关键词： 气力粉料输送装置   数值模拟   最大应力   结构优化  

摘要： 针对大宗物料周转运输过程中的问题,设计搭建了集装箱式气力粉料输送装置,并建立相应的数值计算模型;通过Ansys软件模拟计算得到其各组件的应力分布情况,将各位置最大应力与许用应力进行比较;对不同输灰速度的集装箱式卧式散料罐输灰能力进行试验,得到其平均输灰速度等参数。结果表明,惯性力作用下,18m3气力散料输送装置的框架和封头应力最大,经结构优化改造后的集装箱式粉料输送装置在陆地、海上及码头具有很好的应用前景。

关键词： 复合墙板   带肋墙板   双向板   抗弯性能   有限元分析  

摘要： 针对目前混凝土复合墙板的研究一直局限于单向板,对双向板抗弯性能的研究尚不明确的现状,提出一种新型双向带肋复合墙板。为研究该类墙板的抗弯性能,采用ABAQUS软件建立其数值分析模型,通过对比分析,验证了有限元分析模型参数选取的有效性。在此基础上,分析了在简化均布荷载作用下四边简支双向带肋复合墙板本身的受力变形及裂缝开展情况。同时,研究该类墙板的肋条高度、肋条形状等参数变化对其抗弯性能的影响。结果表明:四边简支承受简化均布荷载的双向带肋复合墙板的裂缝开展模式与普通钢筋混凝土双向板类似;双向带肋复合墙板的抗弯承载力较传统复合墙板虽有所降低,但抗弯承载力降幅明显低于质量降幅,该墙板具有较好的减重效果。

关键词： 质量守恒   特征有限元   水质模型  

摘要： 利用修正的特征有限元方法对浅水湖泊水质模型进行了数值模拟,给出了相应的误差分析,并利用数值算例验证了方法的有效性.

关键词： 超高性能混凝(UHPC)   碳纤维增强聚合物(CFRP)   混凝土柱   轴向压缩性能  

摘要： 为了进一步研究加固混凝土柱的轴压性能,利用ABAQUS有限元分析软件对碳纤维(CFRP)、超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土构件进行了静态模拟,着重探讨了UHPC加固和CFRP加固对混凝土柱轴向抗压性能的影响。模拟结果显示,UHPC与CFRP加固的混凝土柱相较于未加固柱在承载力上显著提升,尤其是采用CFRP包裹加固方式,其承载能力相比仅用UHPC加固提高19.9%。研究为超高性能混凝土柱的有效加固提供理论依据。

关键词： 水声换能器   高频宽带   横向叠堆   复合材料   有限元分析  

摘要： 针对声纳系统对换能器提出的高频宽带要求,研制了高频宽带横向叠堆型换能器。该换能器通过降低品质因数和多模耦合等方式,有效地拓展了换能器的工作带宽。利用有限元分析软件对单层1-3-2型复合材料及横向叠堆型复合材料进行仿真,得到单层1-3-2型复合材料的谐振频率和带宽的变化规律,并根据仿真结果优化横向叠堆型复合材料的尺寸,使得该横向叠堆型复合材料的工作频率处于高频范围。通过特殊的制备工艺法,制作了横向叠堆型换能器。经测试,该换能器的发送电压响应最大可达158 dB,-3 dB带宽达到70 kHz,谐振频率处的-3 dB波束开角为11°。该横向叠堆型换能器实现了高频宽带的目标。

关键词： 永磁同步电机   机械角度   辅助齿   有限元分析  

摘要： 永磁同步电机因其高功率密度、高效率以及高可靠性,被广泛应用在各个领域。在对机械角度有要求的应用场合一般使用位置传感器来获取电机转子的机械位置信息,这样会降低控制系统的可靠性、集成度以及功率密度。为了在不借助位置传感器的情况下实现对永磁电机的机械角度辨识,设计了一台表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电磁。通过在转子上添加不同高度的辅助齿,使得电机拓扑的电感包含转子机械角度信息。使用有限元仿真软件分析了添加辅助齿对电机反电动势、输出转矩以及三相电感的负面影响。最后在0.75 kW的SPMSM平台上验证了所提拓扑结构的机械角度辨识能力。

关键词： 装配式建筑   灌浆套筒   抗震性能   预制构件   消能减震结构   有限元分析   层间位移角  

摘要： 为解决装配式建筑节点抗震问题,以山东省青岛市某装配式多层办公楼为研究对象,运用数值模拟的方法建立了套筒灌浆连接装配式屈曲约束支撑计算模型,考虑了不同地震波输入的影响,分析结构层间位移角、层间剪力等抗震性能参数的变化规律。结果表明:3种不同地震波作用下,装配式结构X向的层间位移角随着楼层高度的增加均表现为非线性单调增加后减小的规律,层间位移角峰值出现在约12m高度处;装配式结构Y向的层间位移角随着楼层高度的增加均表现为“双峰”特征,在楼层高度约为12m和31m的位置出现极大值,而在24m的位置出现极小值;结构层间位移角在两个方向的不一致性,使得结构呈现出显著的扭曲受弯趋势;随着楼层高度的增加,装配式框架柱在X向、Y向上的剪力变化规律均呈现明显的单调非线性减小趋势,在建筑物第一层的剪应力值最大,在相同的建筑高度位置处,框架柱层间剪力按照工况A、工况B和工况C的顺序逐步增加。

关键词： 钢板混凝土组合板   撞击   有限元分析   撞击全过程   动力响应   撞击力简化  

摘要： 为深入研究和分析钢板混凝土组合板的抗撞性能,采用ABAQUS建立了单层钢板混凝土组合(HSC)板与双层钢板混凝土组合(SCS)板在撞击荷载作用下的数值模型,并通过已有SCS板落锤撞击试验结果验证了有限元建模方法的准确性。基于此,首先分析了钢板-混凝土组合板的撞击全过程;其次,从动力响应、破坏模式与吸能系数三方面对比了HSC和SCS板的抗撞性能;最后,重点探讨了钢板含钢率与撞击高度对构件动力响应的影响,并对撞击力时程进行了简化。结果表明:所建立的数值模型可以很好地预测钢板混凝土组合板的撞击力与变形;该类构件的撞击全过程可分为四个阶段;与HSC板相比,SCS板的抗撞性能更好;建议的撞击力时程简化模型可有效用于此类构件的抗撞设计。

关键词： 振动能量采集   有限元   异长组合   多模态  

摘要： 振动是自然界中普遍存在的现象,而压电材料可以将外界振动的机械能转化为电能,为微型机电系统、无线传感网络和嵌入式系统等提供能量,从而使得器件降低对电池能源供应的依赖。为了拓宽压电能量采集器的工作频带并提升其能量采集效率,该文设计了一种倾斜异长组合型压电能量采集器,通过理论分析得出该能量采集器的固有频率以及压电能量采集器的各组模态振型,通过有限元分析证明了理论推导的正确性,验证了在该设计中压电悬臂梁组数对压电能量采集器的影响规律。结果表明,倾斜异长组合型压电能量采集器可以实现多模态下的振动能量采集,提升能量采集效率。

关键词： 多肋叠合板   混凝土预制构件   抗弯性能   荷载—位移曲线   有限元  

摘要： 端板支承式多肋叠合板是一种主肋在端部收齐,端部主筋弯起,再焊以抗剪角钢部件后设计的新型叠合板,主要应用于现代物流仓储等承载力大、对空间要求较高的场景.为研究多肋预制底板在施工过程中的受力及破坏特征,设计了多肋预制底板的简支均布静载试验来分析预制底板的承载力、支座受力特征等.试验表明,随着荷载的增加,多肋混凝土预制底板的抗弯强度呈下降趋势,达到最大承载力时,支座位置出现断裂,此时角钢达到屈服应变;且该多肋混凝土预制底板的破坏特征与适筋梁破坏形式类似,构件的破坏过程均可分为3个阶段.最后,通过有限元模拟软件ABAQUS对角钢的变形状态以及在加载的4个阶段对不同部位的纵筋应变进行分析,将试验结果与ABAQUS模拟结果进行对比研究,得出有限元软件可较好模拟并呈现多肋混凝土预制底板破坏形态的结果,这一结果可为后续叠合板的研究提供一定的依据.