关键词： 摆心漂移   柔性接头   误差分析   有限元分析   固体火箭发动机  

摘要： 为定量研究柔性接头摆心漂移测量的误差来源,利用ANSYS计算了接头在容压10 MPa、不同摆角下的摆心漂移。结合某柔性接头的实验结果分别研究了摆杆形变、水平位移传感器推杆测量误差、铅垂位移传感器推杆测量误差及铅垂传感器水平方向偏移这4种误差对摆心漂移的影响,并研究了柔性接头自身结构误差对于摆心漂移测量的影响。结果表明:修正4种误差后的测量结果与仿真结果吻合良好,证实了摆心漂移测量的误差来源,其中水平位移传感器推杆测量误差占柔性接头摆心漂移圆柱包络面高的总误差的65.98%,铅垂位移传感器推杆测量误差占接头摆心漂移包络面半径总误差的77.32%;柔性接头自身结构的误差也会影响摆心漂移的测量,弹性件与增强件厚度误差引起的散布趋势较为一致,结果可为柔性接头摆心漂移测量误差分析提供理论指导。

关键词： 岩土工程   嵌岩桩   泥浆护壁成孔灌注桩   单桩竖向抗压承载力   承载力异常   现场试验   数值模拟  

摘要： 基于青岛某工程的4根大直径嵌岩灌注桩,在现场开展了单桩竖向抗压静载试验和桩身完整性测试,以明确大直径嵌岩灌注桩在竖向荷载下的承载特征,拟揭示不同荷载水平下嵌岩灌注桩的承载力发挥机制。结合不同嵌岩深度的单桩承载性能有限元模拟,重点分析了单桩在不同嵌岩深度下的竖向抗压承载特性和桩土位移分布特征。研究表明:在笔者试验条件下,大直径嵌岩灌注桩单桩竖向抗压承载力具有一定离散性,桩头部位的损坏会极大影响单桩承载力的有效发挥;加载完成后,数值模拟得到的桩顶沉降量为31.56 mm,约为现场实测值的1.1倍,模拟结果与实测结果较为吻合;通过不同嵌岩比的模拟结果对比发现,嵌岩深度越大桩端阻力占桩顶荷载的比例越小,且桩端阻力占比的变化速率随着嵌岩比的增加逐渐减缓;嵌岩深度取2.5倍桩径为宜。

关键词： 电池箱   散热孔   强度分析   有限元分析  

摘要： 文章的研究目标是测试探究新能源汽车的电池箱上的散热孔半径对其结构强度的影响,从而为后续电池箱设计提供依据,基于ANSYSWorkbench软件使用有限元分析的方法,设置了三组不同散热孔孔径的电池箱以及一组无散热孔的电池箱进行对照,研究了不同散热孔孔径的电池箱在静止工况、急刹车工况和急转弯工况下的最大应力与最大位移以及其发生位置,基于研究结果发现随着散热孔孔径增大,汽车电池箱在各工况下受到的最大应力与最大位移也相应增加,文章结果将对汽车电池箱的散热孔设置提供参考。

关键词： 有限元分析   近似模型   可行方向法   遗传算法   对比分析  

摘要： 高速列车工程优化设计中有多种优化算法,解决实际优化问题时选择合适的算法能提高优化设计效率。以某一高速列车铝合金车体为模型,通过有限元分析计算整备状态下的车体一阶垂弯频率较低。在灵敏度分析的基础上,应用正交试验对各个变量进行主效应分析,筛选出主要变量作为优化模型的设计变量。以提高一阶垂弯频率为目的,基于近似模型分别采用可行方向法和遗传算法进行优化求解,使用可行方向法优化后的车体一阶垂弯振动频率提升2.4%,二阶菱形振动提升1.9%,车体钢结构质量增重0.15%;使用遗传算法优化后车体一阶垂弯振动频率提高了4.2%,车体的二阶菱形振动频率提高2.5%,车体钢结构质量增重1.66%。对优化结果进行对比分析,两种不同算法的优化结果侧重点有所不同,可根据不同实际需求选择相应的优化算法,从而达到优化目的。

关键词： 混合编程   桥梁振动   有限元   可执行文件   可视化  

摘要： 工程上广泛应用的变截面连续梁桥在移动车辆作用下的振动方程为变系数偏微分方程,无法得到解析解,数值方法中的有限元法成为一种行之有效的求解方法。有限元计算程序常用Fotran语言编制,在界面设计、图像处理等方面较弱,本文基于混合编程技术,利用Visual Basic语言设计开发了一套桥梁振动有限元计算程序系统,系统直接调用Fortran语言程序的可执行文件进行数值计算。工程实例应用表明该系统具有较好人机交互功能,操作简单方便,提高了工作效率,实现了数值计算的可视化。

关键词： 载人潜水器   耐压结构   有限元分析   极限载荷  

摘要： 在深海资源开发和发展深海技术的背景下,我国完成了载人潜水器的谱系化建设。近年随着对水下观测需求的增加,全通透载人潜水器引起广泛关注。本文基于有机玻璃试件压缩试验的结果,在LS-DYNA软件中建立有限元模型,通过试件模拟失效模式与试验结果对比,对典型的全透明深海耐压载人潜水器的失效分析进行敏感性研究。在准静态外压下进行极限强度分析之前,进行一阶线性屈曲模态分析以模拟初始几何缺陷。对有机玻璃载人潜水器的耐压壳失效形式和极限载荷进行分析,采用有限元分析方法,研究特定厚度半径比的有机玻璃载人潜水器的临界载荷,为其制造提供技术指导。

关键词： 三维有限元分析   地基-基础-上部结构共同作用分析   基桩反力   基桩刚度   反演分析   群桩效应  

摘要： 依托孟加拉国某项目,系统性介绍了采用三维有限元方法进行考虑地基-基础-上部结构共同作用的分析实例。首先,采用数值模拟方法,对现场非后注浆常规单桩静载荷试验进行反演分析,探讨了通过控制桩侧接触面强度折减系数及桩端接触面刚度来模拟桩端后注浆技术对桩侧及桩端加固效应的可行性。然后,依据孟加拉国家建筑规范(BNBC-2020)荷载组合值,采用流-固耦合分析方法进行了考虑短期加载效应及长期固结效应的地基-基础-上部结构共同作用分析,重点分析了群桩基础基桩轴力及竖向位移分布模式、单桩及群桩的基桩刚度对比、单桩与群桩的沉降比、桩土荷载分担比以及长期固结效应对沉降和筏板应力的影响,分析结果表明:(1)群桩基础下基桩桩端承载力占比约10%,整体表现为摩擦型桩,基桩轴力及桩身竖向位移延桩轴向自桩顶至桩底均表现为近似梯形衰减的分布。(2)采用共同作用分析方法计算结果的群桩效应显著,考虑长期效应共同作用分析的平均群桩基桩刚度约为350MN/m,单桩与群桩分析的沉降比约为0.25。(3)考虑长期固结效应后,筏板下桩土发生应力重分布现象,群桩整体沉降最大值增长约20%,筏板压应力最大值增长约10%。地基-基础-上部结构共同作用分析,宜采用考虑长期固结效应的流固耦合有效应力参数进行计算,以考虑排水固结的过程,以得到更为准确的筏板内力及基桩反力。

关键词： 有限元   固化渣土   路基   振动响应  

摘要： 为明晰固化渣土路基智能压实指标的变化规律,深入分析土体参数对路基振动的响应,建立了压路机振动轮—固化渣土路基三维有限元模型,研究不同土体模量、填筑层厚度对滞回曲线和路基振动模量E_(vib)的影响。结果表明,路基振动模量E_(vib)与路基弹性模量E具有良好的相关性,可有效识别路基土体的模量;E_(vib)会受到填筑层与下卧层强度的显著影响,且填筑层强度的影响大于下卧层;路基填筑层厚度的增加,会放大填筑层模量对E_(vib)的影响。

关键词： 分数槽   电机   反电势   谐波   有限元  

摘要： 分数槽绕组永磁电机因其独特的优点而被广泛应用,其中最显著的优点是空载反电势波形正弦高,这不仅有助于提升电机系统的控制性能,而且能够有效降低电机运行时的转矩脉动和损耗,提升电机品质。首先,对比分析了整数槽绕组和分数槽绕组永磁电机的结构特点和磁路特征。然后,基于绕组函数和气隙磁密函数,推导了永磁电机空载反电势的一般表达式,并从空间谐波角度出发,揭示了分数槽绕组结构改善永磁电机空载反电势波形的内在影响机制。优化设计一台24槽8极整数槽绕组永磁电机和一台27槽8极分数槽绕组永磁电机来验证理论分析结果,对比分析了两台电机的绕组因数谐波与气隙磁密谐波、空载反电势和转矩性能。研究表明,空载反电势第k次谐波由kpr(pr为永磁体极对数)阶次的空载气隙磁密谐波与v=kpr阶次的绕组因数谐波产生,同阶次绕组因数谐波与空载气隙磁密谐波数量越多,空载反电势谐波含量亦越多。最后,研制了27槽8极分数槽绕组永磁电机样机并进行了部分实验,测试了电机的空载反电势波形、相电流和转矩等性能,并与有限元预测结果进行比较,以验证理论分析与有限元预测的正确性。

关键词： 悬索桥   滚轴式散索鞍   有限元分析   接触反力   接触应力   结构优化   合金钢   材料设计  

摘要： 采用有限元分析方法,对悬索桥滚轴式散索鞍的受力特性进行了深入研究。结果表明,滚轴接触应力在纵桥向呈锯齿状分布,横桥向则在中央位置出现最大接触应力,这与散索鞍的横肋和纵肋分布密切相关。经过结构优化,滚轴接触反力和横向接触应力的变化范围均显著缩小。此外,最大剪切应力和最大von Mises应力出现在滚轴接触表面下约3 mm处,符合赫兹接触理论。基于这些发现,建议采用调质处理的合金钢作为滚轴材料,并根据不同类型的最大应力值进行材料屈服强度和表面硬度的设计,为悬索桥滚轴式散索鞍的设计和优化提供了重要理论依据。