关键词： 公路边坡   地表水入渗   降雨入渗   有限元   MIDAS-GTS/NX  

摘要： 利用MIDAS-GTS/NX软件对云南省巍山县某高速公路的边坡进行了数值仿真。通过镜像建模和模拟计算,分析了原始、降雨及降雨时采用单/双排抗滑桩加固后等多种情况下的边坡稳定性,展现了边坡破坏形态和变形趋势。结果表明:在初始工况下,边坡存在潜在的滑动,总体上是欠稳定的;在暴雨后,坡面下部土体已达到饱和状态,承载力进一步降低,使得坡面在水平和竖直方向都出现较大位移,边坡呈现不稳定状态,需进行加固处理;在降雨工况下,采用单/双排抗滑桩加固后的边坡稳定系数为2.43,边坡稳定,加固效果显著。同时表明MIDAS-GTS/NX有限元软件对多层土质边坡进行数值建模分析时,可以充分考虑到地表水渗流及降雨渗流等复杂条件对多层土质边坡稳定性的影响,其中SRM分析结果更加贴合实际工程计算结果。

关键词： 液压支架   有限元   应力集中  

摘要： 液压支架在井下高动态载荷作用下,通常会发生疲劳失效的现象。因断裂位置一般在焊接接头处,故存在严重的应力集中问题。为了研究并进一步提高液压支架的疲劳强度,该文采用有限元分析的方法,对疲劳失效可能发生的位置进行了分析。并对危险部位采用不同形式的焊接接头进行疲劳试验,得到了导致液压支架发生疲劳损伤的主要原因。该研究将为液压支架焊接结构的疲劳设计提供理论参考。

关键词： 非结构网格   粒子输运   蒙特卡罗   有限元  

摘要： 传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABAQUS创建,使用MCNP的径迹长度估计器计算非结构网格单元内的输运结果,并在非结构网格上执行单元对单元的跟踪,结果可以输出到ABAQUS或者Paraview进行可视化和其他物理分析。本文分析了两种典型的基准实验:Ueki固定源和Godiva临界源问题,模拟结果表明,UM几何的运行时间和与CSG几何的计算偏差与输入网格单元的数量、单元的阶数成正比,同样阶数的四面体比六面体结果误差更小,本文的非结构网格计算结果与传统的构造实体几何结构结果具有很好的一致性。

关键词： 板-梁理论   组合扭转   三角形截面   有限元  

摘要： 基于板-梁理论推导双轴对称三角形管翼缘工字形悬臂梁的总应变能方程,得到梁的翘曲刚度和自由扭转刚度,然后通过外力势能和总应变能得到总势能方程。再依据能量变分模型、微分方程模型及边界条件得出悬臂梁端部最大扭转角公式,将求出的最大扭转角与用ANSYS建立的有限元模型计算结果进行对比。结果表明,悬臂梁在端扭矩作用下的扭转角理论值与有限元值较为接近,误差最小的绝对值为2.40%,最大的绝对值为4.44%,可为工程设计提供参考。

关键词： 盾尾   设计要点   有限元分析  

摘要： 本文主要介绍上海轨道交通市域线机场联络线(西段)3标φ14.05m泥水气平衡盾构盾尾的设计,其中重点介绍盾尾结构设计要点以及有限元分析计算校核。

关键词： 封装技术   金金键合   MEMS环形器   有限元仿真  

摘要： 晶圆金金键合技术在集成电路封装、微机电系统(MEMS)器件制造、CMOS图像传感器制作及LED制造等行业中被广泛应用。在MEMS环形器的制造过程中,由于金金键合的压力分布不均匀,导致其键合有效区域仅限于键合区域的边缘位置,即存在键合局域化问题,因此器件的整体可靠性较差。结合有限元力学仿真和金金键合实验,优化了键合点的分布,确保键合压力分布更加均匀。将有效键合面积从20%提升到77%,单颗芯片的平均剪切力从41.5 N增大到80.3 N,有效提升了MEMS环形器的可靠性。

关键词： 施工电梯   拓扑优化   轻量化   有限元分析  

摘要： 为了提高井道施工电梯吊笼的力学性能,进一步实现吊笼结构减重的目的,文中采用SolidWorks三维软件对吊笼进行建模,通过拓扑算例对吊笼进行结构拓扑分析,提出一种针对拓扑优化模型的处理方法,将处理后的模型导入到ANSYS中进行静力学分析,计算了4种极限工况下的总变形量和最大应力。经验证,吊笼最大应力远远小于材料的许用应力,保证了系统结构强度的可靠性,并分析了施工电梯包括优化后吊笼在内的整体激振频率,获取了优化后吊笼前6阶固有频率,通过系统激振频率与吊笼固有频率的对比,得到容易发生共振的运行速度。结果表明:优化后的吊笼结构布局更合理,且满足各项力学性能,达到了轻量化的设计要求,并避免了结构发生共振的可能。

关键词： DEM-FEM耦合方法   碎屑流   桥墩   冲击力   敏感性分析  

摘要： 碎屑流是我国山区最危险的地质灾害之一,山区桥墩常受到碎屑流冲击而开裂、倾斜甚至倒塌,给山区桥梁建设、运营带来严重的安全隐患。采用离散元方法(discrete element method,DEM)和有限元方法(finite element method,FEM)耦合的三维数值模拟方法模拟了碎屑流对双柱式桥墩的冲击效应,并结合斜槽试验,验证了耦合方法的准确性,进一步分析了碎屑流冲击坡度、距离和体积密度对桥墩冲击力的影响规律。结果表明,最大冲击力与碎屑流冲击坡度、距离和体积密度分别呈幂函数(指数大于1)、幂函数(指数小于1)和线性正相关。冲击坡度、距离和体积密度对最大冲击力的敏感度值分别为3.012、0.202、0.804,在桥梁碎屑流灾害防治时需重视冲击坡度和体积密度的影响。将冲击力的数值模拟值与流体动力学模型预测值对比分析表明,流体动力学模型理论公式能较好地预测桥墩所受的最大冲击力,最大预测误差低于23.6%。相关研究结果可为山区桥梁碎屑流灾害防治与设计提供一定的参考依据。

关键词： 光伏发电   支架稳定性   风荷载   风振响应   稳定性分析   有限元分析  

摘要： 固定可调式光伏支架系统对风荷载比较敏感,所受风荷载是设计中的主要控制荷载。在风力的作用下光伏板会产生振动,甚至发生共振,造成光伏板折断或跟踪器损坏。基于此,本文对光伏面板上风荷载的分布形式进行了分析,并确定出最合理的风荷载计算方式,再通过有限元模拟将风荷载施加到光伏支架不同运行角度(22°、58°)的模型上,分析风荷载作用下光伏支架的风振效应,判断光伏支架的稳定性,并以此为依据指导实际施工。

关键词： LNG动力船舶   管道应力   有限元分析   管夹  

摘要： 针对LNG动力船舶燃气供应系统(FGSS)冷箱的管路冷应力优化的不确定性问题,文章提出2个极端管夹约束条件的概念,并用于确定超低温管路的变形、应力2个参数极限值,构建明确的限值范围。同时,应用SolidWorks、ANSYS分别对FGSS冷箱管路进行了三维建模和有限元计算,考虑了管路和液体重力、温度载荷、压力载荷和不同的管夹约束等边界条件,进行了冷箱管路整体变形和应力分析。仿真结果表明:全部滑动管夹约束会导致部分冷箱管路形变过大,而全部固定管夹约束会导致部分冷箱管路冷应力过大。