关键词： 有限元   反力弹簧系数   砌体拱涵   土体含水率   泊松比  

摘要： 在设计地下砌体排水拱涵的全结构加固时,为了简化计算过程,将原拱涵结构与周围土体整体等效为反力弹簧。为了确定拱涵反力弹簧刚度参数正确性,探究影响拱涵反力弹簧刚度的因素,依托红旗渠项目的试验段,通过有限元法,分析砌体拱涵的材料强度、地基土层的承载力和泊松比,同时考虑了外侧土层与素填土层的含水率和泊松比对砌体拱涵反力弹簧刚度的影响。研究结果表明:侧墙反力弹簧系数随着原有浆砌片石侧墙砂浆强度的增加而增大;拱圈的反力弹簧系数随着原有砖砌拱圈砂浆与砖砌块强度的增强而增大;侧墙与拱圈反力弹簧系数随着地基土层承载力的提升而增大;侧墙反力弹簧系数随着地基土层、外侧土层、素填土层泊松比增大而增大;拱圈反力弹簧系数随着地基土层、外侧土层、素填土层泊松比的增大而减小;侧墙与拱圈反力弹簧系数随外侧土层、素填土层含水率的增大而减小;在对砌体拱涵进行计算时,将原砌体拱涵与周围土体等效为有限元法计算出的反力弹簧边界条件,并将计算结果与监测数据进行对比,发现有限元法计算的拱涵等效反力弹簧刚度具有较高的可靠性。

关键词： 密封胶   性能测试   有限元分析   密封失效  

摘要： 密封胶是飞行器结构的重要组成部分,是结构密封安全性的基本保障。如果密封胶的性能参数不达标,则可能达不到其设计目标。对新型HM109改性聚硫密封胶进行测试分析,利用有限元软件开展模拟计算,使用Cohesive单元实现对密封胶层的模拟。通过观察胶层失效过程,确定飞行器密封结构在大载荷情况下密封胶层失效的过程;通过对比试验结果和模拟计算结果,验证有限元分析的可靠性。结果表明:试验所测得的参数应用于有限元模拟所得结果与试验结果基本一致,拉伸和剪切模拟最大载荷与试验平均结果误差分别约为3.74%、1.50%,模拟结果具有可靠性。

关键词： 组合钢板剪力墙   分层浇筑   有限元分析  

摘要： 由于雄安新区创新研究院科研园区项目钢板混凝土组合剪力墙高度较高,并且要求普通混凝土强度等级达到C50及以上,混凝土下落高度过大,易产生离析现象,影响工程质量,所以采取逐层浇筑、逐层振捣的施工方式进行模拟。该方法下,墙体温度场无法通过理论计算得出,故基于ABAQUS2021进行有限元模拟,编写Hetval子程序对混凝土水化放热过程进行精确模拟,得到了分层浇筑措施下组合钢板剪力墙的混凝土水化放热温度场,为工程顺利完工交付提供了技术支持。

关键词： 软土地基加固   水泥搅拌桩   有限元分析   沉降规律   参数化分析  

摘要： 依托连江苏申线灌河至黄响河段航道整治工程实例,利用MIDAS GTS NX建立精细化有限元模型对三轴搅拌桩加固效果进行参数化分析,揭示了桩径、桩长、桩弹性模量对加固后地基沉降量的影响规律,得出了合理的加固参数,结果表明:软基处治后地基整体沉降变形呈从中间向两边不断递减,核心土区域沉降变形呈自上而下不断递减规律分布,同时发现桩径、桩长增加,地基承载力不会随着桩基直径的增加而持续增加,桩身弹性模量增加对地基处治效果有良好的提升作用,因此选定桩径1m、桩长10m、弹性模量150MPa为最终的加固参数。

关键词： 车架   有限元方法   模态   强度   刚度  

摘要： 车辆在行驶过程中,车架不仅要承受各种载荷与力矩,还不停地受到来自汽车内部以及路面激励而产生振动,这就对车架本身的刚强度以及振动特性提出了较高的要求。本文采用有限元分析方法对两款中型货车车架的刚强度以及振动模态进行分析。基于两款已有中型货车车架,分别建立了两款车架的有限元模型。接着对两款车架进行了模态分析,并分别提取了前六个阶模态频率及模态振型。基于汽车行驶过程中的四种常见工况对两款车架进行了强度分析。介绍了车架弯曲刚度及扭转刚度的计算方法,并基于此方法对两款车架进行了弯曲刚度及扭转刚度计算,根据强度及刚度分析结果给出了改进方案,最后通过有限元方法验证了两款车架的改进效果,经检验,改进结果合理。

关键词： 环形线性感应电磁泵   电磁泵   有限元   电磁场   结构参数   端部效应  

摘要： 环形线性感应电磁泵(ALIP)是液态金属反应堆中泵送冷却剂的关键驱动设备。在电磁泵的设计和分析中,结构参数是影响电磁泵输出性能的重要因素。为了进一步研究环形线性感应电磁泵结构设计参数对输出性能的影响,首先利用有限元分析软件建立考虑端部效应和环形导电管道影响的环形线性感应电磁泵仿真模型,然后基于模型计算分析了不同齿槽比、流道高度和管道壁厚度对电磁泵的磁密分布、电磁力密度分布和输出电磁力的影响,最后进一步对比分析了不同结构参数下环形线性感应电磁泵的输出特性和效率,研究结果为环形线性感应电磁泵的结构参数优化提供了参考依据。

关键词： 渗流控制   边坡稳定   有限元分析   马屋山水库   渗透坡降  

摘要： 碾压土石坝是我国中小型水利工程最常用的坝型之一,早年建设的碾压土石坝因设备和技术限制,如今常存在渗漏、设备老旧等问题。以马屋山水库土石坝除险加固工程为例,对该土石坝劈裂灌浆后的坝体渗流和边坡稳定进行有限元建模分析,结果表明:正常运用条件下,坝体浸润线位置变化不大,等水头线分布均匀,渗透坡降远小于允许值,整体较安全;水位骤降条件下,上游坝坡存在出逸点,混凝土面板护坡起到保护作用;坝体在多种运行工况下均能满足滑动安全要求,不会发生滑坡危险。

关键词： 采棉机   三角履带   有限元   强度校核计算   轮履互换  

摘要： 为了适应长江、黄河流域棉区的棉花机械化采收需求,设计了一款采棉机三角履带行走装置。分析棉田工况、整车接地比压和车速等参数,确定了三角履带行走装置的主要技术参数;通过有限元分析,对基架、驱动轮和摆动销轴等关键部件进行了强度校核计算。结果表明:所设计结构与材料选用均能满足使用要求,单轮承载最高可达8 t。该装置可与原车轮胎快速互换,对于推进长江、黄河流域棉花收获机械化具有一定意义。

关键词： 预制节段盖梁   生产及拼装   市政桥梁工程  

摘要： 随着城市高架道路对现场文明施工和环保要求越来越高,对安全质量管理要求也越来越精细化。装配式桥梁构件的预制技术集标准化、工厂化和模块化为一体,可以高效提高机械自动化水平,确保工程质量,加快施工进度,降低劳动强度,减少对环境的不利影响,已成为国内外建设行业主要的建设方向。以实际工程为例,介绍预制节段盖梁的生产控制,对混凝土浇筑、模板安装、钢筋加工及绑扎、预埋件定位等装配式桥梁预制盖梁关键施工技术展开阐述。同时,利用有限元分析软件Abaqus对倒T盖梁进行受力分析,通过分析可以看出倒T盖梁的薄弱部位,有利于对盖梁的制造设计进行指导。本次工程实践对今后预制大型构件在市政桥梁上的运用及施工场地的选择方面拓宽了方向,具有参考意义。

关键词： 腰椎椎间融合   脊柱微创   经椎弓根经椎间盘螺钉   有限元   内固定  

摘要： 背景:腰椎经椎弓根经椎间盘螺钉是一种新的微创脊柱内固定技术,与传统双侧椎弓根螺钉固定相比,单侧只需1枚螺钉固定1个节段,具有经济微创、操作便捷等优点。但目前探讨应用双侧经椎弓根经椎间盘螺钉联合改良经椎间孔入路腰椎椎间融合(transforaminal lumbar interbodyfusion,TLIF)术式的研究仍很少见。目的:通过建立改良TLIF无内固定(cage alone)、改良TLIF联合双侧椎弓根螺钉内固定(cage+BPS)和改良TLIF联合双侧经椎弓根经椎间盘螺钉内固定(cage+BTPTDS)3种有限元模型,评估改良TILF联合不同内固定对椎间融合器(cage)、内固定、椎间盘、下终板的应力分布及腰椎活动度的影响。方法:采集成人腰椎薄层CT扫描图像,通过Mimics、Geomagic和SolidWorks软件建立3种有限元模型:cage alone模型、cage+BPS模型和cage+BTPTDS模型。采用ANSYS Workbench模拟施加人体前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左侧旋转、右侧旋转6种不同运动载荷,计算3种模型cage及内固定、下终板、椎间盘应力分布和腰椎活动度的差异,比较3种不同手术方案对腰椎生物力学效应的影响。结果与结论:①成功构建了3种有限元模型:cage alone、cage+BPS和cage+BTPTDS;②cage+BTPTDS模型在前屈、侧弯运动载荷下,其cage最大应力小于cage alone模型,稍大于cage+BPS模型;在后伸运动载荷下,cage+BPS模型的cage最大应力明显小于其余两种模型;在旋转载荷下,cage+BTPTDS模型与cage+BPS模型cage最大应力接近,小于cage alone模型;③在屈伸载荷下,cage+BTPTDS模型内固定最大应力明显大于cage+BPS模型;在侧弯载荷下,cage+BTPTDS模型与cage+BPS模型二者内固定最大应力接近;而在旋转载荷下,cage+BTPTDS模型内固定最大应力则小于cage+BPS模型;④cage+BPS模型的融合节段下终板最大应力介于另外两者之间;⑤cage+BTPTDS模型在前屈、后伸、侧弯、旋转工况下,其活动度与cage alone模型差异不大;⑥结果表明,改良TLIF联合双侧经椎弓根经椎间盘螺钉内固定既能够带来良好的稳定性,又能够保证腰椎整体活动度,具有良好的生物力学效应。