关键词： 磁场调制电机   外转子   Ansys Maxwell   有限元分析  

摘要： 聚磁式磁场调制电机是同步电机的一种,具有转矩密度高、效率高、噪音低、可靠性高等优点。在低速大扭矩的传动系统中得到广泛的应用。本文以聚磁式磁场调制电机为模型,运用Ansys Maxwell软件建立该电机的仿真模型。进行边界条件设置、网格剖分、材料赋予及激励设置等。求解并分析模型的反电势、静磁场、瞬态场、Map图等性能。为电机的设计与优化提供参考依据。并制作了样机,实验结果验证了该设计方案的可行性。

关键词： 股骨骨折   内固定器   有限元分析   生物力学现象  

摘要： 目的通过有限元分析比较股骨近端锁定钢板、头干髓内钉+钢板、头干髓内钉+钛缆、重建髓内钉+钢板、重建髓内钉+钛缆固定SeinsheimerⅤ型股骨转子下骨折的生物力学特性。方法采集1名健康成年志愿者左侧股骨CT数据,通过软件构建SeinsheimerⅤ型股骨转子下骨折有限元模型及股骨近端锁定钢板、头干髓内钉、重建髓内钉、钢板和钛缆内固定器械模型,完成骨折和内固定装配后比较股骨近端锁定钢板、头干髓内钉+钢板、头干髓内钉+钛缆、重建髓内钉+钢板和重建髓内钉+钛缆模型在生理载荷下骨折块和内固定系统各部件最大位移、最大应力以及对内外侧壁骨折断端应力激发效果的差异。结果股骨近端锁定钢板、头干髓内钉+钢板、头干髓内钉+钛缆、重建髓内钉+钢板和重建髓内钉+钛缆的最大位移分别为7.9、5.7、4.3、4.3和4.9 mm,内固定系统最大位移分别为7.4、5.8、4.3、4.3和4.9 mm,内固定系统最大扭转角度分别为1.8°、1.5°、1.4°、1.3°、1.5°,最大应力分别为172.0、114.1、115.4、93.5和118.5 MPa,内固定最大应力分别为4530.0、993.6、1179.0、890.4和847.2 MPa。股骨近端锁定钢板在内侧壁远端和近端骨折接触面、外侧壁远端和近端骨折接触面的最大接触应力在五种固定方式中最大,分别为48.9、37.9、4.4、18.7 MPa;头干髓内钉+钛缆在上述4个接触面上的最大接触应力分别为16.1、18.1、6.9、11.7 MPa超过了头干髓内钉+钢板的0.0、0.0、5.5、7.5 MPa;重建髓内钉+钛缆在上述4个接触面上的最大接触应力分别为13.7、13.4、6.9、14.1 MPa超过了重建髓内钉+钢板的0.0、0.0、5.6、11.0 MPa。结论采用重建髓内钉+钛缆的固定方式治疗SeinsheimerⅤ型股骨转子下骨折在结构稳定性、耐久性和对骨皮质的应力激发作用方面具有更好的表现。

关键词： 子午线轮胎   复杂花纹   偏磨   有限元分析  

摘要： 以215/55R17子午线轮胎为研究对象,对轮胎进行实车磨耗测试,在初始磨耗阶段中间花纹沟存在磨损较快现象。基于摩擦能理论,结合轮胎实际工况,建立考虑复杂花纹的数值分析模型,得到的胎面摩擦能分布与实际磨耗测试结果一致性较好。同时建立具有3种横沟加强筋和3种横沟深度的花纹模型,分析不同花纹横沟加强筋和花纹横沟深度对胎面摩擦能分布的影响,结果表明,数量较多的花纹横沟加强筋可有效改善胎冠中心花纹块的耐磨性能;较浅的花纹横沟可以有效降低花纹块中间区域的摩擦能,但是花纹块摩擦能分布均匀性较差。

关键词： 低矮巷道   车体平台   结构设计   有限元分析  

摘要： 煤矿井下低矮巷道的探放水钻孔施工不仅要求钻孔机器人结构紧凑、外形尺寸具有适应性,而且能够进行全方位和大倾角钻孔施工。履带车体承担着钻孔机器人主体组件布局和行走的功能,是钻孔机器人能够稳定钻进的基础,为此创新设计了悬臂式焊接车体平台。为确定车体平台的承载能力和可靠性,通过ABAQUS有限元软件对其在2种极限工况下进行模拟分析。结果表明,应力集中均出现在车体平台悬臂处,车体平台的最大Mises应力和变形量均能满足强度和刚度的设计要求。

关键词： 边坡   有限元   应力分布   滑动位移   支护方式  

摘要： 本文结合工程边坡案例,通过有限元模型分析了边坡失稳模式,并对比了不同支护方式的有效性。结果表明滑坡在额外因素作用下,表面下部会产生应力集中的滑动面,同时边坡表面位移会大幅度增加。抗滑桩与锚杆支护方式相结合方式能有效控制边坡变形,保障边坡稳定性。

关键词： 齿轮   参数化   接触应力   弯曲应力   有限元  

摘要： 传统的齿轮接触应力和弯曲应力是利用理论计算进行静强度校核。为了提高齿轮传动中接触应力和弯曲应力的计算精度与效率,利用Creo2.0软件快速建立了某矿用减速器直齿圆柱齿轮的参数化模型,并使用ABAQUS软件及其子模型技术对齿轮最大接触应力和齿根最大弯曲应力进行动态分析,从而为齿轮的设计及优化提供一种新的设计方法。

关键词： UHPC芯柱板   四点弯曲试验   有限元模拟   受弯承载力  

摘要： 为了研究UHPC芯柱板在模块建筑结构中的受力性能,设计并制作了一块足尺UHPC芯柱板,对其进行两边简支的受弯性能试验,获取UHPC芯柱板的承载能力、挠度、裂缝、破坏形态以及截面应变等。试验结果表明:UHPC芯柱板在四点弯曲加载试验中的荷载-位移曲线可对应试件受力分为弹性、弹塑性、屈服三阶段;UHPC芯柱板主要破坏模式为弯曲破坏,在弹性阶段,受弯截面符合平截面假定。基于ABAQUS有限元分析软件对UHPC芯柱板受力性能进行数值模拟与参数分析可知,提升UHPC的抗拉强度与受拉纵筋配筋率可以增大板的承载力,两者与板承载力均呈线性增长;当上下面板厚度相同时,构件刚度与承载力会大幅提升,板厚度与承载力呈线性增长;芯柱及肋宽对UHPC芯柱板承载力的影响有限;随着跨高比增大,板整体刚度与承载力会大幅降低,跨高比对受弯承载力影响较小。

关键词： 桥梁工程   组合结构体系   有限元分析   设计关键技术   合理成桥状态   施工方法   临时斜拉扣挂  

摘要： 为克服主跨大于200 m的山区桥梁在桥型选择中采用连续刚构桥易导致的弊端,以及选用上承式钢筋混凝土拱桥由于适用条件存在的局限性,提出了将常规预应力混凝土连续刚构桥和上承式钢筋混凝土拱桥在结构体系上进行组合,形成上承式梁拱组合刚构新桥型。大跨径上承空腹式梁拱组合刚构桥的结构体系和力学特征进行了分析,采用有限元分析方法对该桥型的主要结构参数、合理成桥状态、拱梁汇合段构造、梁拱倒三角区施工和临时扣索的合理拆除时机等设计关键技术开展研究,结果表明:上承空腹式梁拱组合刚构桥利用下弦拱辅助主梁受力并形成自平衡受力体系,显著减小了中跨和边跨主梁长度,使结构力学性能得以优化,具有结构竖向刚度大,对长期挠度变形控制效果好的优点;当结构关键控制点的强度、刚度和线形计算指标符合目标范围时,可达到合理成桥状态;拱梁汇合段的下弦拱顶板与上弦梁底板的交汇构造采用A字形,构造简单,传力效果好,施工质量容易控制;该桥型适宜采用平衡悬浇节段施工,梁拱倒三角区段上弦梁和下弦拱均需采用临时斜拉扣挂辅助结构受力,下弦拱临时扣索宜在拱梁汇合段形成后与中跨常规梁段跨中合龙之前分批拆除,上弦梁临时扣索在全桥合龙后拆除。

关键词： 有限元分析   砂砾石地基   厂房沉降   承载力分析  

摘要： 文章以某水电站为例,利用ANSYS软件三维有限元进行抗震分析计算,确定了厂房和基础的应力变化和基础变形特性。研究结果表明,在各种工况荷载作用下,厂房和基础的应力变化和基础变形特性都会发生明显变化。

关键词： 大跨连续刚构   高低墩   有限元   收缩徐变   竖向变形  

摘要： 为研究混凝土收缩徐变对高低墩大跨连续刚构结构受力的影响,以某国道公路主跨为220 m连续刚构为工程背景,基于有限元软件,对主桥收缩徐变效应进行了计算分析。结果表明:国内模型、CEB-FIP、ACI和欧洲模型4种收缩徐变模型中,国内模型下最大悬臂状态和运营期内主梁竖向变形均为最大。低墩墩高的增加对全桥主梁弯矩分布基本没有影响,仅影响对应边跨和1/2中跨主梁竖向变形,设计时应尽量选择墩高相接近的主墩以便于变形控制。