关键词： 有限元   齿轮轴   淬火   渗碳  

摘要： 通过前期的有限元分析,验证了EPS助力齿轮轴的疲劳寿命,结合台架试验和线体检测,对助力齿轮轴失效问题进行了深入的分析。结果表明:淬火冷却介质和渗碳深度对齿轮轴表面的硬度都有影响,淬火冷却介质对硬度的影响更大,热处理工艺的变化是引起齿轮轴断裂的根本原因。

关键词： 低频噪声   柔性超材料   Helmholtz效应   有限元分析   传递损失  

摘要： 为实现高速飞车舱内低频噪声控制,提出了一种基于Helmholtz共振效应的柔性声学超材料。通过理论分析Helmholtz腔的消声机理,利用COMSOL软件对比分析腔体单元、阵列结构的消声特性;通过声固耦合模块模拟柔性超材料的消声性能。参数化地研究了柔性声学超材料共振频率的变化规律,并分析了柔性超材料在不同变形程度下的消声特性。提出分部拔模的浇注工艺制备了柔性声学超材料样件,利用四传感器的测试原理测量样件的传递损失。研究结果表明,柔性声学超材料的测试、仿真结果均在300 Hz处存在一个传递损失峰,表现出了低于理论模型的Helmholtz共振频率及良好的低频噪声控制效果,同时柔性材料可避免因惯性对安装环境造成冲击,适用于曲面环境,在工程领域具有较好的应用前景。

关键词： 锈蚀   冷弯薄壁型钢   整体屈曲   有限元分析   弹性  

摘要： 【目的】研究锈蚀冷弯薄壁型钢柱弹性整体屈曲性能。【方法】采用有限元特征值屈曲分析的方法,研究锈蚀部位、锈蚀区域长度和宽度对冷弯薄壁型钢柱弹性整体屈曲性能的影响,提出锈蚀冷弯薄壁型钢柱弹性整体屈曲应力计算方法,并对比分析理论计算结果与有限元特征值屈曲分析值。【结果】结果表明:随着锈蚀程度增大,弹性弯曲屈曲应力和弹性弯扭屈曲应力均逐渐下降;腹板锈蚀对弹性弯曲屈曲应力的影响大于翼缘锈蚀,而腹板锈蚀与翼缘锈蚀对弹性弯扭屈曲应力的影响接近。【结论】弹性弯曲屈曲应力随锈蚀区域长度增大逐渐下降,且下降速率呈减小趋势,而弹性弯扭屈曲应力随锈蚀区域长度增大近似线性下降;随着锈蚀区域宽度增大,弹性弯扭屈曲应力下降速率增大趋势大于弹性弯曲屈曲应力。

关键词： 青少年特发性脊柱侧凸   临床研究结果   肌肉骨骼   矫正率   生物力学   顶椎   椎间隙高度   支具  

摘要： 目的构建青少年特发性脊柱侧凸的肌肉骨骼张拉整体有限元模型,模拟Chêneau支具矫正力耦合,分析骨骼、肌肉和椎间盘的力学特性。方法纳入1例Rigo A3型青少年特发性脊柱侧凸的CT数据,使用Mimics 21.0、Geomagic Studio 2017、Solid Works 2020软件,建立包含肌肉、骨骼、椎间盘的AIS张拉整体有限元模型。使用Ansys Workbench 19.0模拟Chêneau支具经典的三点力耦合、反重力和Bengding等机制,观察张拉整体中骨骼、肌肉和椎间盘力学特性。再根据前期课题组的临床研究结果,逐渐下调腰代偿弯的矫正力,综合评价符合引导脊柱对称生长的Chêneau支具矫正力耦合。结果本研究构建了包括肌肉、椎间盘、骨骼的张拉整体的模型,经验证有效后进行模拟。模拟中发现:当Chêneau矫正力耦合达到最大矫正压力阈值时,主胸弯的Cobb矫正率、顶椎的椎间隙高度与椎间盘应力的凹凸比值最佳;然而,近胸弯Cobb角加重,肌肉的轴向力凹凸比值失衡。当腰代偿弯区域的矫正力逐步下调至25%最大阈值时,主胸弯曲线的矫正率随着之略降低,但近胸弯Cobb角未加重,椎间盘、侧肌肉的轴向力凹凸比值则更趋平衡。结论在AIS整体张拉的模型模拟中,将Chêneau支具代偿性腰弯的矫正力下调,可获得更优的张拉整体的生物力学表现,这提示对打破主胸弯进展的恶性循环模式、引导脊柱良性生长有益。

关键词： 含锰金属   铆接结构   应力   塑性变形   有限元  

摘要： 含锰金属铆接工艺作为机器制造领域的一项重要技术,在工业制造中得到广泛应用。研究通过有限元分析方式对铆接结构进行建模与失效分析,并利用有限元对含锰金属铆接结构局部单元分析来构建变形预测模型。研究结果显示,研究构建的含锰金属铆接结构模型失效位移总误差基本小于10%,总体仿真结果良好,研究构建的铆钉变形预测模型连接单元上的平均应力为490 MPa,检测效果较好。结果表明,研究构建的含锰金属铆接结构模型与变形预测模型都具有良好的性能,能够帮助提升人们对铆接结构当前状态的认知,从而及时地处理危险因素,提升机器制造的安全性。

关键词： 双油管悬挂器   内部锁紧式   有限元   性能试验  

摘要： 随着对开采油气产量与效率的要求日益增加,因此对井口的安全性以及实用性提出了更高的要求。结合现场对油管悬挂器结构的要求,以API6A标准为依托,设计了一种内部锁紧式双油管悬挂器。该悬挂器可提供双通道同时进行油气开采,提高开采效率,并采用内部锁紧式结构,减少井口外部的泄漏点,提高密封可靠性与安全性。通过ANSYS WORKBENCH软件对双油管悬挂器进行承压与承载力学分析,验证了其理论设计的可行性,同时进行了产品密封与承载试验,完成了产品结构的最终确认,为现场安装应用奠定了基础。

关键词： 悬挑钢连廊   先合后分   整体提升   有限元分析  

摘要： 某工程钢连廊有两跨独立悬挑钢桁架,不同于以往先分后合的高空散拼施工法,该工程提出“地面整体拼装、高空卸载分离”的施工技术,即先进行地面整体拼装,后进行整体提升,最后进行高空卸载分离,有一定的独特性。论文详细阐述了钢连廊整体提升设备选择,吊点的设置及加固,起吊过程的控制,桁架卸载分离及变形监测等;过程中借助Midas软件对起吊过程钢连廊的结构强度进行数值模拟分析,提出了相应的加固措施,为施工现场变形监测提供了相应的参考。

关键词： 肌肉张力   肌肉功能   正常肌肉   临床医生   运动节段   功能障碍   不平衡状态   寰枢  

摘要： 目的颈部慢性劳损导致的肌肉功能障碍会破坏肌肉的正常功能,此为颈椎病发生的重要原因之一。然而当前并没有关于枕下肌群功能障碍对上颈椎生物力学影响的相关研究。因此,本研究运用有限元的方法探究颈椎病的生物力学机理,为临床医生的诊疗提供指导。方法通过改变枕下肌的弹性模量,分别在肌肉功能正常和肌肉功能障碍的条件下重建C0~3运动节段的4个有限元模型。在两个肌肉正常的有限元模型中,其C0~3运动节段两侧枕下肌弹性模量相等且在正常范围内。在肌肉功能障碍的有限元模型中,其中一个模型的两侧弹性模量相等且大于37 k Pa,代表肌肉张力增高;另一个是左右枕下肌弹性模量不同,代表肌肉受力不平衡。通过仿真计算分析寰枢外侧关节、寰齿关节和椎间盘在前屈后伸、左右侧弯、左右轴旋转6种载荷下的生物力学行为。结果在前屈时,肌肉失衡的寰枢外侧关节最大应力高于正常肌肉和高张状态,而肌肉张力增高时的最大应力高于肌肉正常和不平衡状态。在所有模型的所有荷载中,寰齿关节的最大应力在后伸状态下最大。肌肉不平衡和高张力未引起应力增大和应力分布异常。结论肌肉功能障碍可能增加寰枢外侧关节和椎间盘的应力,但不会影响寰齿关节。

关键词： 新建地下室   侧穿   车站主体   出入口   有限元分析  

摘要： 临近沈阳市地铁长青南街站主体及B出入口新建两层明挖地下室,存在较大施工风险。文章采用有限元模拟分析,计算了地下室施工对长青南街站主体结构及出入口的影响,并对车站主体及附属结构的安全性进行了评价。研究认为,在城市规划过程中,先施工项目应为后期穿越项目预留条件,降低后期施工风险,节约工程造价。

关键词： 框架结构   局部隔震体系   有限元分析   有限元模型  

摘要： 在现有隔震体系的基础上进行优化,提出新型局部隔震体系,并通过有限元建模方式探讨了该体系的减震效果、安全性及其与结构整体抗震性能的联系。从结果看,所设计局部隔震体系可较好减小隔震房间地震效应,有效确保震中及震后局部隔震房间使用功能的完好性。