关键词： 钢箱梁   横隔板   顶推施工   有限元分析   结构受力  

摘要： 本研究以优化设计与施工控制为目标,建立基于有限元法的数值分析模型。模型包含钢箱梁与横隔板的几何参数定义、材料属性、边界条件及顶推施工过程的模拟。重点分析横隔板厚度、间距及材料对结构受力的变化规律,并探讨受力分布与应力集中区域的特征,评估桥梁整体稳定性与安全性。结果表明横隔板参数对钢箱梁在顶推施工阶段的受力状态和应力分布具有显著影响,优化参数设计能够显著提高结构力学性能和施工安全性。研究成果为顶推施工中钢箱梁设计参数的合理选取提供了理论依据与技术支持。

关键词： Q-Learning   ROS机器人   强化学习   路径规划   径向基函数   探索策略  

摘要： 移动机器人的路径规划问题受到了广大学者的关注。当机器人在未知环境中进行路径规划时,为了提高规划的效率,通常需要获取相关的先验知识。在强化学习路径规划中,先验知识可以通过多种方式融入到算法中,其中Q-Learning算法是一种常用的方法。传统的Q-Learning算法路径规划存在拐点多、路径长、训练轮次多等问题。因此,提出一种改进算法,针对原Q-Learning算法在机器人路径规划中存在的学习速度慢、探索效率低、规划路径长等突出问题进行了优化。首先,基于栅格地图,在传统算法的基础上采用径向基函数(RBF)网络对Q-Learning算法的动作值函数进行逼近;其次,为了平衡探索与利用的比例,采用了动态调整贪婪因子的方法;最后,增加了机器人可选择的动作,扩充了动作集,改进为八方向探索。仿真结果表明,与Q-Learning算法相比,改进后的Q-Learning算法可将最优路径长度缩短23.33%,拐点个数减少63.16%,算法训练轮次减少31.22%。

关键词： 化工管道   防腐层   有限元分析   机械化修复  

摘要： 文章设计了一种基于有限元分析的化工管道外防腐层机械化修复方法。通过三维激光扫描获取管道表面的高精度模型,构建有限元模型并执行应力分析,识别防腐层的薄弱点和潜在破损风险。使用智能修复设备对防腐层进行精准修复,有效提高了施工效率和修复质量。通过案例应用,验证了该方法在提升防腐层性能及延长管道使用寿命方面的可行性和有效性。

关键词： 高速铁路   滚子轴承   有限元分析  

摘要： 为了深入理解高速铁路双列圆锥滚子轴承的载荷分布特征,以型号为352226×2的双列圆锥滚子轴承为例,利用ANSYS有限元仿真软件对其进行了详细的仿真分析。构建了该轴承的精确仿真模型,并对其结构应力和变形情况进行了系统分析。分析发现,在未受载荷作用时,滚子与套圈滚道之间的接触形式呈现为线接触。在施加边界条件和载荷后的分析结果显示,轴承最大接触应力达到825.2 MPa。疲劳寿命分析揭示了轴承的疲劳寿命分布情况,其中最小循环次数出现在最下端为1.75×10~9次。

关键词： 冲击液压成形   分离式霍普金森杆   5052铝合金板料   有限元模拟   成形工艺试验  

摘要： 针对轻质合金室温塑性较差的难成形问题,利用分离式霍普金森压杆技术进行了高速冲击和高速冲击液压成形的试验设计,对5052铝合金高速冲击及高速冲击液压成形过程进行数值模拟和试验分析,研究了高速冲击液压成形过程和冲击速度、板料厚度对成形深度和效果的影响规律。结果表明:仿真和试验结果吻合较好,验证了仿真的可靠性。在5052铝合金板料高速冲击液压成形过程中,双冲击体形式存在二次加载现象,第1次冲击波达到峰值之前,板料出现“平底现象”,当反射波到达一定位置,板料深度继续增加。随着冲击速度的增加,成形深度逐渐增加;板料成形厚度的增加需要更大的冲击能量。高速冲击液压成形与高速冲击成形相比有显著优势,既可以提高成形零件的表面质量,又可以在同等成形深度要求下减小冲击速度和能量。

关键词： 温度传感器   石墨烯   金属衬底   有限元分析   高温  

摘要： 针对动力设备实时温度测量的需求,研究了一种快响应、宽温区的石墨烯温度传感器。传感器芯片由金属衬底、绝缘层、金属电极层、石墨烯传感层、保护层和金属抗氧化涂层组成。以热导率高的金属为衬底,另外在传统的陶瓷保护层的基础上增加四元金属抗氧化涂层,能够有效阻挡高温下氧气的渗透。利用有限元软件进行分析,当温度由室温升高到1200℃时,采用硬质合金、氧化铝、氮化硅为衬底的芯片响应时间分别为55、660、75 ms,衬底热导率越高,响应速度越快。传感器芯片各层厚度的变化对热应力的影响极大,当金属衬底厚1000μm、绝缘层厚0.1μm、保护层厚0.5μm、氮化钛打底层厚0.04μm、氮铝化钛过渡层厚0.3μm、钛铝硅氮功能层厚0.7μm、氮化钛硅着色层厚0.5μm时,最大热应力较小,为24966 MPa。该研究为拓展石墨烯温度传感器的耐温范围提供新的思路,为石墨烯传感器应用于高温瞬态测量提供可行性方案。

关键词： 仿古建筑   梁托墙转换节点   结构设计   有限元分析  

摘要： 梁托墙转换节点作为仿古建筑结构中的关键部分,其设计与施工技术研究对于确保建筑稳定性具有重要意义。基于此,研究分析梁托墙转换节点在仿古建筑中的功能与美学价值,指出其在传承传统建筑风格与现代建筑技术融合中的桥梁作用。通过调研传统建筑实例和现代建筑材料运用,提出一种基于有限元分析的梁托墙转换节点优化设计方法。该方法通过建立精确的数值模型,模拟节点在不同荷载条件下的应力分布,从而指导节点设计的合理性。研究结果表明,优化后的节点设计可有效提高结构承载能力,增强建筑的整体美观性。

关键词： 穿斗式木结构   抗震性能   大理   丽江   有限元分析  

摘要： 通过实地调查,分析了大理、丽江地区木结构榫卯结构的配置情况以及二者结构上的差异。为了研究二者的抗震性能与受力特性,通过有限元软件对两个地区的典型穿斗式木结构山架进行低周往复荷载模拟。结果表明:丽江地区穿斗式木结构山架抗震性能优于大理地区,两地木结构的薄弱点均在横向构件与纵向构件的榫卯节点处,榫卯节点的薄弱点位于榫头末端,二者的抗侧刚度均不高,易在水平荷载下倾斜。

关键词： 隧道   二衬台车   有限元分析   信息化云台   设计  

摘要： 本文以金仁桐高速项目为例,以项目光明隧道二衬结构施工为背景,自主设计了一套二衬混凝土浇筑一体化模板台车,可满足现场施工需求及保障工程车辆正常通行,同时采用有限元分析软件建立了二衬台车整体模型,通过模拟施加荷载及采取不同荷载组合方式分析了台车各构件的强度、刚度,并辅助信息化云台实现洞外动态监控作业。结果表明台车整体安全可靠、经济可行,可为类似工程提供台车设计思路。

关键词： 钻孔爆炸   带壳装药   有限元分析   毁伤特征  

摘要： 为探究带壳装药在混凝土中的爆炸毁伤规律,采用钻爆法开展了不同装药深度及壳体厚度下的浅埋和深埋带壳装药爆炸试验及数值模拟,并对浅埋爆炸抛掷弹坑宏观形貌变化特征以及深埋封闭爆炸混凝土塑性损伤演化规律进行分析。结果表明:在带壳装药浅埋爆炸工况下,随着装药深度的增加,作用于破坏混凝土的能量增多,弹坑宏观尺寸增大;根据弹坑宏观形貌将成坑区域划分为漏斗坑区域、扩张孔区域和弹头作用区域;不同装药深度下壳体厚度对混凝土成坑尺寸的影响规律基本一致,当壳体厚度与装药直径之比δ/d_(e)在0.075~0.125内时,毁伤效果随壳厚增加而增强,当δ/d_(e)在0.125~0.150时,毁伤效果呈现最佳且趋于稳定,继续增加壳体厚度则毁伤效果减弱,阐明了壳体的存在一方面使爆轰产物产生集聚效应增强了毁伤效果,另一方面壳体厚度继续增加会消耗爆轰能量使得毁伤效果反而减弱,因此带壳装药爆炸存在某一壳体厚度使毁伤效果最佳。