关键词： 顶驱下套管装置   密封胶筒   有限元分析   应力分析   试验验证  

摘要： 密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。

关键词： 跨径   有限元分析   半圆形钢波纹管涵   填土高度   活载  

摘要： 基于精细化ABAQUS有限元分析模型,对不同跨径半圆形钢波纹管涵在施工过程和运营状态下的力学性能进行研究。结果表明:回填施工完成时,随着半圆形钢波纹管涵跨径增加,管涵拱顶处竖向变形和弯矩增大;当两侧填土高度接近管涵矢高时,拱顶处上拱变形达到最大值;当管涵跨径大于12.5 m时,拱顶处竖向变形受填土高度影响明显,回填完成后的拱顶轴向应力无明显变化,活载作用有利于降低拱顶处轴向应力和弯矩。

关键词： 各向异性   八叉树   有限单元法   高阶形函数  

摘要： 地下介质通常表现为电各向异性,增加了井地电磁法响应的复杂性。因此,针对各向异性介质模型进行正演模拟并总结规律,对于正确解释电磁勘探的观测数据至关重要。目前,对复杂三维地质模型进行精确建模是正演中的难点之一。本文使用一种基于八叉树网格的高精度建模方法,通过将六面体单元划分为八个较小的单元来局部细化网格,能够使用较少数量单元的同时保证建模的精度,从而降低计算成本。此外,为提高数值解的精度,在计算时使用高阶形函数。结合八叉树网格和高阶形函数实现了井地电磁法三维各向异性正演方法。通过对比各向异性层状模型的数值解与解析解,验证了算法的正确性。使用八叉树网格实现复杂各向异性油气模型精确建模,将异常体设置不同的水平和垂直电阻率,计算结果表明垂直电阻率对响应的影响大于水平电阻率。研究成果对实际的野外施工具有一定的指导作用,为进一步进行各向异性介质的三维反演打下基础。

关键词： 汽车S轨   冲压成型   有限元  

摘要： S轨作为汽车结构中的一类重要能量吸收构件,其性能高低将直接影响汽车的行驶稳定性。为分析汽车S轨在冲压成型过程中的材料流变及塑性变形行为,基于有限元算法模拟分析了汽车S轨的冲压成型过程,得到不同时刻下汽车S轨的应力分布和厚度分布图以及凸模力曲线,并进行结构失效分析。结果表明,汽车S轨侧面和弯曲部位在冲压时所受应力最大,表明汽车S轨两侧面厚度较薄的区域与应力最大部位的重合区域在实际应用过程中失效的可能性最大,揭示了S轨在冲压过程中的结构变化趋势,可为高性能S轨的研制提供理论依据。

关键词： 吊装   方案设计   有限元分析  

摘要： 针对活动甲板吊装变形收集数据分析,对于甲板变形的因素进行系统性优化。以滚装船甲板为例,结合甲板结构特征,通过建立有限元模型计算分析,设计相应吊装方案,研究对于甲板的整个吊运过程在不同工况条件下的强度和变形,结合吊装软件分析计算,制定合理的吊点方案,优化吊装方式、吊点布置、吊索形式,通过有限元对吊点结构的强度分析计算,验证吊点结构的强度是否满足。在分析过程中,总结了吊装方案中的各细节和所要关注的事项,对于后续薄甲板分段的吊装设计和吊运方式提供参考。

关键词： 轮胎   滚动阻力   ABAQUS   有限元  

摘要： 轮胎的滚动阻力和汽车燃油消耗直接相关,自欧盟标签法发布后,轮胎的滚动阻力成为各大轮胎企业重点关注的性能。本文建立了轮胎滚动阻力仿真模型,分析轮胎结构设计、材料配方等对滚动阻力的影响趋势,再选取合适的参数修改轮胎结构,从仿真层面改善滚动阻力性能,并对部分方案进行了试验验证。

关键词： 建筑信息模型(BIM)   信息传递   二次开发   Revit API   有限元分析  

摘要： 为解决桥梁智能设计建造过程中建筑信息模型(building information modeling,BIM)向有限元模型传递信息的局限性,提出基于Revit建模软件二次开发的方法,提取并编译信息进行传递.利用Revit API以及C#语言对Revit软件进行二次开发,设计Revit外部命令插件接口进行模型信息传递.依托某预应力混凝土连续箱梁工程,验证模型信息传递方法的可行性以及程序接口传递信息的准确性.研究结果表明:通过对Revit软件的二次开发,可成功建立Revit模型与Midas模型的直接映射关系;设计的接口将Revit模型信息编译为Midas可读取的.mct命令流,可成功实现模型信息的传递,满足桥梁工程的设计需要.该方法解决了重复建模效率低下的问题,为探索研究“BIM+有限元分析”一体化提供参考.

关键词： 墙体工程   大体积混凝土   水化热   收缩应力   有限元  

摘要： 为降低多风干旱地区大体积混凝土挡墙早期开裂风险,确保其整体施工质量,以内蒙古某焦化厂煤堆取作业厂房混凝土挡墙为例,使用有限元方法,针对其有无布置冷水管,挡墙浇筑长度、高度和厚度进行参数化分析,得到混凝土浇筑后的温度场和应力场,并开展现场温度监测。结果表明:布置冷水管可以降低混凝土挡墙内部温度及里表温差;浇筑长度小于30 m时,收缩应力随浇筑长度增加而增大,大于30 m时,收缩应力无明显变化;浇筑高度超过4 m或墙体厚度超过1.5 m时,收缩应力值趋近于抗拉强度,开裂风险也随之增加;现场温度监测发现,冷水管作用下混凝土内部最大降温6.6℃,最大里表温差降低4.7℃。有限元模拟结果与实际监测结果相吻合。研究成果可为多风干旱地区的混凝土挡墙设计提供参考。

关键词： 霍尔推力器   温度分布   热特性   有限元分析  

摘要： 为获得LHT-200霍尔推力器在12.5 kW额定功率工况下的热耗及温度分布,采用有限元分析结合热平衡试验验证对推力器在额定工况下的热耗进行了迭代校准和热特性模拟分析。结果显示,当推力器总热耗为2700 W,即占总功率比例为21.6%时,温度模拟结果与实测值最为接近,最大误差出现在推力器外壳且达到了6.3%。实测结果显示推力器温度最高处为内绕线柱和内部支撑,分别为318℃和304℃,而靠近外部的导磁底座、散热板和外壳等部件的温度相对较低,基本在150~210℃范围内,后续可对外部部件进行表面处理以提高发射系数来进一步降低推力器整体温度。研究结果可为LHT-200霍尔推力器的热设计改进提供工程指引,并为国内同类型霍尔推力器的热分析提供仿真边界条件初值和参考。

关键词： 四足机器人   结构设计   有限元分析   运动学仿真  

摘要： 针对四足机器人的腿部结构进行研究,首先从仿生学角度对四足机器人的腿部构造进行了结构优化设计并通过Ansys软件进行有限元分析验证了其结构的稳固性,然后在D-H坐标系中建立了四足机器人腿部关节转角的参数方程。最后,使用Adams软件对四足机器人的运动学特性进行了分析,证实了设计的仿生四足机器人具有良好的运动稳定性,满足设计要求。