关键词： 盾构管片   对称倾角梁   内聚力模型   本构模型   有限元分析  

摘要： 盾构管片的结构性能对于盾构法施工隧道的安全及正常服役有着至关重要的作用,因此有必要对盾构管片的受力性能进行详细的研究及了解。目前,针对盾构管片结构承载能力的试验测试方法主要有原型管片测试法以及更为经济的对称倾角梁测试法。为研究对称倾角梁所得的盾构管片承载性能与实际原型管片承载性能间的关系,基于内聚力模型,考虑混凝土缝间摩擦以及钢筋-混凝土界面法向分离,分别建立了混凝土潜在断裂面以及钢筋混凝土界面本构模型,提出了一种适用于盾构管片承载力分析的钢筋混凝土结构断裂损伤全过程数值分析模型,并基于已有的盾构管片原型试验对模型进行了检验。最后,基于福州滨海快线地铁项目所用的典型管片,采用已建立的模型分析了原型管片试验与对称倾角梁试验所得管片承载力间的关系,并对结果进行了分析及评估。

关键词： 径向基函数   极限学习机   增量学习   混合RBF-ELM网络   数据分类  

摘要： 为提高传统学习算法的数据分类性能,提出了一种基于增量学习的混合RBF-ELM网络(IHRBF-ELM),并应用于医学数据分类.在网络结构的构建上,将RBF隐藏层与ELM隐藏层相级联,即在连接输入层与ELM隐藏层之间加入RBF映射层;在学习算法的实现上,先采用基于势函数聚类的增量学习算法,实现RBF隐藏层高斯核个数及核参数的自动优化估计,并在RBF核空间使用极限学习机优化算法,实现网络输出权值的优化.在不同的医学分类数据集上,通过对混合RBF-ELM网络算法与PFRBF、ELM、HRBF-BP算法进行对比,发现该算法的网络分类精度显著优于其他算法.研究结果对提高传统学习算法的数据分类能力具有参考价值.

关键词： 汽轮机   有限元分析   水压试验   气密性  

摘要： 汽轮机汽缸中的高温高压蒸汽经常会造成汽缸发生较大形变,导致汽缸中分面密封性变差,出现漏气现象。因此,新设计的汽缸都会进行水压试验,保证汽缸的强度与气密性。文章采用新开发的高效抽背机型CB18-8.83/2.6/1.081的外缸进行水压试验分析,建立三维模型,利用ANSYS对其进行有限元分析,并确定水压试验分腔室的方案,提升运行中汽缸的安全性和可靠性。

关键词： 有限元分析   人体安全   空间电场分布   10 kV配电线路   临电作业  

摘要： 由于10 kV配网架空线路电压等级相对较低,人体接近带电线路附近时表面电场集中对人体带来的影响未得到足够重视和研究。针对10 kV配电线路人体电场分布问题,提出了一种可等效真人的仿生人模拟技术,代替真人进行10 kV单回线路临电作业及故障场景实测探究。给出了具体的电场仿真模型中人体模型的等效参数。通过在室内搭建理想10 kV配电线路结合仿生人进行实测,并基于有限元分析的三维仿真计算获得电场在特定空间位置的场强分布数据,探究多场景下的人体电场分布情况。结果表明:将人体作为均匀介质电导体,等效相对介电常数设置为200左右时,可获得较为接近真实临电作业人体的电场分布情况。以人体位于3种故障时A相线路正下方0.62 m处,并按照从大到小排列顺序为例,电场值BC两相开路>C相开路>B相开路。研究结果可为10 kV配电线路人体静电安全防护提供参考。

关键词： 谐波齿轮减速器   柔轮   有限元分析   力学性能   结构优化   正交试验  

摘要： 文中针对柔轮结构设计中寿命与承载能力差、易失效等问题,首先对柔轮进行参数化建模,然后基于有限元分析软件对在波发生器装配下的柔轮进行静力学分析,以柔轮长度、壁厚、齿宽以及筒体圆角半径作为变量,柔轮最大等效应力作为优化目标设计正交试验,并通过极差分析对所选取的结构参数进行重新组合以达到结构优化目标。结果表明,通过正交试验得出各参数对空载状态下柔轮最大等效应力的影响程度为柔轮长度>齿宽>壁厚>筒底圆角半径,极差分析后对结构参数进行组合并进行建模仿真,使柔轮最大等效应力减小了32.43%,为柔轮的结构优化提供参考。

关键词： 应力场   脉冲电磁场   协同治疗   下肢肌肉骨骼系统   有限元分析  

摘要： 目的:采用基于COMSOL的有限元分析方法探究应力场、电磁场协同作用下人体下肢肌肉骨骼系统产生的电场效应。方法:首先,通过Maxon Cinema 4D R21软件构建三维人体模型,并将模型以STL格式导入COMSOL 6.1软件中。其次,设计搭建针对人体左下肢的电磁场干预及应力加载模型,其中,采用的电磁场激励为15 Hz准脉冲群电流信号,应力场则是通过对人体左脚施加平均压强约为90 N/cm2的振动载荷实现。最后,通过数值模拟对人体组织内的电磁特性进行仿真计算,并在此基础上进一步比较应力场、电磁场单独以及协同干预对人体生物电场的影响。结果:仿真结果显示,在电磁场和应力场单独或协同作用下,电场强度峰值均位于腿部关节处,人体产生的生物电场强度与外源性激励加载位置的距离有关,协同作用下产生的电场相当于电磁场和应力场单独作用所引起的组织内生物电场的线性叠加。结论:该研究为预测肌肉骨骼组织内部的生物电场变化提供了数据补充,并为多物理场协同干预新疗法在下肢肌肉骨骼系统疾病治疗中的开发和应用理论奠定了基础。

关键词： 城市地铁   消隐工程   矩形竖井   滑模系统   有限元  

摘要： 为解决地铁消隐工程矩形竖井群衬砌施工安全风险高、措施量大、工效低的难题,文章基于项目工程背景及施工条件,设计了1套多功能自控液压分仓矩形内滑模系统,通过采用多点同步滑移平台、临时支撑等系统结构保障施工过程稳定,经有限元模拟、理论计算分析后用于工程实践,取得了良好的应用效果。研究表明:设计的矩形分仓内滑模系统安全稳定,可满足项目矩形竖井群施工要求,在进一步应用实践中相比于传统组合模板优势显著,可有效缩短工期,节约施工资源,降低受限空间人机料协作安全风险,保证竖井群衬砌质量,应用推广价值较高。

关键词： 水利水电工程   坝段混凝土   应力   温控   有限元分析  

摘要： 水利水电工程是我国重要的基建工程,对发展国民经济和维护社会稳定起到至关重要的作用,因此其工程质量尤为重要。水利枢纽工程建设中会涉及到大体积混凝土碾压施工,由于温度或者工艺因素影响,会加重出现结构裂缝的风险,进而威胁大坝的安全,因此进行碾压混凝土坝段温控仿真有限元分析具有重要的现实意义。以黄金峡泵站厂房坝段为研究对象,对其混凝土施工过程进行温度场与温度应力仿真计算,分析结构温度场与温度应力时空分布规律以及变化情况。根据分析结果提出要合理控制温度,采取通水冷却,减少峰值温度,降低出现开裂的风险,提高工程施工质量。

关键词： 满堂支架   有限元模拟   预压形变   预拱度优化  

摘要： 为研究支架预压形变规律,优化传统预拱度设置曲线,以长株潭西环线高架桥区间满堂支架结构预压试验为工程背景,结合设计预压方案和现场施工情况,选取31-32桥跨支架结构实测数据和模拟数据进行对比分析,并用多项式拟合的方法对预拱度曲线进行优化设置.结果表明:高架桥预压预拱度设置曲线并非一条平滑的二次函数曲线,根据四次多项式拟合得到的预拱度曲线更符合现场实际工况.并用7-8桥跨支架结构的实测数据和拟合所得的预拱度曲线进行对比分析,证实采用多项式拟合法优化施工预拱度曲线具有可行性,研究结果可为类似桥梁预压施工提供参考.

关键词： 电力电缆   热机械效应   蛇形敷设   有限元分析   平滑铝护套  

摘要： 近些年我国对平滑铝护套电缆的关注度持续提高,但目前相关敷设方面的研究尚有不足。针对电缆敷设过程中由于导体发热引起的热机械应力可能造成的安全问题,本文建立了平滑铝护套电缆在垂直蛇形敷设下的有限元模型,计算分析了垂直蛇形敷设情况下电缆的热机械效应。结果表明:垂直蛇形敷设电缆通过产生蛇形弧的侧向滑移,使其由于热效应引起的轴向力远小于直线敷设电缆,满足电缆长期安全运行条件;随着温度的升高,垂直蛇形敷设的侧向滑移量逐渐增大且增加趋势和理论计算结果相符,轴向力先从拉伸力转变为压缩力后逐渐增大;通过适当增大垂直蛇形敷设电缆的弧幅和半蛇形节距,可降低电缆产生的轴向力。