关键词： 有限元分析   基坑   软土   真空预压  

摘要： 针对深厚软土基坑加固效果与安全性难以评估的问题,以实际项目为例,论文采用有限元分析法模拟分析经真空预压法处理后的软土地基的地表沉降和水平位移。结果显示,真空预压法在预压20 d时的地表水平位移为80 mm,明显低于其他方法。由此说明,真空预压法进行软基加固能显著提高基坑稳定性。

关键词： 主轴单元   主轴芯轴   方差分析   正交试验   有限元分析  

摘要： 为了研究主轴芯轴的结构参数对主轴径向静刚度的影响规律,以某型号主轴为研究对象,通过有限元模型静力学分析主轴径向静刚度。将主轴芯轴的结构参数简化为12个主要结构参数,采用单一变量法和相关性分析法分析结构参数和主轴径向静刚度的相关性,确定与主轴径向静刚度显著相关的结构参数。运用正交试验-方差分析法分析关键结构参数对主轴径向静刚度的贡献度。结果表明:主轴悬伸部分和轴承跨距之间的结构参数对主轴径向静刚度的贡献度分别为20.3%、69.8%,可以通过定向改变主轴芯轴结构参数控制主轴径向静刚度,提高主轴的刚度特性。

关键词： 桥梁工程   钢结构   有限元分析   钢桁架施工  

摘要： 钢结构构成了当代桥梁建设中的关键承重体系,这一体系主要涉及钢箱梁、桁架梁以及箱形拱等多种形态。钢结构因其轻质、高强度、低梁高和较短的施工周期等优势,在桥梁建造中得到了广泛应用。在城镇化建设中,众多桥梁建设项目因横跨繁忙道路或关键位置,对所建桥梁上部结构的高度和建设速度提出了严苛要求。钢结构的显著特点使其在这些特定情境下显得格外突出,因而往往被优先选用作为工程建设的结构。借助midas civil这一空间有限元分析工具,对位于广东的一座跨界桥梁的钢结构桁架拱部分进行了深入的结构评估。研究遵循了相关建筑标准,对拱桥的应力状态、挠曲程度、结构稳定性以及疲劳寿命进行了详尽的验算,列出计算结果,并为该桥梁的建设提出了相应的建议。

关键词： 跟骨骨折   生物力学   SandersⅢ型   内固定   有限元分析   螺钉   微创钢板   微创  

摘要： 背景:经皮复位加压固定的三维组架螺钉内固定在治疗SandersⅢ型跟骨骨折上已经取得了满意的临床疗效,但在生物力学方面是否可以达到微创钢板内固定的稳定性,以及对比之后的优势与缺点还不得而知。目的:通过有限元分析方法探讨不同内固定装置对SandersⅢ型跟骨骨折的固定效果。方法:选择1名26岁成年健康男性志愿者,根据其跟骨CT数据制作SandersⅢ型跟骨骨折有限元模型。选用经皮微创三维组架螺钉、跗骨窦微创钢板分别固定跟骨骨折模型,分别施加350,700N纵向载荷,分析2种模型的位移、应力分布情况,比较各种模型的稳定性。结果与结论:①三维组架螺钉模型中骨块与内植物的峰值应力明显低于微创钢板模型,三维组架螺钉模型中骨块与内植物的平均应力也明显低于微创钢板模型;②2种模型的最大位移均位于后距关节面内侧,三维组架螺钉模型的最大位移小于微创钢板模型;③微创钢板模型前突骨块与内侧骨块的纵向位移更小,三维组架螺钉模型内侧骨块与中段骨块的横向与垂直位移更小;④提示2种内固定模型均能提供满意的固定效果,其中三维组架螺钉模型使应力分布更均匀、骨块综合位移更小,能提供更好的横向与垂直稳定性,而微创钢板在维持纵向稳定性上更具优势。

关键词： 主成分分析(PCA)   Fisher判别分析   矿井突水   水源判别   水化学特征  

摘要： 为有效预防矿井突水事故发生,快速准确识别矿井突水水源是至关重要。以陕西某矿为例,选取K^(+)+Na^(+),Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^(-),SO_(4)^(2-),HCO^(-)_(3)六种水化学成分指标作为矿井突水水源识别的样本变量。笔者采用主成分分析(PCA)结合Fisher判别分析法建立突水水源判别,利用不同的水化学特征样本中的27个数据为训练样本,对该方法进行检验和应用,并与传统的Fisher判别分析法的结果进行比较。研究结果表明:利用Fisher判别分析正确率为92.6%,而利用PCA与Fisher突水水源判别方法对样本数据进行判别,正确率达96.3%,并对10个预测样本数据进行判别,正确率100%,判别结果正确率较高,对煤矿突水水源识别具有指导意义。

关键词： 交联聚乙烯   电缆   热膨胀   有限元分析  

摘要： 为了获取垂直敷设条件下110 kV单芯交联聚乙烯绝缘电缆发生热膨胀作用后的受力情况,利用有限元方法对电缆进行建模分析,分别对比电缆在满载时外部有束缚作用和没有束缚作用2种条件下的应力分布和位移情况。结果表明,在竖直敷设电缆有束缚作用下,电缆内部各材料层位移较小,但应力较大,有助于防止电缆缆芯与铝护层之间发生滑移,可为高落差垂直敷设条件下电缆结构设计与日常运维提供理论和数据支撑。

关键词： 风力发电机   有限元分析   扇叶   疲劳性能分析   拓扑分析   轻量化  

摘要： 风能是全球能源转型中的关键组成部分。风力发电机能够对风能进行有效利用,其扇叶作为捕获风能的重要部件,面临很苛刻的工作环境和应力状态,对扇叶进行疲劳分析和结构优化非常重要。对风电扇叶的受力分析,阐述了疲劳损伤原理和疲劳失效准则,并对其进行了疲劳性能仿真分析与疲劳寿命预测,然后使用有限元拓扑分析进行了结构优化,最后对优化结果进行了仿真验证,得到了材料分布更为合理的轻量化风电扇叶,有效提高了扇叶的疲劳性能。

关键词： 有限元   多钉连接   钉载分配   渐进损伤  

摘要： 针对碳纤维连接结构强度问题,建立了碳纤维层合板三钉双搭接结构的有限元模型,基于Hashin准则分析了连接结构在拉伸过程中的渐进损伤。分析结果表明:连接结构在拉伸过程中,层合板首先在第一个螺栓处发生损伤,随着损伤加剧,钉载重新分配,最后层合板在第一个螺栓处断裂,在另外两个螺栓处发生局部挤压损伤。基于有限元模型分析了不同金属材料板与碳纤维层合板连接的钉载分配以及连接结构中螺栓间距对钉载分配的影响,当所连接的金属板刚度越大,钉载越不均匀,当连接结构中螺栓间距越大,钉载也越不均匀。研究结果为提高复合材料多钉连接结构的挤压强度设计提供了依据。

关键词： 不锈钢筋   RPC   轴心受压   承载能力   有限元分析  

摘要： 为研究不锈钢筋RPC(SSRPC)短柱的轴压性能,对设计的7根不同混凝土强度和不同钢筋类型的短柱进行轴压试验,获得不同混凝土强度、纵筋强度、箍筋间距下柱的试验结果。运用ABAQUS软件对试验柱进行非线性有限元模拟验证和参数化拓展分析。结果表明:提高混凝土的强度等级,柱的承载力会有显著的提升;随着纵筋强度的增大SSRPC短柱的承载力和峰值位移无明显的增加,由有限元参数化分析可知当钢筋强度超过500MPa时柱的承载力无明显提升;SSRPC柱的峰值承载力和峰值位移会随着箍筋间距的增加而有所提升,过小的箍筋间距会降低构件的延性,建议箍筋间距取值为60~100mm。ABAQUS采用非线性材料本构模拟结果与试验结果吻合较好。基于试验和模拟结果提出适用于高强不锈钢筋RPC短柱的轴压承载力计算公式。

关键词： 风电塔架节点   有限元分析   传力机制   塑性区域   承载能力  

摘要： 对钢管混凝土装配式附着板节点和万向包裹Y型节点2种不同构造节点进行ABAQUS有限元分析,从静力荷载下的受力全过程、塑性区域发展情况、传力机制等方面进行对比。结果表明,各节点屈服阶段的变化规律基本吻合,具有良好的承载能力。装配式附着板节点的高应力区出现在节点板上,装配式万向包裹Y型节点由于已增加球杆连接件作为节点的传力构件,其高应力区主要集中在球杆连接件的下部。该文总结的2种钢管混凝土格构式风电塔架节点从适用性来说,建议使用钢管混凝土装配式附着板节点。