关键词： 木材   声发射   有限元分析   传播速度   黏弹性  

摘要： 为了研究木材黏弹性特征对声发射(AE)信号传播行为的影响,在COMSOL软件中通过设定木材的黏度系数建立木材试件的有限元仿真模型,并结合木材AE试验结果验证了仿真模型的有效性。首先,在杉木试件表面距离左端面100 mm处通过信号发生器产生Hanning窗调制正弦脉冲信号,并在试件表面距离左端面300 mm处以200 mm间距放置2个AE传感器采集AE信号,再采用滤波器将传感器采集到的AE信号进行去噪处理。其次,对杉木试件进行有限元模拟,得到弹性波在试件中传播的位移云图和在黏弹性材料中的传播规律。最后,通过到达时间差法(Time Difference of Arrival,TDOA)对模拟仿真与试验测量得到的横纵波速度以及时域波形图进行对比。结果表明,模拟仿真所得横纵波速度分别为1118 m/s和5245 m/s,试验所得横纵波速度分别为1290 m/s和5209 m/s。将仿真模拟波形信号图与试验实测波形图进行对比,其幅值衰减与信号时域波形图都较为吻合。因此,证实了黏弹特性对杉木试件的影响以及仿真模型的有效性。

关键词： 分层空心圆柱滚子   接触特性   有限元   静力学   Mises应力  

摘要： 为研究分层空心圆柱滚子的静力接触特性,在ABAQUS软件中建立了内圈-滚子-外圈有限元静力学接触模型,对比分析了内空心圆柱滚子材料、空心率、载荷对分层空心圆柱滚子的静态接触特性的影响。结果表明,降低内空心圆柱滚子材料弹性模量可以增大分层空心滚子径向接触变形量,增大外空心圆柱滚子内壁应力,降低内空心圆柱滚子内壁应力;分层空心圆柱滚子空心率的降低能够减小滚子径向接触变形量,降低内、外空心圆柱滚子内壁应力;随着滚子外加载荷增大,分层空心滚子径向接触变形量增大,内、外空心圆柱滚子内壁应力增大。

关键词： 预制装配式剪力墙   新型架空连接   角钢连接件   有限元分析   抗震性能  

摘要： 为深入研究架空连接和改进架空连接两种连接方案的抗震性能,文章设计了1个现浇剪力墙试件、1个架空连接装配式剪力墙试件、1个改进架空连接装配式剪力墙试件,利用有限元软件对其进行数值模拟,对比现浇试件分析了架空连接和增设角钢的改进架空连接对装配式剪力墙抗震性能的影响。结果表明,架空连接虽简化了施工工艺,但抗震性能不足;改进架空连接剪力墙在角钢连接件的作用下,既能起到安装就位的作用,又实现了冷缝处的抗剪传力机理,其滞回性能、刚度和耗能能力均优于现浇试件,同时塑性发展区域上移,有效提升了装配式剪力墙的整体性,实现了“等同现浇”的设计原则。

关键词： 薄壁高墩   连续刚构桥   施工过程   有限元   稳定性分析  

摘要： 连续刚构桥是重丘山岭的复杂地带使用最为广泛的结构形式之一,其施工阶段的结构稳定性及安全性不容忽视。以墩高为138m连续刚构桥作为研究对象,利用桥梁专用软件MidasCivil建立该桥的空间有限元模型,模拟计算该桥薄壁墩最高裸墩、最大悬臂阶段和成桥3种状态的稳定性,对理论公式与有限元模型计算结果进行对比分析。结果表明,每个施工阶段在各工况下的稳定性满足要求,最大悬臂状态为最不利工况,其风荷载及温度荷载对桥墩稳定性影响不大,结构自重对最高裸墩稳定性影响较大,在成桥状态下整体升降温对桥梁结构稳定性影响较小;通过局部单元建立平衡方程进行理论推导,并与有限元分析的结果进行对比分析,其结果较吻合。

关键词： 红黏土   应力路径   加载速率   有限元分析   二次开发  

摘要： 利用ABAQUS有限元软件,建立轴对称模型,分析赣南地区的红黏土在不同加载速率及应力路径下的力学响应,并验证数值模型的可行性。结果表明:不同应力路径下红黏土的应力-应变关系曲线、孔压-应变关系曲线变化特征不同,同一应力路径下加载速率的大小不影响整体发展趋势,但决定峰值大小;红黏土对侧向卸荷的敏感性高于轴向加载,高加载速率的敏感性大于低加载速率;三种应力路径下的孔压-加载速率关系曲线,均可用对数函数关系描述。

关键词： 摆杆机构   机械手   有限元分析   试验研究   优化  

摘要： 摆杆机构是潜孔钻机钻杆库的重要组成部件,机械手是摆杆机构的关键部件,其作用是夹紧钻杆,配合完成钻杆的回转、接杆、卸杆等动作功能,其功能的优劣直接影响钻机的换杆效率,从而影响到潜孔钻机的施工效率。分析施工过程中出现的问题,对摆杆机构进行有限元分析和试验测试,结果显示最大应力位置是机械手与钻杆接触面的销孔处。通过对机械手应力最大位置局部加厚和将钳口结构由焊接改成整体加工的方法来提高薄弱点结构强度,经有限元对比分析验证,强度满足结构使用要求,对机械手摆杆机构的设计具有指导意义。

关键词： 挖掘机工作装置   SolidWorks   工况   有限元分析  

摘要： 挖掘机工作装置作为挖掘机的关键组成部分,也是在作业中外载荷作用的初始位置,也是承载和传导外载荷的关键机构。以挖掘机工作装置为研究对象,基于SolidWorks三维建模软件建立了挖掘机工作装置的三维模型。结合其实际使用及应用场景,分析了工作装置随姿态变化过程中承受最大负载的工况,即承受外载荷最大的工作姿态,利用有限元分析软件对该工况下工作装置动臂和斗杆进行了静力学分析。研究结果对挖掘机工作装置结构优化和性能改善提供了参考依据。

关键词： 足球   侧切   膝关节损伤   半月板撕裂   康复  

摘要： 目的:基于已验证的膝关节有限元模型,分析不同侧切角度和触地模式下的膝关节生物力学特征,为足球运动员预防侧切运动损伤和损伤后制定康复训练方案提供理论依据。方法:采集15名男子足球运动员(均为国家二级运动员水平及以上)在6m/s±10%的速度下以前、后触地模式进行45°、90°、135°的侧切运动,通过Visual 3D软件计算膝关节运动学、动力学数据,基于已验证的膝关节模型分别对6种触地动作中地面反作用力峰值时刻做数值仿真。结果:①侧切角度与膝关节屈曲峰值角度正相关(P<0.05),即侧切角度增大时,膝关节屈曲峰值角度随之增大,垂直地面反作用力随侧切角度呈现出显著性的相反趋势(P<0.05);②前足触地和后足触地在运动学和动力学上存在显著差异(P<0.05)。前足触地模式下,膝关节屈曲角度、外翻和内旋峰值角度较大,伴随着较大的向上地面反作用力;③侧切触地时刻,半月板Von Mises应力和股骨软骨接触应力分布情况呈现出与侧切角度和触地模式相关的特征。在90°后足触地模式中,内侧半月板体部外缘和内侧股骨软骨出现了明显的应力集中,这可能预示着在此条件下膝关节损伤风险的增加。结论:后足触地模式进行90°角度侧切可能导致膝关节内部应力失衡,特别是在内侧半月板外缘产生显著的应力集中,提示存在较大损伤风险。

关键词： 微磨削   微磨床   有限元分析   龙门结构  

摘要： 由于零件小型化的迫切要求,对超精密微型磨床的需求与日俱增。机床振动是影响微磨削加工精度及表面粗糙度的主要问题之一。为了减少机床振动,利用Ansys Workbench对4种龙门结构进行有限元分析,选取了1种最优方案作为微磨床龙门结构,并对5种常用龙门材料进行了有限元分析,最终选取天然花岗岩作为龙门和隔振台材料。根据有限元分析结果设计了微磨床的整机结构,并对整机结构进行了静力学、模态和谐响应分析,验证了所设计微磨床总体方案的合理性。根据设计分析结果,研制了微磨床实验样机,其运动平台能实现三轴联动及微米级运动精度,电主轴转速最高能达到80000 r/min。

关键词： 配套轮胎   特种车型   EVEC胶料   耐久性能   高速性能  

摘要： 基于有限元仿真方法,以MV3车型配套395/85R20轮胎为研究对象,研究配方、轮廓和结构等对轮胎耐久性能和高速性能的影响。结果表明:通过应用EVEC胶料、调整轮廓和结构设计等,在减小轮胎的质量同时提升了轮胎的耐久性能和高速性能。