关键词： CT定量   椎体强度   椎体骨折   骨密度  

摘要： 目的本研究旨在通过基于CT定量有限元分析(finite element analysis,FEA)来确定椎体强度与椎体骨折(vertebral fracture,VF)、骨密度(bone mineral density,BMD)之间的关系,以期为临床诊治提供参考。方法回顾性分析本院于2020年1月至2020年12月期间收治的26例椎体骨折患者和62例匹配的对照组。腰椎CT扫描评估椎体压缩强度、积分vBMD、骨小梁vBMD、基于CT的BMC和基于CT的aBMD。结果调整年龄、BMI和椎体骨折状态后,基线时脊柱强度较低与新发或恶化的椎体骨折风险增加相关(OR=5.2,95%CI:1.3-19.8)。ROC曲线下面积显示,椎体强度比基于CT的aBMD更好地预测椎体骨折的发生(AUC=0.804比0.715,P=0.05),但不如积分vBMD(AUC=0.815)或基于CT的BMC(AUC=0.794)。此外,脆性骨强度阈值在识别椎体骨折方面倾向于比骨密度分类的骨质疏松症有更好的敏感性(0.46 vs.0.23,P=0.09)。结论椎体强度测量与椎体骨折事件之间存在关联,基于CT的有限元分析估计的骨强度提供了同等或更好的预测椎体骨折事件的能力,基于CT的有限元分析估计椎体强度对于识别脊柱骨折的高危患者是有用的。

关键词： 钢结构   动力性能   有限元分析   全装配式钢结构楼板   自振频率   峰值加速度   舒适度  

摘要： 针对全装配式楼板刚度偏低、舒适度不足的问题,优化设计一种已有的新型全装配式钢结构楼板;基于承载力和自振频率对该楼板的承重结构进行选型,并建立考虑构造体的全装配式钢结构楼板精细化有限元模型,采用有限元方法分析该楼板的动力性能,研究全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度和楼板跨度对楼板自振频率及加速度响应的影响。结果表明:优选的全装配式钢结构楼板特型波纹板具有较大承载力并可以满足楼板自振频率要求;增大全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度、高度,减小楼板跨度,可以增大楼板的自振频率,减小峰值加速度,有效改善楼板的舒适度;全装配式钢结构楼板特型波纹板厚度宜选为1.5 mm,并得到常用全装配式钢结构楼板特型波纹板高度的适用楼板跨度范围。

关键词： 双曲度板   回弹预测   有限元   长短时记忆网络   改进麻雀搜索算法  

摘要： 为了准确预测双曲度板材成形回弹量,控制板材加工成形质量,利用ABAQUS有限元软件对板材成形回弹过程进行仿真,构建长短时记忆网络模型(LSTM)。针对麻雀搜索算法(SSA)容易陷入局部最优的问题,提出基于Circle混沌映射、反向学习、高斯与柯西变异扰动的改进麻雀搜索算法,优化LSTM模型的学习率、迭代次数、隐藏层神经元个数,并将模型与BP神经网络模型、LSTM模型和普通SSA-LSTM模型进行对比分析。结果表明,该模型对双曲度板材成形回弹预测达到整体最优预测效果,具有一定有效性和可行性。

关键词： 有限元   六辊轧机   优化方案   边部变凸度   同板差  

摘要： 针对六辊轧机在金属轧制过程中的性能问题,采用有限元分析法对其进行优化研究。首先,建立了六辊轧机的有限元模型,分析六辊轧机性能不足之处。在此基础上,提出了针对六辊轧机的优化方案,主要包括增设稳定辊、更换工作辊传动轴、增加工作辊窜辊机构以及改造仪表电气系统等。经过优化后,试验合格率达到92%,试验品整板同板差平均值约为5.8μm,相比于六辊轧机优化前,六辊轧机优化后的整板同板差减少了9.5μm。数据表明,六辊轧机在实际生产中的应用效果显著提升,整板和边部的同板差均明显降低,钢板平整度得到明显提高,有效提升了轧制过程的稳定性以及产品质量。

关键词： 有限元   矮塔斜拉桥   索塔   局部受力   分丝管  

摘要： 文章以某矮塔斜拉桥为例,提出一种基于有限元精确模型的索鞍下部混凝土受力分析方法,即将索鞍内的分丝管一一建模,并在每层分丝管的表面建立加载面单元,将等效面力分层施加,进而获得精确的分析结果。研究表明:该方法可精确描述钢绞线分别通过多根分丝管的集中作用下结构的具体受力情况;通过精确建立钢索鞍混凝土索塔模型,还可分析钢制索鞍与索塔混凝土之间的相互作用关系。研究成果可供类似工程参考。

关键词： 悬臂   大跨度   钢桁架   临时支撑   有限元分析  

摘要： 各类大空间建筑作为都市城市文明的重要载体在各大城市积极兴建。大多大空间建筑造型新颖,结构体系复杂。我国建筑用地紧张,大跨度建筑群越来越广泛的出现。大空间建筑使用面积是设计师设计突破难点,这就给设计院提出大跨度、减少柱墙所占面积的设计理念,而悬臂及大跨度钢桁架体系刚好适合这个理念。实现大跨度结构体系依据精准的施工方案和关键创新技术,本论文将全面阐述悬臂及大跨度钢桁架施工过程及技术支撑。

关键词： 超长倾斜联络通道   冻结法   施工全过程   热力耦合   有限元分析  

摘要： 在滨海软土地区开挖地铁联络通道时常采用地层冻结技术来提高土体的强度和稳定性,冻胀、管片及衬砌的应力集中、融沉等问题是冻结法施工过程中面临的巨大挑战。本文以天津地铁7号线某超长倾斜联络通道的冻结法施工为背景,使用ABAQUS软件建立三维热力耦合有限元模型,依照施工顺序对积极冻结期、维护冻结期和自然解冻期进行全过程数值模拟。结果表明:对于倾斜联络通道,地表的冻胀、融沉竖向位移均存在单向对称性,且隧道管片、倾斜联络通道衬砌应力分布非对称,在开挖支护过程中管片开口侧边中部及倾斜联络通道衬砌的尖角部分存在较大的应力集中,土体解冻后,倾斜联络通道的尖角部分和直墙拐角处应力集中值因冻胀压力释放而减小。

关键词： 起重机   有限元分析   升级改造   能耗  

摘要： 起重机结构复杂,通过传统方法进行升级改造需要大量的人员进行操作和调试,以至于能耗过高,为了解决这个问题,提出了有限元分析技术在起重机升级改造中的应用。通过模型简化分析,建立起重机结构有限元模型,计算出起重机相关技术参数,并对主梁下挠结构进行优化,进而将有限元分析技术应用在起重机升级改造中。采用对比试验进行验证,研究结果表明:该方法在对起重机升级改造方面有显著效果,可以有效地降低能耗,提高设计质量和安全性。

关键词： 热辊型   CVC工作辊   板形   有限元分析   温度场  

摘要： CVC技术是20世纪80年代出现的先进的板形控制技术,该技术通过轧机工作辊轴向横移获得所需辊缝凸度,从而控制出口带钢板形。热轧过程中CVC工作辊的热辊型变化对辊缝凸度影响显著,精确预报工作辊的热辊型对提高带钢板形控制精度和减小轧辊磨损有着重要的意义。以某厂1780 mm带钢热连轧生产线为研究对象,运用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分别建立第4机架的工作辊三维热凸度有限元仿真模型和三维有限元轧制仿真模型。分析不同轧制时间、轧制速度、轧制间隙时间等轧制工艺对热辊型的影响。将不同轧制工艺下得到的热辊型代入到轧制仿真模型中,分析不同轧制工艺下的热辊型对带钢板形的影响。轧制初期工作辊热辊型发生明显变化,工作辊热凸度增加,带钢凸度降低,4000 s后工作辊热辊型达到稳定状态,带钢凸度不再变化;轧制速度对热辊型影响较小,在热凸度稳定后对板形影响较小;工作辊随着轧制间歇时间的增加,冷却时间增加,热膨胀量减小,导致带钢凸度增加;随着带钢宽度的增大,工作辊边部吸收热量增加,工作辊热辊型边部发生明显变化,带钢凸度增大。仿真结果表明,轧制时间、轧制间隙时间、带钢宽度对板形影响较大,轧制速度影响较小,研究成果能为现场轧辊原始辊型曲线设计和板形控制提供参考。

关键词： 红黏土   上覆荷载   干湿循环   抗剪强度参数   有限元   边坡稳定性  

摘要： 为综合考虑上覆荷载、干湿循环次数、干湿循环含水率下限等因素对红黏土抗剪强度参数的影响,本文利用自行设计的试验装置测量有荷干湿循环条件下红黏土抗剪强度参数并进行非线性拟合,建立有荷干湿循环条件下红黏土抗剪强度参数的数学模型。借助Fortran语言编写USDFLD子程序,对ABAQUS有限元软件进行二次开发,将抗剪强度参数数学模型应用于红黏土路基边坡稳定性分析。考虑上覆荷载的影响能够有效提高边坡安全系数,且干湿循环下限含水率越高时上覆荷载的作用越显著。当干湿循环含水率下限由16%增加至27%时,考虑上覆荷载使得路基边坡安全系数由8.64%提高至16.93%,边坡贯通塑性区占比降低率由15.67%增加至17.78%。