关键词： 径向基函数   响应面法   钢管混凝土拱桥   实桥试验   模型修正  

摘要： 为探讨将钢管混凝土系杆拱桥有限元模型修正方法应用于实际工程性能评估的有效性,以某80 m单拱面钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,采用Midas Civil与ANSYS有限元软件分别建立全桥梁格模型与拱脚精细化数值模型,基于径向基函数网络的响应面法对此多尺度模型进行修正。首先根据结构特点和实桥试验选取修正参数与目标函数,以中心复合试验设计构造不同修正水平下的修正参数样本,通过桥梁有限元模型计算得到对应的目标函数样本,并利用F检验法对修正参数的显著性水平进行判断;然后,以修正参数样本与目标函数样本分别作为响应面的输入输出,对径向基函数网络进行拟合训练;最后在修正范围内随机生成修正参数样本,并利用训练好的径向基网络预测对应的目标函数,采用期望度函数D进行优化处理以完成有限元模型的修正。研究结果表明:对于单拱面钢管混凝土系杆拱桥的有限元模型,可以通过径向基函数网络的响应面法进行修正,对比实测数据,修正后的模型误差有明显下降,可作为结构再分析的基准模型;对于使用不同程序建立的多尺度桥梁有限元模型,模型修正方法依旧有效,修正后的参数具有明确的物理意义,其误差可降到工程实践接受范围之内。研究结果为建立与修正钢管混凝土系杆拱桥的有限元模型提供参考。

关键词： 混凝土面板堆石坝   施工质量   填筑进度   空间估计   精细有限元模型  

摘要： 针对混凝土面板堆石坝施工质量空间上的差异性导致的坝料物理力学参数具有空间差异性的问题,提出了考虑实际施工质量与填筑进度(面貌)的精细有限元分析方法。首先基于试坑试验数据,采用空间插值算法对大坝压实质量进行空间估计;然后建立各分区坝料本构模型参数与压实质量之间的定量关系,实现对任意单元模型参数的空间估计与赋值;最后提出考虑填筑进度(面貌)的精细建模方法,并结合工程实例对混凝土面板堆石坝的应力变形等性态进行了精细模拟与分析。结果表明:相比于基于设计参数模拟得到的沉降量平均误差10.46 cm,采用考虑实际施工质量与填筑进度的精细分析方法模拟得到的沉降量平均误差仅为2.41 cm,其结果与实测值具有更好的一致性。研究成果为混凝土面板堆石坝的结构性态精准分析提供了新的途径。

关键词： 安全工程   人为因素   耦合关联   不安全事件   致因机理   民航安全  

摘要： 提出了一种多层次人为因素耦合关联挖掘量化方法,以民航领域不安全事件为例进行验证,旨在弥补人为因素分析过程中缺少层次间耦合关联定量分析的不足。首先,融合人的因素分析与分类系统(Human Factors Analysis and Classification System,HFACS)模型和飞行专家访谈对不安全事件多层次耦合原因进行细化;然后,基于灰色关联度分析(Grey Relation Analysis,GRA)理论量化事件深层影响因素与多类不安全行为之间的关联;最后,挖掘导致多类不安全行为的重要影响因素。为验证模型的适用性与解释性,以民航不安全事件为例,结果表明:个人准备及机组资源管理、操作者状态、监督不充分对技能差错、习惯性违规、偶然性违规产生重大影响,以上因素主要通过直接影响整体差错和违规,形成不安全行为,致使民航不安全事件发生;未纠正已有问题、资源管理、监督违规对知觉差错产生重要影响,组织过程、环境因素、监督不充分对决策差错产生关键影响,多数现有措施并未针对知觉差错和决策差错的防控。研究探索了民航不安全事件致因机理,可为制定更加针对性的风险防控措施提供客观定量的理论参考。

关键词： 服务机器人   移动底盘   四轮驱动   全向轮   有限元分析   结构设计  

摘要： 针对具有一定负载的服务机器人在狭小空间移动及运动功能等受限问题,本文采用四轮单独驱动的全向轮底盘方案,设计了一种结构合理、紧凑且可靠的服务机器人移动底盘,其能够满足在复杂狭小环境下能够实现如前进、后退、斜行以及原地转向等多种运动功能;通过对部分零件进行有限元分析,从而判断移动底盘设计的可靠性,保证本文所设计的全向移动底盘具有一定的刚度和强度。

关键词： 季节冻土   热-力耦合效应   抗震性能   铁路重力式桥墩   拟静力试验   有限元分析  

摘要： 为探究冻土热-力耦合效应对铁路重力式桥墩抗震性能的影响规律,采用热-力耦合方式建立了土-桩基础-桥墩相互作用下三维实体有限元模型,并利用拟静力模型试验结果对其进行验证。在此基础上,探讨了地表温度和融化层厚度变化对桩基础铁路重力式桥墩抗震性能的影响规律。研究结果表明:采用热-力耦合方式建立的土-桩基础-桥墩有限元模型预测结果与拟静力试验结果吻合较好,能够有效模拟其水平地震荷载作用下的非线性响应;随着地表温度的降低,土-桩基础-桥墩体系的极限水平承载能力、初始刚度和累计耗能均会增大,但桩基础桥墩的侧向位移能力会出现一定程度的降低;随着季节冻土层融化深度的增加,土-桩-桥墩体系的极限水平承载能力、整体刚度退化和累计耗能曲线均出现大幅下降趋势,其中表层冻土融化深度从0cm增加到5cm时桩基础桥墩的抗震性能减弱幅度较为严重。

关键词： 有限元   法兰止口   过盈配合   变形  

摘要： 针对伺服电机一体化法兰止口尺寸在装配过程中存在的应力和变形问题,通常根据经验公式进行粗略计算,或者采用制造样机来实测,这样在精度控制和成本控制上都不是最优选择。因此如何在设计之初预测在装配过程中的装配应力,计算装配变形,进而简化加工流程,降低制造风险,越来越被大家所关注。本文采用有限元法,通过对装配过程中产生变形的因素进行分析计算,预判法兰止口的变形量,进而在零件阶段预留变形余量,减化工艺流程。该计算方法对类似过盈配合类的问题具有一定的参考意义。

关键词： 蒸压轻质加气混凝土板   抗震性能   新型连接节点   有限元分析  

摘要： 为研究不同连接构造下装配式蒸压轻质加气混凝土(ALC)外挂墙板与主体结构在低周往复荷载下的抗震性能,开展了拟静力试验,设计了两种由螺栓连接的新型连接节点,并与外挂钩头螺栓节点进行了对比试验,分析了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、强度退化系数、割线刚度及等效黏滞阻尼系数等抗震指标的差异,并通过有限元软件建立了两种新型节点的数值模型。结果表明:两种新型节点通过滑移机制减缓了地震作用对主体结构的影响,在承载力和抗震性能方面均有明显提高,所建立的模型准确性较高,验证了设计节点的合理性。

关键词： 发动机缸体   凸台开裂   结构优化  

摘要： 为了减少发动机缸体悬置安装凸台开裂失效概率,提高产品在使用过程中的稳健性,通过断口扫描分析方法分析悬置安装凸台开裂潜在失效原因,基于CAE有限元仿真计算对优化后结构进行评估,得到了缸体结构优化设计方案。

关键词： 山区公路   改扩建技术   路基加宽   有限元分析   不均匀沉降  

摘要： 路基拓宽问题是山区公路改扩建工程中面临的一大挑战,其难点在于解决新老路基衔接处的不均匀沉降问题。针对路基拓宽核心问题,文章聚焦于公路改扩建工程中新老路基衔接部位的沉降与应变效应,深入探讨新老路基衔接部位潜在的破坏机制,以我国南方某山区公路为例,借助有限元分析软件,考虑不同拓宽规模、填土深度及弹性模量参数,综合探究拓宽前后新老路基不均匀性沉降变形特性。基于此,提出针对山区公路改扩建工程减少新老路基间差异沉降的加固方案,并详述相关实施细节。