关键词： 新型部分填充钢-混凝土组合梁   受剪性能   承载力计算   试验研究  

摘要： 采用合理的材料本构关系,利用ABAQUS有限元软件建立足尺有限元模型,对新型部分填充钢-混凝土组合梁进行受剪承载力分析。结合试验研究,通过改变剪跨比、型钢强度等级、梁高度、型钢腹板厚度、翼缘栓钉间距等因素对新型组合梁组合截面受剪承载力进行了研究。结果表明,新型组合梁有较好的受剪承载力,混凝土强度等级和新型组合梁高度对峰值承载力的影响不显著,但混凝土显著提高了新型组合梁的整体稳定性;而新型组合梁高度每增加50mm,其峰值剪力值约提高7%~21%;型钢腹板厚度每增大2mm,新型组合梁峰值剪力就提高10%左右,腹板对其受剪承载力影响较大。运用叠加原理,结合腹板、翼缘内侧混凝土、翼缘栓钉和箍筋的受剪贡献,对《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)中组合梁截面受剪承载力计算公式进行了优化。结果表明,修正后的计算公式具有良好精度。

关键词： 虚拟轨道列车   走行系统   有限元   结构强度  

摘要： 以某型100%低地板虚拟轨道列车走行系统为研究对象,建立其走行悬架系统有限元整体模型,结合轨道交通与路面交通的特点,基于实际运行典型工况,确定其有限元计算边界条件及载荷,对其静强度和疲劳强度进行校核,计算结果显示,该虚拟轨道列车悬架走行系统结构强度满足设计要求。基于典型工况的载荷提取,静强度及疲劳强度校核,为及时发现走行部设计缺陷,实现轻量化设计提供了一种有效方法。

关键词： 管桥   支承环   结构型式   有限元  

摘要： 某工程倒虹吸河床段为管桥,长212.4m,跨度20m,钢管内径3.5m。钢管自身承重,明管采用支承环结构将管道荷载传递至下部墩柱。为了确保支承环的应力满足规范要求、受力分布均匀以及管桥上、下部结构布置合理,运用有限元分析方法建立管桥整体模型,对支承环体型进行优化设计。通过对支承环厚度敏感性及局部调整体型的计算分析,明确控制工况下的应力分布规律。最终确定较优的支承环体型,为管桥的合理设计提供依据。

关键词： 径向基函数   优化拉丁抽样   代理模型   边坡稳定   基坑开挖  

摘要： 深基坑开挖往往会影响临近边坡的稳定性并引发滑坡失稳类的工程事故。该文提出一种径向基函数(RBF)与优化拉丁超立方体抽样(LHS)相结合的代理模型,来预测不同基坑开挖方案影响下临近边坡的稳定性。首先,将抽样集合X的参数带入FLAC3D进行基坑开挖数值模拟,再利用二分法确定边坡安全系数得到映射目标值Y,并形成样本数据集。然后,通过样本数据集的训练测试,最终得到结构为3-20-1的代理模型,将基坑边坡之间的距离、开挖宽度、开挖深度3个参数作为输入层,经过基函数所构成隐藏层,输出边坡安全系数作为边坡是否失稳的依据。通过工程算例的对比,表明此代理模型能够较为准确地预测基坑不同开挖条件下边坡的稳定性。

关键词： 选煤厂   火成岩   双齿辊破碎机   齿盘   有限元分析   优化设计  

摘要： 为了降低塔山煤矿原煤双齿辊破碎机的故障率,提高破碎机齿盘的使用寿命,提高设备处理能力,保证出料粒度,结合岩石脆性物料的破坏原理,采用有限元分析的方法对破碎机进行优化设计。应用Pro软件对破碎机齿盘进行应变分析,验证破碎齿的强度。研究结果表明,优化后的破碎机完全能够适应火成岩的破碎,使寿命提高了2倍以上,取得了显著的使用效果和经济效益。

关键词： 喷药机   有限元分析   Workbench  

摘要： 随着设施温室行业的发展和农药需求的增大,有关于温室喷药机的研究也越来越多。本研究评估了设施内桁架式喷药机的结构安全性,利用SolidWorks和Ansys-Workbench软件,求解了桁架结构的总变形量、等效应力以及安全系数。结果表明,桁架跨度在10~12m,荷载为4000N时,桁架结构的总变形量非常小,但安全实数<1,此时桁架的等效应力最大值在390Mpa~736Mpa,而材料的弯曲荷载为250Mpa,极限荷载为460Mpa。这说明此时桁架结构整体稳定,但是由于荷载过于集中导致局部失效;在桁架跨度小时没有发现此类问题。

关键词： 公路隧道   浅埋暗挖   有限元分析  

摘要： 文章依托某浅埋暗挖双层大断面隧道开挖工程,将隧道开挖划分为33个施工工序,基于有限元软件MIDAS/GTS对隧道开挖全过程中的临时支撑轴力、拱顶下沉、地表沉降、隧道内部收敛和深层土体倾斜等指标进行了详细研究。研究结果表明:一台阶和五台阶的竖向临时支撑轴力最大,分别为1698kN和1679kN;地表沉降主要位于距隧道中轴线两侧45m范围内,中轴线上方小范围内会出现地表隆起的现象;隧道周围土体的水平位移表现为:下部分土体往隧道内侧方向倾斜,靠近地表土体往隧道外侧方向倾斜。

关键词： 正交异性钢桥面板   有限元   寿命预测   疲劳   应力  

摘要： 正交异性板以其重量轻、承载能力大、施工速度快和维护成本低等优点而广泛应用于各类桥梁中,然而与其优异性能相对应的是在车辆荷载作用下,复杂的构造和众多的焊缝引起的疲劳问题,进而影响到结构的安全性、适用性和耐久性。该文以某两跨连续钢箱梁桥为工程背景,通过建立全桥Midas-civil梁单元模型,运用子模型技术,建立Ansys节段子模型,采用《规范》中的疲劳荷载模型Ⅲ对钢箱梁正交异性板进行加载,得到3个疲劳关注点的应力历程,最后采用雨流计数法得到3个关注点的应力谱。按照Miner线性累积损伤理论,预测3个关注点的疲劳寿命均超过100年,满足设计要求。

关键词： 农业机械   优化   圆盘割刀   蓖麻   耦合方法  

摘要： 为减少蓖麻收获的切割功耗,该研究对前期设计的蓖麻波形圆盘割刀进行刃口曲线拟合与优化。基于国内种植的低矮蓖麻物理力学特性,采用B样条算法和基于三点圆曲率分析并带几何约束的最小二乘拟合方法对蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线进行参数拟合。并采用SPH-FEM(smoothed particle hydrodynamics-finite element modeling)耦合仿真方法模拟蓖麻茎秆切割过程,以刀盘厚度、底圆曲率半径和刃口角为试验因素,以最大切割力、切割功耗为评价指标进行正交旋转组合试验,对割刀结构参数进行优化,并对优化参数组合进行试验验证。最优割刀参数组合为:刀盘厚度3 mm、底圆曲率半径7 mm、刃口角19°,此时最大切割力为109.763 N、切割功耗为1.43 J。台架试验验证表明,SPH-FEM耦合仿真方法与台架试验获得的最大切割力(112.5 N)和切割功耗(1.45 J)基本吻合,误差在5%以内,所提方法能很好地研究模拟蓖麻割刀的切割过程,可为蓖麻收获装备研制提供支撑。

关键词： 桥梁工程   损伤识别   有限元分析   预防性养护  

摘要： 桥梁工程受到地质条件、气候环境等外界因素影响,容易产生各种损伤,使得桥梁的耐久性与承载能力降低,影响其使用寿命,因此,开展桥梁的损伤识别及预防性养护工作就显得尤为重要。本文结合工程实例建立ANSYS有限元分析模型,根据实测数据,展开损伤识别研究,提出相应的预防性养护措施,为桥梁养护和管理提供了参考和借鉴。