题,概述了一种下挂钢结构“顺作法”施工技术。技术方案实施后采用施工过程的模拟分析、现场建筑健康检测等方法,验证了该施工技术与设计要求基本吻合,可为类似工程提供一定的参考。

关键词： 薄壁管材   矫直   截面扁化   刚柔耦合   有限元分析  

摘要： 近年来,核工业中对于锆金属合金管材的需求量急剧上升。在管材的加工过程中,矫直加工是保证工件满足直线度要求的重要工艺,常用的反弯矫直是通过对工件弯曲部位施加反向载荷,产生弹塑性变形,来控制其直线度的一种方法。薄壁管材的截面扁化和畸变是其矫直过程中的常见现象。而此类管材一旦发生扁化现象,就会对管材的一些性能造成很严重的影响。因此,本文针对管材截面扁化的现象,采用弹塑性力学和刚柔耦合理论方法,研究了管材刚柔耦合时矫直行程的问题,并进行实验验证,最后得出使用柔性压头能够改善管材截面扁化的现象。

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： 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： Ni-Ti合金   胆管支架   有限元分析   径向支撑力   柔顺性  

摘要： 利用Abaqus有限元分析软件对不同结构的Ni-Ti合金胆管支架进行了模拟计算。设计了3种不同类型的“正弦波”支撑环结构,分析了不同支撑环结构对支架径向支撑力的影响;优化了连接结构,提出了一种“斜杆”型连接结构,探寻了连接筋的不同结构与柔顺性的关系和影响机制。根据有限元计算结果,将径向支撑力较优的支架结构进行激光切割并进行实验测试。结果表明:不等高“正弦波”结构表现出较好的径向支撑力,为5.88 N;“斜杆”型连接结构表现出最佳的柔顺性能,应力集中明显改善,最大应力由传统“直杆”型连接筋支架的863.87 MPa降为589.93 MPa。平板压缩实验结果显示具有不等高“正弦波”支撑环结构的支架径向支撑力为5.78 N,与仿真结果近似相等,表明了仿真结果的可靠性。

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。

关键词： NGW行星传动   行星架   有限元分析   模态分析  

摘要： 以采掘设备常用截割减速器NGW行星传动为研究对象,分析了该行星传动各构件受力情况,得出截割减速器行星架受到的切向力和转矩最大。运用有限元分析软件对双壁整体、双壁分开及单壁式行星架分别进行加载受力分析,双壁整体式行星架最大应力72.5 MPa,最大变形0.10 mm;双壁分开式行星架最大应力220.99 MPa,最大变形0.11 mm;单壁式行星架最大应力254.37 MPa,最大变形0.1163 mm。对最终设计的双壁整体行星架进行模态分析,结果显示共振频率在1107.7~1768.8 Hz,属于高频共振。所设计的行星架在井下使用情况良好。

关键词： 液压支架   铸造模拟   铸造工艺  

摘要： 利用数值模拟软件ProCAST对ZY10000/17/35D液压支架的柱窝进行数值模拟,发现热节部位在凹陷的球冠附近。优化设计后冒口改成保温冒口,同时增大了冒口的尺寸,使冒口有足够的面积补缩,同时不会加大铸件本身的热节,减少铸件的热影响。经过生产验证,设计的铸造工艺满足技术要求,铸件的质量得到了保证。