关键词： 轻量化   客车车架   有限元分析   多目标优化  

摘要： 为减小某型长途客车质量并优化其静态特性,文章提出了一种基于质量目标和刚度目标的长途客车车架轻量化方法,建立了长途客车车架有限元模型。根据长途客车运行中常见的2类工况,设置了7种静态满载工况,并对其进行了强度和刚度的有限元分析。同时,根据计算结果云图和装配关系将车架杆件划分为25组设计变量,采用折衷规划法来综合多个工况的刚度目标,并通过相对值转换将刚度目标和质量目标结合成最小目标函数,以车架最大应力为约束条件,对长途客车车架进行轻量化优化设计。优化后的结果表明,车架减重97 kg,幅度为6.2%,最大应力平均减少了8%。

关键词： 三通管件   破裂   有限元分析  

摘要： 某天然气输气站站内工艺管道的等径三通在水压测试过程中发生破裂,该三通型号为PN110-DN500-12.70-A234 WPB,规格为外径508 mm、公称厚度12.7 mm、材质A234 WPB,与三通连接的直管材质为X60 PSL2。文章对破裂的三通进行取样检测分析,并利用有限元分析对破裂时的管件受力情况进行模拟,经过勘验取证后查明失效原因,针对暴露出的质量与安全问题,提出了防范性整改措施建议。

关键词： 桥梁工程   连续刚构桥   施工监控   有限元分析  

摘要： 大跨预应力连续刚构桥需要分阶段施工,并且具有多道工序,若不能及时监控桥梁结构,其内力及线形将难以满足设计需求。因此,要建成高质量、美观的桥梁,必须进行施工监测。本文以建设马边河大桥为例,对大跨预应力连续刚构桥的施工监控内容及方法进行了详细介绍,通过建立有限元模型来模拟桥梁施工过程中的状态和成桥状态,分析桥梁结构在各施工阶段的线形及应力,并与实测结果对比,及时对施工过程的数据提出修正。结果表明:桥梁结构线形和应力与理论值的误差在规范允许的范围内,因此结构处于较为安全状态,桥梁最终得以顺利合龙,同时成桥线形和内力也达到了设计的预期要求。

关键词： 有限元分析   预应力混凝土箱梁   正应力   最大主应力  

摘要： 采用桥梁博士与Midas Civil这2种有限元软件建立6-30预应力混凝土箱梁桥梁模型进行研究分析,依次对比分析正应力验算、最大主应力验算、抗裂性验算、正截面强度验算和支座反力等方面的计算结果。研究表明,Midas Civil有限元分析在计算箱梁上下缘最小正应力、上缘抗裂性安全系数、正截面强度安全系数方面比较保守;桥梁博士有限元分析在计算箱梁上下缘最大正应力和下缘抗裂性安全系数方面比较保守;在恒载作用下,2种软件计算出来的箱梁支座反力差距均在5%以内,数值较为接近。

关键词： 独立式液货舱   沥青船   有限元   强度分析  

摘要： 沥青船在海洋运输领域扮演着重要角色,尤其是在石油化工行业和建筑工程中。本文使用***/NASTRAN软件,对一艘7490 DWT沥青船的货舱在各种装载工况下进行结构强度直接计算,模拟了货舱在不同装载工况下的受力情况,计算载荷包括内部液货压力、外部水压力、静水弯矩、波浪弯矩等。本次独立式液货舱沥青船货舱的结构强度分析计算结果,将为今后同类型沥青船的设计和改进提供参考和借鉴。

关键词： 相控阵雷达   Vivaldi天线   结构设计   热设计   抗力学设计   有限元分析  

摘要： 有源天线是相控阵雷达等微波设备的重要组成部分,现对某星载多波段宽频段有源天线的结构进行详细设计,满足结构设计原则,并具有良好的可装配性。对有源天线的散热方式、接触热阻等进行相关设计,并根据设计情况开展热仿真分析。此外,根据该有源天线的力学环境条件对其开展正弦振动、随机振动的力学有限元分析,计算出三个方向的应力值及安全裕度,结果表明,此结构设计下的有源天线应力水平远低于材料的许用应力。

关键词： 板锚   安装缆绳   旋转特性   大变形有限元分析  

摘要： 为了分析安装缆绳对吸力嵌入式板锚旋转特性的影响,基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日法,通过用户子程序VUAMP引入缆绳方程,建立板锚-缆绳-海床土三者耦合作用的有限元模型。分析模型土体网格尺寸、摩擦系数和缆绳子程序参数等,确定参数取值,并进行对比验证模型的可行性。在考虑安装缆绳的影响下,分析安装角、偏心比、土体强度和缆绳方程参数等对板锚旋转特性的影响。结果表明:安装角越大,板锚埋深损失越大,板锚的最终方位角越小,且最终方位角与安装角互余;随着偏心比的增大,板锚的埋深损失在减小;偏心比一定时,板锚的埋深损失随着安装角的增大而线性增大;随着土体强度的增大,板锚的埋深损失逐渐增大;当安装角为15°~45°时,板锚埋深损失随着缆绳方程参数增大而增大;安装角大于45°,板锚埋深损失不受缆绳方程参数的影响;安装角不变的情况下,锚板最终方位角随着缆绳方程参数的增大而逐渐减小。研究成果可为海洋系泊系统的发展提供参考。

关键词： 石墨烯   水泥净浆   电热性能   有限元分析   温度梯度  

摘要： 该文采用COMSOL Multiphysics有限元软件对水中可分散型石墨烯掺配水泥基材料进行温度场、应力和位移数值模拟。结果表明,在电压30 V,通电20 min后,模型最高温度为333℃,最大应力为80 MPa,最大位移为0.14 mm,且模型最高温度与试验结果偏差为3.4%,说明COMSOL Multiphysics有限元软件对电热性能分析的可靠性,为水泥基材料的电热研究提供有力的支撑。

关键词： 涉铁工程   桥梁   设计   安全评估   有限元分析  

摘要： 万龙大桥工程跨越龙穴南水道后与既有南沙港铁路交叉,受限于交通组织设计及既有铁路的制约,交叉处涉铁工程设计复杂、涉铁工程量大,与铁路交叉部分桥梁全长约0.374km,与铁路并行段全长约0.804km。为确保万龙大桥涉铁工程设计合理、结构安全、风险可控,文章运用有限元计算及综合评估的手段,开展了系列研究。设计过程中,针对主线跨铁工程研究比选了整幅转体上跨方案和分幅同步转体方案,综合比选后采用了分幅同步转体方案;为降低对既有铁路的影响,下穿匝道采用了小跨径刚构桥梁方案;受限于场地条件,并行铁路工点处桥梁间距小余规定值,需进行工程风险评估。文章中针对新建工程上跨、下穿及并行铁路桥梁结构的影响进行仿真分析,根据数值模拟计算结果,分析新建工程施工引起铁路桥墩竖向位移和水平变形情况,并结合规范及相关管理规定开展合规性审查,对涉铁工程开展安全评估分析。经综合评估,万龙大桥涉铁工程方案风险等级可评定为“中度”风险,对于南沙港铁路的运营安全风险可控,为类似工程建设提供了参考。

关键词： 地铁车辆   冷调修复   凹坑   无损探伤   有限元   静强度   疲劳强度   应力值   安全系数   累积损伤  

摘要： 本文结合无损探伤和有限元分析,探讨了冷调修复后产生的凹坑变形对车体结构强度的影响。其中,渗透探伤和超声波探伤检测结果显示车体母材和焊缝无裂纹或损伤。根据标准EN 12663-1:2014,采用有限元模型模拟计算了不带凹坑和带凹坑的车体结构强度,并进行了对比。计算结果表明,在凹坑区域,带凹坑的车体的应力值略大,但结构强度仍然满足标准要求。综上所述,冷调修复后的凹坑变形对车体结构的影响较小,结构强度仍然满足要求,为后续解决类似问题提供了重要的参考依据。