关键词： 多目标优化   RBF径向基神经网络   NSGA-III优化算法   结构轻量化设计   灵敏度分析   有限元分析  

摘要： 低地板电动客车常采用电池组置于车顶的布置方式,这使得车辆重心升高而影响其安全性。在保证车顶力学性能需求前提下,进行多目标结构轻量化设计是解决该问题的有效方案之一。首先,针对低地板电动客车承载式车身特点,对车顶参数化模型进行刚、强度分析和模态分析;继而通过灵敏度分析筛选出7组对质量和刚度影响较大的设计变量;根据拉丁超立方试验设计得到的仿真结果数据,利用径向基(RBF)神经网络建立近似模型,以车顶质量最小、载荷作用下位移最小为目标,采用NSGA-III算法进行多目标优化,并对比分析前后模型的结构性能。优化结果表明:在不改变材料的前提下,车顶实现减重11.32kg,降低超过1.5%,而力学性能变化在1%左右。这里研究可为特殊种类电动车辆轻量化结构设计提供参考。

关键词： 工业机器人   关节伺服驱动系统   机电耦合动力学   振动控制   模糊自抗扰  

摘要： 针对六自由度工业机器人关节机电耦合振动问题,应用拉格朗日-麦克斯韦理论构建永磁交流伺服驱动系统机电耦合动力学模型,将关节伺服驱动系统简化为三惯量两轴模型后对系统响应结果进行仿真分析。针对传统PI控制鲁棒性差、自适应能力弱等不足,提出一种基于模糊自抗扰原理的永磁同步电机控制策略,并进行了仿真分析研究,结果表明,该策略可有效抑制机器人关节伺服系统机电耦合振动,具有一定的自适应能力和鲁棒性。

关键词： 错位柱   传力路径   抗连续性倒塌   有限元分析  

摘要： 研究采用有限元分析软件midas Gen软件,对某高层建筑中一榀典型的错位柱结构进行了分析,分析其传力路径、中小震作用下的内力和变形,抗连续性倒塌性能以及中震和大震作用下的节点受力情况,论证了错位钢柱可满足承载能力和变形性能要求,具备一定的结构冗余度,能达到预期的抗震性能目标。

关键词： 重型滑板输送机   有限元分析   输送效率  

摘要： 本研究针对重型物料输送中承载能力不足、磨损严重等问题,提出了一种新型重型滑板输送机结构,采用有限元分析方法对关键部件的强度和刚度进行校核,并通过试验验证了设计的可行性。研究结果表明,新设计在承载能力、输送效率和使用寿命等方面均优于传统输送设备。试验数据显示,在额定负载下,输送效率提高15%,能耗降低20%,关键部件寿命延长30%。本研究还探讨了该输送机在冶金行业的具体应用案例,经济效益分析显示,投资回收期仅为2.1年。这个创新设计为重型物料输送设备改进和优化提供了新的思路和实践参考,有望促进相关行业技术进步和提高生产效率。

关键词： 隧道施工   下穿轨道   安全保护   变形监测  

摘要： [目的]随着城市轨道交通网络的迅速扩张,多线路交织穿越已成为城市建设的普遍现象,特别是新建隧道以矿山法施工方式下穿既有轨道交通结构的情况日益增多,故有必要对下穿既有轨道交通结构安全保护进行深入研究。[方法]以某市轨道交通8号线矿山法隧道下穿既有轨道交通3号线安全防护项目为依托,运用Midas GTS有限元软件,模拟了不同外部作业工况对上部已建轨道交通结构的影响。通过对各施工工序下既有轨道交通结构变形特征的详细分析,以及数值模拟结果与现场监测数据的对比分析,探讨了施工对既有结构的影响。[结果及结论]数值模拟结果显示:新建轨道交通8号线采用矿山法下穿隧道施工时,引起的既有轨道交通结构变形均在控制指标范围内。主体结构的水平位移最大值为0.54 mm,竖向位移最大隆起量为1.92 mm。而现场实测数据显示,既有轨道交通主体结构的水平位移最大值为0.50 mm,竖向位移最大值为1.60 mm。这表明,在合理选取参数的前提下,数值模拟作为一种安全风险评估手段,其模拟结果与实测值较为吻合。此外,数值模拟还能准确预测结构受影响的最不利位置及程度,对现场施工及监测具有重要的指导作用。

关键词： 平原水库   渗流场   土工膜   有限元   稳定性  

摘要： 平原水库因建造位置特殊,坝基土层透水性强,面临复杂的渗流控制问题。复合土工膜在防渗、延伸及抗腐蚀性能方面具有显著优势,但库底土工膜易于破损,不利于膜体力学平衡及防渗效果的发挥。以某平原水库为例,应用FLAC3D数值分析程序构建起水库土石坝三维数值模型,对土工膜缺陷孔径、缺陷数量及位置对渗漏量的影响进行量化分析。结果表明,水库库底土工膜缺陷的出现使工程设计及建造阶段构建起的防渗系统遭到破坏,渗漏点形成后逐渐集中,影响并改变坝体渗流场分布,同时打破原有的膜体力学平衡,增大水库大坝结构渗漏风险。必须在模拟分析土工膜缺陷渗漏行为的基础上,掌握缺陷条件对渗流场影响的规律性,对高渗漏风险区展开重点控制。

关键词： 水电站   岸塔式进水口   有限元分析   配筋设计  

摘要： 电站进水口结构是维持电站正常运行和保障电站安全所必须的结构。为研究某电站进水口塔体结构在施工及运行中的安全性,运用ANSYS有限元分析软件,对进水口塔体结构进行静动力特性分析,总结各典型设计工况下进水口结构的应力变形规律,并进行特征部位配筋分析。结果表明:进水口结构受力的控制工况为地震工况;进水口底板部位主受力方向为短边;进水口的横撑、纵撑、胸墙、流道孔口为结构受力薄弱环节,需重点进行配筋设计,强化结构。通过有限元计算分析手段与规范配筋方法相结合,使结构、配筋设计更加经济、合理。

关键词： 小半径曲线连续钢箱梁   横坡   腹板应力   有限元分析  

摘要： 为探究小半径曲线钢箱梁桥在不同横坡条件下的腹板应力分布特性,以某一级公路右幅连续钢箱梁桥为例,基于弯扭耦合效应和畸变效应理论,通过有限元软件对不同横坡工况下的腹板应力进行分析。结果表明,随着桥面横坡的增加,钢箱梁腹板的应力整体呈现上升趋势,且外侧腹板相较于内侧腹板承受了更大的应力变化。此外,桥面横坡的增加显著加剧了腹板间的应力不均匀性,特别是在较大横坡条件下,会对桥梁的结构性能和安全性产生重要影响。因此,在设计和施工中需高度重视横坡对桥梁结构性能的影响,尤其是外侧腹板的强度和稳定性。

关键词： 轴承   轴承游隙   推拉力   有限元分析  

摘要： 本论文聚焦于双列圆锥滚子轴承轴向游隙测量中推拉力的合理选取,以某地铁导向轮装置轴承游隙测量为实例,运用有限元仿真技术分析推拉力对轴承及其组件变形的影响,据此设计了专用测量装置。通过实验测量不同推拉力下的轴承游隙,结合仿真结果,确定了推拉力在300Nm至400Nm范围内时,既能克服内部摩擦确保测量精度,又可避免过大弹性变形影响。基于此,本研究形成了一套系统的轴承游隙测量推拉力选择工艺方法,不仅提升了测量准确性,也为同类轴承游隙测量提供了理论依据和实用范例,具有重要的工程实践意义。

关键词： 防洪挡板   水利工程   数字化技术   有限元   弧形闸门  

摘要： 弧形闸门是水利水电工程中关键的设施,在水利水电工程中,弧形闸门作为一种活动式防洪挡板,因其启闭力小、结构受力合理以及无门槽等优点,在水利枢纽中得到广泛应用。为了突破传统人工设计的局限性,提高弧形闸门的设计效率和准确性,采用数字化技术对弧形闸门结构进行了深入研究,并通过引入有限元分析和三维建模技术,实现了对复杂弧形结构的精确模拟和优化。研究结果表明,闸门开启时产生的最大支臂位移变化为29.34%,面板的最大应力变化为26.82%。综上可以看出,弧形闸门结构水利工程的数字化技术研究,能够有效进行弧形闸门的数字化设计,且数字化技术不仅显著提高了设计的效率和准确性,还增强了设计的灵活性和可靠性。