关键词： 拟动力学模型   疲劳剥落   裂纹扩展   有限元分析   加速试验  

摘要： 航空发动机主轴轴承在实际运行中承受着复杂的时变载荷,如何在实验室内,在不改变失效机理的情况下进行主轴轴承的加速寿命试验是重大技术难题,重要原因是在变工况条件下进行航空发动机主轴轴承加速试验缺乏加速试验载荷谱。在此背景下,通过变工况条件下角接触球轴承的疲劳剥落故障演化机理分析,提出疲劳剥落故障演化加速试验载荷谱的研制方法。首先建立考虑温度与润滑的7208AC角接触球轴承的拟动力学模型,求解轴承接触参数。再基于扩展有限元法(Extended finite element method,XFEM),建立轴承滚道表面疲劳剥落故障演化仿真模型。然后,以接触参数为输入,以基于断裂力学分析得到的裂纹扩展速度与方向为迭代更新准则,实现对疲劳剥落故障演化的动态模拟。最后,基于剥落故障演化机理分析结果,插值制订加速因子为1.5的轴承变工况加速试验载荷谱,并利用疲劳剥落故障演化仿真模型对载荷谱的可行性进行验证。结果表明,在所制订的变工况加速试验载荷谱下,轴承的实际疲劳剥落加速因子与理论值相近。所提出的变工况载荷谱制定方法,可为航空发动机主轴轴承的加速试验提供重要的理论依据。

关键词： 钢-竹组合双室箱形梁   受弯性能   内聚力模型   有限元分析   参数分析  

摘要： 钢-竹组合双室箱形梁是由冷弯薄壁型钢与重组竹通过结构胶黏结而成的一种组合梁,两者材料共同受力、协调变形,具有优异的受弯性能。在试验研究基础上,通过ABAQUS软件进行三维建模与有限元分析,并以内聚力模型模拟材料接触面的相互作用,将模拟结果与试验结果进行对比以验证模型可靠性,并对组合梁受弯性能进行参数分析。结果表明,有限元模拟结果与试验结果失效特征相似,跨中最大挠度变化规律相近,容许挠度与试验极限荷载下挠度平均误差小于5%;增加组合梁翼缘厚度、翼缘宽度、腹板高度以及型钢厚度可以有效提升抗弯刚度及受弯承载能力;此外,在一定范围内增加腹板高度,组合梁材料利用效率更高,即每增加1 kg使用量,容许荷载和极限荷载将分别提升6.20 kN和9.34 kN。

关键词： 旁孔透射波法   桩基检测   既有桩基   有限元分析  

摘要： 旁孔透射波法在既有桩基检测中应用广泛。文章通过有限元软件建立了桩-土-承台耦合数值模型,并验证了模型的有效性。根据验证过的模型,设置了不同上部荷载大小、敲击位置和敲击角度数值模拟方案,对比了在不同工况下旁孔透射波法的检测效果。研究表明,不同上部荷载作用时其桩基深度的计算结果差异不大,说明旁孔透射波法检测既有桩基长度具有良好的适应性。敲击点作用在承台中心位置时,桩基检测结果误差最小,应尽量使敲击点作用在承台中心位置。改变敲击角度并不会对桩底深度检测结果造成明显的影响,但敲击角度在90°附近,检测信号更强,容易被辨别,因此在实际操作中,建议采用竖敲的方式进行检测效果最佳。

关键词： 空间结构   悬挑式结构   折板体系   有限元分析  

摘要： 以合肥市第八中学运河新城校区工程为实例,为解决全国首例南大门悬挑式CLT大跨度空间折板屋盖安装的难题,通过对其上部结构进行数值模拟分析以及施工方案的探究与总结,研发了一套用于钢木结构悬挑式空间折板安装的体系,即采用吊装方法以及设置固定模具对CLT单板从两头向中间进行吊装安装,当CLT双向折板固定后,采用V型连接件对其进行焊接连接,利用钢制连接件将CLT板结构完美连接在一起,在解决安装难题的同时,保证了结构的稳定性,为后续工程提供参考。

关键词： 装配式槽钢-混凝土组合梁   受弯性能   有限元分析   受弯承载力   初始刚度  

摘要： 为研究采用螺栓连接的装配式槽钢-混凝土组合梁(PSCCB)的受弯性能,制作了7个不同宽跨比、梁高和剪切连接间距的PSCCB试件,对其进行四点弯曲测试。基于ABAQUS软件建立PSCCB有限元模型,通过试验结果验证模型的可靠性,并分析螺栓间距、螺栓预紧力、抗剪连接件间距、剪跨比、宽跨比、槽钢强度和混凝土强度对PSCCB受弯性能的影响。试验结果表明:高强度螺栓能确保PSCCB具有较高的整体性和良好的强度和延性;随着宽跨比增大,PSCCB抗弯承载力和延性分别提高8%~19%和11%~21%;穿孔钢板剪力连接件在槽钢和混凝土板之间提供高效的组合作用,部分抗剪连接与完全抗剪连接PSCCB的延性、强度、刚度差异少于10%;与梁高320 mm的PSCCB相比,梁高400 mm的PSCCB的抗弯承载力提高96%,但延性降低10%。分析结果说明:有限元分析结果与试验结果较吻合,所建立的模型能准确反映PSCCB的受弯性能;随着螺栓间距和预紧力的增大,PSCCB受弯承载力和初始刚度基本保持不变;适当增加抗剪连接程度和宽跨比能有效提升PSCCB的受弯承载力和初始刚度;增加槽钢强度能显著提高PSCCB的受弯承载力,而混凝土强度变化对其受弯承载力影响较小。根据试验和有限元参数分析,提出PSCCB受弯性能设计方法,受弯承载力和跨中挠度计算值与试验及有限元分析结果吻合良好,可为PSCCB的工程设计提供参考。

关键词： 预应力混凝土   抗震设计   有限元分析   塑性铰  

摘要： 为了提升连昌河特大桥的抗震能力,文章利用有限元软件Midas Civil 2019,构建了该桥的动力分析模型,模拟了桥墩在地震情况下的结构响应,对其进行了抗震性能评估。结果表明:桥梁的主要抗震构件在设定的抗震性能标准下,均能保持在弹性状态,未发生屈服,通过对高墩的多振型反应谱分析及塑性铰的曲率-延性分析,验证了桥梁设计的合理性,为类似高墩大跨桥梁的抗震设计提供了重要参考。

关键词： 狮子洋通道   既有地铁   邻近基坑   基坑围护结构   有限元   位移  

摘要： 通过创建二维、三维有限元模型,分析狮子洋通道工程2号隧道基坑开挖对广州地铁18号线风井和区间的影响。验证基坑围护结构设计的合理性,分析二维模型及三维模型的差异,研究了既有结构位移同基坑开挖深度、地铁结构类型之间的关系。研究可为邻近基坑的地铁结构分析提供参考。

关键词： 水泥基多孔材料   有限元   孔结构   保温隔热性能  

摘要： 基于随机算法和实测孔结构数据,发展了不同气孔形状与取向的水泥基多孔材料代表性体积单元模型,结合voxel网格和周期性边界条件,研究了多孔材料气孔形状与取向对保温隔热性能的影响。结果表明:水泥基多孔材料的气孔形状越偏离球形,材料导热系数越小,当气孔纵横比为0.5时,导热系数下降了0.015 W/(m·K);当气孔纵横比为0.5的椭球孔的极轴沿同一方向排列时,沿气孔极轴方向的导热系数减小了22.1%。

关键词： 带式输送机   托辊结构   有限元分析   结构改进  

摘要： 在对带式输送机托辊结构进行概述的基础上,利用ANSYS软件建立托辊的有限元模型。结果发现管体和轴承座的强度均能满足许用要求,但刚度均超过了许用要求。通过在管体中间区域设置25 mm厚度腹板结构的方式对托辊机构进行优化改进,发现优化后的最大应力和变形均出现大幅度降低,且使得结构的刚度能够满足使用要求。将改进后的托辊结构应用到带式输送机工程实践中,通过6个月时间的现场调试,发现托辊结构具有良好的运行效果,预期使用寿命可延长20%左右,可为企业创造很好的经济效益。

关键词： 信息系统   监管系统   矢量化   图斑   空间耦合   水域变化   GIS技术   巡查人员  

摘要： 基于GIS技术开发水域岸线监管系统,将矢量化的涉河项目施工范围以及通过遥感影像识别的水域变化图斑,进行空间数据耦合,可及时发现涉河项目违规侵占水域或未及时恢复临时占用水域的问题,将问题图斑通过信息系统下发巡查人员,代替依靠人力的现场巡查模式,提高了下发遥感监测图斑和上报图斑佐证材料的方便性和时效性,有助于快速发现水域变化过程的合法性,提升河湖岸线管理的精细化水平。