关键词： 海上风电   倾斜螺旋桩   有限元分析   群桩效应   承载特性  

摘要： [目的]海上风电产业是全球新能源发展道路上最具先导性和战略性的新兴产业之一。文章以应用于海上风电基础中的倾斜螺旋群桩基础为研究对象,系统地研究了其承载特性。作为一种具有广阔应用前景的新型基础型式,对其承载特性进行精准研究对后续倾斜螺旋群桩基础的普及应用及海上风电行业发展有着重要意义。[方法]通过有限元软件系统地研究了桩数、桩间距和倾斜角度等变量对倾斜螺旋群桩承载特性的影响,进而得出了多种工况下螺旋桩的群桩效应系数及承载力随桩数、倾斜角度和桩间距的变化规律。[结果]结果表明:倾斜螺旋群桩相较于单桩基桩承载力提升了15%左右,群桩效率系数随桩数增加而增大;群桩基础承载力随桩间距呈正相关变化趋势,桩间距越小中心土体压力叠加越显著,在桩间距取值范围内,极限承载力变化幅值为4%左右;倾角越大,倾斜螺旋群桩基础受压承载力性能越优异,群桩受压效率系数也随之增大,受压承载时8°倾角较为高效;受拉拔作用时,倾斜螺旋群桩上部土体受到扰动较小,倾斜群桩基础受桩间距的影响程度更大,群桩中心处土体竖向位移极值深度随桩间距增大而逐渐上移;受压作用时,倾斜螺旋群桩对土体影响范围更大,桩间相互影响更为稳定,群桩中心处土体竖向位移极值深度与桩间距、倾角无明显相关关系。[结论]研究成果可为我国海上风电螺旋群桩基础建设提供一定的研究思路及手段,对倾斜螺旋群桩基础尺寸设计及承载力评估具有一定的参考意义,有一定的科学意义和工程应用价值。

关键词： 尼尔森体系系杆拱   人行天桥   有限元分析   稳定性分析  

摘要： 文章以尼尔森体系系杆拱城市人行天桥工程项目为实例,探讨了总体方案设计及主体结构设计。通过有限元软件进行主体结构受力分析,计算结果表明,结构强度、刚度、自振频率及稳定性等均满足现行规范要求。主桥采用尼尔森体系系杆拱既满足结构安全性要求,又能提供良好的景观效果,可供同类人行天桥设计项目参考。

关键词： 卸料台   桁架结构   轻量化   有限元分析   粒子群算法   惯性权重  

摘要： 针对传统经验设计的某垃圾处理流水线卸料台框架质量冗杂问题,文中采用改进粒子群算法对卸料台框架进行轻量化研究。首先,使用ANSYS有限元分析软件对卸料台框架进行静力学分析,再根据静力学分析结果对卸料台框架进行简化,最后,采用改进的粒子群算法对简化后的卸料台框架进行轻量化研究。优化后的卸料台框架在满足强度和刚度要求的前提下,较原始卸料台框架减轻了64.16%。

关键词： 外贴CFRP加固   湿热环境   黏结界面   剥离   有限元分析  

摘要： 本文研究了湿热环境下外贴CFRP加固RC梁抗弯性能。首先,基于已有的FRP-混凝土界面双参数黏结滑移模型,引入湿度和温度对断裂能G_(f)、界面刚度B的影响系数,建立了湿热环境下界面黏结滑移模型。然后,利用该界面模型对一组湿热条件作用下的试验梁进行有限元数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比分析,验证模型的正确性。最后,使用已验证的有限元模型深入分析不同湿热条件下CFRP与混凝土的宽度比和CFRP的加固量等因素对钢筋混凝土加固梁抗弯性能的影响。结果表明:本文建立的CFRP-混凝土黏结滑移模型,可以有效地模拟湿热环境下的界面性能;湿热条件下的加固梁主要发生剥离破坏,且随着湿热环境恶化,加固梁受弯承载力和对应的挠度明显下降;湿热环境下,可以通过适当增加CFRP与混凝土的宽度比和CFRP的加固量提高加固梁的受弯承载力。

关键词： 通轴式内转子   轮毂电动机   减速装置   优化设计   有限元分析  

摘要： 分析现有电动自行车所用轮毂电动机的整体结构,针对轮毂电动机内转子采用左右半轴结构时出现的不稳定性、噪声较大等问题,优化设计了一种通轴式内转子加减速装置的轮毂电动机结构。基于优化设计理论,以减速装置总体积最小为目标函数进行优化,采用Creo软件绘制优化后的减速装置三维模型,利用Ansys Workbench软件对其进行有限元分析,校核了结构的强度和刚度。结果表明,新设计克服了电动自行车轮毂电动机内采用左右半轴的缺陷,减速装置优化后体积下降了8.6%,且结构设计强度和刚度满足要求,验证了结构的合理性。为电动自行车轮毂电动机结构设计及优化提供了新思路和理论依据。

关键词： 充气膜   承载能力   有限元分析   评估  

摘要： 以某实际工程为例,介绍了某充气膜结构的检查要点和承载能力评估方法。现场对充气膜结构的控制点位、充气系统、膜面性能、金属构件及连接节点等进行检查,并采用有限元软件3D3S对该充气膜进行建模计算,结果表明:该充气膜结构承载能力能满足规范要求,但是索与钢筋混凝土支承构件的连接构造不满足规范要求,应进行处理。本案例可为其它类似工程提供参考。

关键词： 材料力学   有限元分析   融合教学   案例分析  

摘要： 作为机械工程专业中一门重要的专业基础课,材料力学侧重采用数学工具进行构件受载时刚强度理论公式的推导,这对学生的数理基础和抽象思维能力有着较高的要求。为提升课程学习成效,可将有限元分析技术与材料力学课程相融合。文章分析了有限元技术在材料力学课程中的促进作用,结合虚拟实验、理论巩固和工程应用3个方面的融合案例讨论了有限元在材料力学课程中的应用。研究表明,有限元分析与材料力学课程的融合不仅能加强学生对抽象概念及理论知识的掌握,而且能培养学生工程应用的能力。

关键词： 混装焊点   无铅钎料   可靠性   热循环   有限元  

摘要： Sn-Bi和Sn-Ag-Cu混装焊点是利用低熔点的Sn-58Bi锡膏将高熔点的Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)的小球回流焊接在印制电路板(PCB)上,从而实现高温芯片的低温焊接工艺.文中研究了SnAgCu/SnBi混装焊点在热循环条件下的可靠性并通过有限元模拟揭示了混装焊点热循环可靠性的应变演变行为.热循环试验发现混装焊点的寿命要优于SAC305无铅焊点.有限元计算表明,结构混装焊点内SnBi钎料层的添加能够减小最大非弹性应变范围,从而提升混装焊点的热循环可靠性.

关键词： 变截面壳体结构   有限元   自振特性   力学性能  

摘要： 壳体结构具有轻薄、高强和跨越能力强等特点,但截面不均匀会影响其应力分布和力学性能。文中基于有限元软件,分析结构模态、应力和应变分布、明确结构薄弱位置并提出加强措施。结果表明,变截面壳体结构三个方向最大位移分别为0.0342、0.0338、0.0352 mm;最大等效应力106 MPa出现在结构外边缘;壳体结构最大剪力和弯矩分别为498.98 N和142.32 N·m,发生在顶部和边缘之间1/2位置;结构最不利位置为壳体顶部和靠近支座区域,可采用加厚加肋或者增加支座数量等处理措施。