关键词： 管路   调频   燃气轮机  

摘要： 针对某型燃气轮机工作过程中外部管路与燃气轮机发生共振的情况,利用有限元方法对该管路进行了仿真,得到了管路的固有频率。仿真结果表明,该管路的一阶固有频率与燃气轮机的低压压气机工作转速频率接近,管路与燃气轮机产生共振。在此基础上,对外部管路采用了调频的措施,解决了管路共振问题,提高了管路工作的可靠性。

关键词： 新建桥梁   排水改造   运营地铁   有限元分析   变形与受力  

摘要： 在当前社会经济快速发展的背景下,许多城市开始兴建大型高架桥梁。然而,这些桥梁的设计和建设面临一系列挑战。由于城市环境的空间限制,桥梁的跨度布置和下部结构设计常常与周边既有建筑物距离较近。为深入分析新建桥梁与排水改造施工对运营地铁结构的影响,基于广州地区某隧道工程桥梁段,采用大型数值分析软件MIDASGTSNX,建立三维有限元模型。通过分析三维动态模拟结果,深入总结出项目施工诱发的邻近地铁结构变形与受力情况。该项研究可为城市桥梁建设提供重要的计算依据与实践指导。

关键词： 机械手   自动更换   真空吸盘   有限元分析  

摘要： 针对贴标机器人对不同尺寸棒材端面贴标时需人工更换吸盘头的问题,设计一吸盘头可自动更换的贴标机械手。设计由可更换式吸盘头和吸盘头安装座组成的贴标机械手机械结构;根据工作过程,搭建用于标签粘贴的真空吸附回路和吸盘头自动更换回路;通过ANSYS建模,对提出的20种吸盘开孔方案进行仿真分析,初步选取8种吸盘头开孔方案;最后对初选开孔方案进行100次吸附实验。结果表明:孔数M=4、孔径D=6 mm、孔距s=5 mm的吸盘开孔方案标签吸附效果最优。文中设计的贴标机械手不仅可根据不同尺寸棒材自动更换吸盘头而且可实现标签的稳定吸附,十分契合贴标机器人自动化设计需求。

关键词： 煤炭地下气化   地下水污染   渗透反应墙   数值反演   有限元  

摘要： 煤炭地下气化(UCG)是集煤炭开发、转化为一体的煤炭清洁利用技术,但地下水污染风险已成为限制其推广应用的主要瓶颈之一。以有井式UCG为背景,以苯酚溶液为模拟UCG污染水,分别以砂、砂与有机膨润土和砂与活性炭混合材料构建模拟渗透反应墙(PRB)试验系统,利用有限元法和Python科学计算库NumPy及SciPy构建数值反演程序,研究苯酚在PRB中穿透现象。发现:①对充填砂和有机膨润土的PRB,随砂和有机膨润土质量比增加,扩散系数D和渗流速度q增大,弥散度λ和延迟因子R减小;对充填砂和活性炭的PRB,随砂和活性炭质量比增加,扩散系数D、渗流速度q和延迟因子R减小,弥散度λ增大。②混合材料质量比决定其孔隙率和吸附性能,对阻滞净化苯酚影响大。对砂和有机膨润土配制PRB墙体材料,质量比增大,PRB墙体孔隙率增大,苯酚初检时间缩短;对砂和活性炭配制PRB墙体材料,质量比增大,PRB墙体孔隙率减小,苯酚初检时间先增后减。③PRB对苯酚的吸附净化效果与机理:砂与有机膨润土构成墙体材料,其质量比存在阈值(本试验条件阈值2∶1),质量比小于该阈值时PRB对苯酚净化效果好,大于该阈值时净化效果急剧下降;砂与活性炭构成的墙体材料,其质量比小于2∶1时溶液渗流速度占主导作用,质量比大于2∶1时活性炭吸附性能占主导作用。

关键词： 空间桁架   钢管结构   有限元   ABAQUS  

摘要： 以援外项目刚果(布)新议会大厦为背景,介绍了该项目的结构设计关键点,利用PMSAP及MIDAS GEN对项目进行空间建模,从多角度对比分析不同结构方案的优劣,以此确定最终方案选型。随后对选定的方案进行优化设计,通过调整支座节点位置,减轻对竖向构件的不利荷载作用;通过缩进杆件截面,使节点构造更简洁合理;通过ABAQUS对重点支座节点进行有限元分析,对薄弱部位加强构造措施,用计算数据来说明加劲肋对节点的加强效果,保证结构的安全性。

关键词： 预制混凝土柱-钢梁   梁柱节点   对拉钢筋   低周往复加载试验   有限元分析   抗震性能  

摘要： 为充分发挥装配式结构的施工优越性以及改善钢筋混凝土柱-钢梁节点(RCS)的抗震性能,提出一种预制混凝土柱-钢梁对拉钢筋连接节点。通过对6个节点试件的低周往复加载试验,研究了对拉钢筋直径、对拉钢筋与钢梁翼缘相对位置以及钢梁翼缘形式对节点抗震性能的影响。结果表明:节点试件破坏模式为梁端弯曲破坏和节点区连接破坏,主要表现为柱钢梁翼缘屈曲、钢梁翼缘撕裂、对拉钢筋断裂、钢套筒撕裂、对拉钢筋脱孔和钢套筒与混凝土柱脱空;梁端荷载-位移的滞回曲线形状较为饱满,刚度退化曲线较为平缓,位移延性系数在3.30~5.52之间,等效黏滞阻尼系数在0.15~0.30之间,节点具有较好的塑性变形能力和抗震性能;随着对拉钢筋和塞焊孔的直径增大,节点试件的承载力和耗能能力有所提高;对拉钢筋布置在钢梁翼缘内侧,节点试件的承载力、延性和耗能均有所降低,非加强翼缘节点试件的承载力显著降低,但延性有所提高。在试验基础上,建立了该种节点的有限元分析模型,对轴压比、钢套筒厚度等相关影响因素进行了研究。结果表明:随着轴压比的增大(由0.2增大到0.7),节点承载力有小幅增加8.8%;节点承载力随着核心区钢套筒厚度的增大(由10 mm增大到20 mm)有明显提高,增大了65.1%;核心区钢套筒延伸高度对节点的承载力影响不大;对拉钢筋与钢梁翼缘抗拉力比值小于1.0时,节点承载力随比值提高大幅提升,比值大于1.0时,节点承载力增加有所放缓,而比值大于1.5后,节点承载力几乎不再增长。

关键词： 支架搬运车   叉装机构   有限元   强度  

摘要： 支架搬运车是一种用于煤矿井下单元支架快速搬家的辅助作业装备,直接与支架接触的叉装机构作为搬运车上主要受力的关键结构,其强度、刚度影响搬运车的使用寿命。基于有限元分析理论,对叉装机构各个关键部件进行受力分析,建立有限元模型,得出了门架C槽、上下滑移机构、左右滑移机构、货叉等关键部件的应力场分布及危险位置,与实际应力破坏相符。结果表明,叉装机构的设计满足实际工况的强度使用要求。

关键词： 飞燕式拱桥   极限承载力   有限元分析   地震响应  

摘要： 为进一步完善我国系杆拱桥理论,以某飞燕式提篮系杆拱桥为研究对象,通过Midas Civil,对该桥建立空间有限元模型,分析该桥的动静力结构特性及极限承载力;开展地震荷载下的响应分析;并以边跨拱肋跨径为参数进行了对比分析;同时对拱肋钢混结合段进行实体有限元建模分析。结果表明,成桥运营后,吊杆和系杆都有较大的安全系数;主拱肋全部承受压应力,且均在相应材料的承载能力之内,拱肋变形呈曲线形;三角刚架混凝土段受力满足规范要求;在地震作用下,可满足“中震不坏、大震有限损坏”的抗震设防目标,E1地震反应谱作用下,顺桥向最大响应位移为5.6 mm,竖向响应位移最为6.7 mm;边中跨比为0.246时受力较为合理。文章还提出了钢混结合段面面摩擦接触模拟的方法。

关键词： “有限元仿真设计”课程教学   项目驱动   新工科  

摘要： 文章首先从教学大纲设计、教学项目设计、过程性和综合性评估体系设计三个方面阐述了基于项目驱动的“有限元仿真设计”课程教学设计,然后论述了基于项目驱动的“有限元仿真设计”课程教学实践,包括项目一“静力学模块的笔记本电脑支架设计”和项目二“动力学模块的超声全聚焦成像检测系统设计”的开展。

关键词： 光整机   辊形   边浪   有限元   平直度  

摘要： 为解决镀锌光整机对超高强钢边浪板形缺陷消除能力有限的问题,建立了光整轧制过程的有限元模型,对光整机生产超高强钢板形调控能力不足的原因进行了分析;在此基础上,对工作辊和支撑辊辊形进行了优化,并对不同辊形配置条件下光整机的板形调控特性进行了分析。研究表明,辊形优化后承载辊缝横向刚度提高了9%~20%,弯辊调控功效提高了17%,在保证出口板形良好的前提下,弯辊力降低约40%,辊间接触压力不均匀度最大降低31%,从而实现了超高强钢大轧制力光整的可能性。之后分析了工作辊辊径对板形调控特性的影响,发现通过减小工作辊辊径,可以有效降低光整所需轧制力,即采用小辊径工作辊可轧制强度更高、厚度更薄的超高强钢;同时发现工作辊辊径越小,弯辊调控功效和承载辊缝凸度调节域越大,但是承载辊缝横向刚度随之降低,辊间接触压力不均匀度随之增加。对上述研究结果进行了上机应用,证明了优化后的辊形能够有效控制超高强钢边浪板形缺陷,为超高强钢光整过程的板形控制提供了理论依据。