关键词： 汽轮机   枞树型叶根   有限元   应力   振动  

摘要： 介绍了某40 MW汽轮机组末级长扭叶片的两种枞树型叶根结构,比较了两种叶根结构采用传统算法时的应力情况,评估了枞树型叶根优化的可行性,并建立了长扭叶片的有限元分析模型。通过对长扭叶片与轮槽进行有限元计算,分析了汽轮机末级长扭叶片枞树型叶根过渡段轴向长度及轮缘处叶根轴向斜角在不同取值时叶根的最大等效应力,确定了枞树型叶根的几何参数,同时为保证叶片和机组的安全可靠性,建立了长扭叶片的模态分析模型,分别计算了叶片在4 900 r/min和5 000 r/min时的前3阶的固有频率,确定其动频振动特性,避免共振的发生,最终达到了优化汽轮机组末级长扭叶片枞树型叶根结构的目的。同时建立的长扭叶片有限元分析模型为今后同类叶片设计问题提供了理论支持和解决方案。

关键词： 固体力学   有限元法   力-电-湿耦合   渐近理论  

摘要： 针对基于微观结构的力-电-湿多物理场耦合压电复合材料的力学特性分析问题,基于压电复合材料的基本方程、力-电-湿多物理场耦合效应,结合渐近均匀化方法预测的压电复合材料有效性能参数,提出基于渐近均匀化的力-电-湿耦合光滑有限元法。推导了力-电-湿耦合光滑有限元的动力学控制方程,并运用Wilson-θ法求解压电复合材料结构动力学问题,研究了湿度变化对结构固有频率和动力学响应的影响,并与有限元法的计算结果进行比较,验证了该方法的正确性和有效性。可见,该方法对分析压电复合材料元器件的多物理场耦合力学特性具有广阔的应用前景。

关键词： 水土流失   多模型耦合   水文模型   SWAT模型   RUSLE模型   WEPP模型   土壤侵蚀模数   径流模拟  

摘要： 濑溪河流域存在严重的水力侵蚀,同时伴随着水土流失分布点多线长面广的特点。而现有模型几乎只考虑了流域尺度上的坡面和河流侵蚀过程,或者是坡面和流域尺度的基本结合,导致对土壤侵蚀全过程的物理模拟产生高度不确定。为此提出不同尺度模型相互耦合的水土流失监测体系,从三级顺序“坡-沟-河”结构,全面反演流域水沙的时空动态迁移过程。基于多模型耦合体系的流域应用表明:①单一模型在濑溪河流域都表现出良好的适用性和准确性。RUSLE模型预测结果与实际侵蚀规律高度吻合,SWAT模型参数率定的纳什效率系数(NSE)和决定性系数(R^(2))均达到0.6以上,模拟预测结果鲁棒性较好。②不同侵蚀模型的特征反演相互关联程度都达到极显著相关水平。WEPP和SWAT模型间R^(2)为0.96,RUSLE和WEPP模型间R^(2)为0.77,RUSLE和SWAT模型间R^(2)为0.58,分析表明坡面、细沟和河道尺度下的侵蚀物理过程是紧密耦合的。③多模型耦合的水土流失全过程风险评价较单一模型更为全面。通过对土壤侵蚀物理过程的空间耦合,实现流域土壤侵蚀、细沟冲刷和河道沉积等相关侵蚀过程的整体性评价,利于从不同尺度全面反演流域水沙输移的时空动态迁移过程和预测侵蚀风险发生规律。

关键词： 摩擦系数   弹性滑板支座   地震动   楼层反应谱   有限元分析  

摘要： 采用课题组建立的楼层反应谱Benchmark模型,研究弹性滑板支座不同摩擦系数对楼层反应谱的影响.使用ETABS软件建立隔震结构有限元模型,在底层柱底和基础之间布置弹性滑板支座,为了使楼层反应谱具有实用性和代表性,输入FEMA P695中推荐的22条远场地震动,分别对4个摩擦系数的基础隔震结构进行非线性时程分析,研究弹性滑板支座摩擦系数对楼层反应谱的影响,且与铅芯橡胶支座隔震结构楼层反应谱进行比较.结果表明:摩擦系数影响楼层反应谱的谱值,但不改变楼层反应谱峰值出现的周期,不影响楼层反应谱的频谱特征;在周期0~6 s内,文中4种摩擦系数的弹性滑板支座结构的楼层反应谱谱值均小于铅芯橡胶支座的谱值,说明该结构弹性滑板支座的隔震性能优于铅芯橡胶支座.

关键词： 电容麦克风   指向性控制   有限元分析(FEA)   多物理场耦合仿真  

摘要： 建立驻极体电容传声器声学模型,添加电、力、声的耦合多物理场,并通过有限元仿真计算的方式,获取传声器灵敏度与声波入射方向的极坐标曲线图。通过改变驻极体传声器声学模型中阻抗材料的阻抗参数来仿真分析传声器指向性与阻抗材料阻抗参数的关系。将仿真结果与集中参数电路模型得出的指向性控制结论相比较,验证有限元仿真分析的正确性。

关键词： 环形预应力   钢丝绳   桥墩加固  

摘要： 为了解预应力钢丝绳加固桥墩效果,文章采用Abaqus软件对实心、空心混凝土墩柱进行了加固模拟分析。研究表明,受钢丝绳与混凝土摩阻力影响,钢丝绳沿程出现预应力损失,张拉端向远端逐渐降低,混凝土径向、切向压应力则受钢丝绳拉力变化与间隔布置影响,在墩柱表面呈现不均匀分布,摩擦系数从0.05增至0.40,最大摩阻损失由14.5%增至71.5%,应采取措施降低摩擦效应。

关键词： 土体滑坡   压力注浆   强度折减法   有限元分析   数值模拟  

摘要： 针对地铁深基坑开挖时土体滑坡这一工程现象,进行坑底压力注浆的相关参数研究。根据工程实际赋予土体、混凝土与水泥材料弹塑性参数,利用强度折减法计算基坑土体在各种注浆状态下的安全系数作为安全性评价指标,采用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,定量评价了注浆后基坑的安全状态。结果表明,当坑底柱形注浆体直径为0.5 m时,安全系数为4.756;柱形注浆体直径为0.6 m时,安全系数为4.692,相较于无注浆时的安全系数4.435均有所提升。

关键词： 双面叠合剪力墙   抗震性能   低周反复加载   耗能能力  

摘要： 为了保证双面叠合剪力墙结构体系应用的安全性和可靠性,建立由上、下两层墙体和中间楼板组成的双面叠合剪力墙构件模型及现浇对比模型,并进行基于Abaqus软件的数值模拟分析。研究内容包括双面叠合剪力墙整体位移、混凝土及钢筋的应力分布、最大承载力、耗能能力。结果表明,在小震弹性阶段,带楼板的双面叠合墙板与现浇对比试件的刚度一致;在大震作用下,带楼板的双面叠合墙板的耗能能力低于现浇对比试件,但总体耗能能力都较好。因此,合理设计下的双面叠合剪力墙结构具有良好的抗震性能。

关键词： 生物质   修正的Drucker-Prager Cap本构模型   有限元分析   二次开发   参数优化  

摘要： 为研究生物质挤压成型过程中物料的变化规律,针对生物质材料在压实过程中逐渐变化的特性,以弹塑性理论为基础,通过一种修正的Drucker-Prager Cap材料本构模型,借助有限元分析软件ABAQUS及其二次开发子程序VUSDFLD模拟物料单向压制过程,并验证该模型的准确性。对环模单模孔的制粒过程进行模拟研究,设计正交试验获得模孔参数对成型密度以及比能耗的影响规律,进而对模孔参数进行优化分析。结果表明:修正的Drucker-Prager Cap本构模型能够准确的模拟生物质材料的挤压成型过程;增大锥孔深度以及锥孔锥度均可提高物料的成型密度和比能耗,以成型密度和比能耗为评价指标,最优参数组合为锥孔深度7mm,锥度60°。

关键词： 电力系统   卡线器   楔块滑块   有限元分析  

摘要： 随着电力系统的快速发展,输电线路施工和维护过程中对卡线器的性能要求越来越高。传统卡线器存在易打滑、损伤导线等问题,急需改进。基于此,文章提出了一种新型防滑脱式卡线器,通过增加楔块滑块结构,利用反向受力原理,有效增加卡线器与导线的初始摩擦力。通过建立三维模型并进行有限元分析,模拟了卡线器在不同受力情况下的应力分布和变形情况。分析结果表明,新型卡线器能够有效防止打滑,同时对绝缘导线的损伤风险较低。该卡线器具有广阔的应用前景,可提高输电线路施工和维护的安全性与效率。