关键词： 皮质悬吊装置   微动磨损   皮质骨   Archard磨损方程   有限元分析  

摘要： 研究了皮质悬吊装置的钛板和股骨表面的皮质骨承受交变载荷发生的微动行为.基于钛/皮质骨材料建立了球/平面微动磨损有限元模型,通过与Hertz接触理论和已有试验结果进行对比,验证了有限元方法的正确性;同时研究了位移幅值、摩擦系数和法向力对钛球/皮质骨接触面间微动磨损行为的影响.最后把已验证的模型和方法用于研究前交叉韧带(ACL)重建手术中的皮质悬吊装置和股骨间的微动磨损情况.发现随着微动位移幅值从2μm增大至10μm,磨损状态由部分滑移向完全滑移转变,最大磨损深度由0.195μm逐渐增大至14.13μm,磨损体积由5.69×10^(4)μm^(3)增大至1.41×10^(6)μm^(3);在位移幅值为5和10μm时,磨损深度、磨损面积和磨损体积都表现出随摩擦系数增大而减小的趋势;在位移幅值为5μm时,磨损深度随法向力的增加逐渐减小,在位移幅值为10μm时,磨损深度随法向力的增加逐渐增大.通过研究交变载荷下皮质悬吊装置/皮质骨微动磨损模型的微动磨损行为发现:磨损深度最大值在皮质骨隧道孔边缘的应力最大值处,并且与球/平面微动磨损模型预测趋势相同,可以通过增加皮质悬吊装置和皮质骨隧道孔边缘接触面间的摩擦系数来提高皮质骨的抗微动磨损能力,提高ACL重建手术成功率.

关键词： 山药收获机   转筒   升降台   有限元分析   可行性实验  

摘要： 针对目前山药收获难的问题,设计开发一款可用于山药自动挖掘的机器。该机器主要由转筒、升降台、机架、底盘、双目相机及PLC控制部分组成。使用SolidWorks软件对机器零件进行设计及选型,并利用有限元分析软件ANSYS对山药机转筒和升降台进行力学分析。在汽油机13.5 N·m的驱动扭矩Td作用下得出转筒的最大应力和最大应形为10.41 MPa、 0.017232 mm,升降台的最大应力和最大应形为63.158 MPa、0.27901 mm,应力和变形均在材料许用范围内。使用样机做结构可行性实验,通过实验验证山药收获机结构设计合理,基本能够完成山药的收获。

关键词： 液压打桩锤   水下钢桩   贯入度仿真  

摘要： 文章通过水下钢桩-土耦合系统的冲击响应特性有限元分析,研究桩壁厚、初始贯入度、摩擦系数对贯入度的影响规律,通过锤打击贯入度仿真结果与超深水液压打桩锤实际数据对比,表明ABAQUS软件仿真模拟可应用于液压打桩锤水下打桩的前期模拟。

关键词： GB/T 4732—2024   分析设计   热应力棘轮   弹塑性分析   有限元分析  

摘要： 针对防止承受复杂循环载荷的承压设备和部件发生棘轮失效的重要性,各国标准给出了相应的评定准则。我国新修订的压力容器分析设计标准GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中对棘轮这一重要失效模式给出了弹性分析、简化的弹塑性分析和弹塑性分析等3种评定方法,对该标准中3种棘轮评定方法的分析要求及修订的理论背景进行了详细的解读和探讨,通过算例着重介绍了新标准中简化的弹塑性方法和弹塑性方法的应用,并验证了棘轮评定中的这两种方法的一致性,旨在为工程设计人员更好地理解新标准提供参考。

关键词： RC/PC桥梁   混凝土损伤塑性模型   裂缝开合效应   有限元   数值仿真  

摘要： 基于混凝土损伤塑性模型,通过数值模拟研究了带有弯曲损伤的RC/PC桥梁动力学特性的退化情况.首先,提出了适用于RC/PC桥梁非线性振动分析的数值模型构建方法.其次,通过RC简支梁受弯破坏试验,将试验结果与数值模拟结果进行比较,验证了数值模型的准确性.最后,基于厦门快速公交系统中某一联三跨PC连续梁桥建立了三维有限元模型,研究其在不同弯曲损伤程度下前三阶频率和振型的变化情况.结果表明,带有弯曲损伤的RC/PC桥梁的动力学特性会随着损伤程度的增加而呈现不同程度的改变.带有混凝土裂缝的桥梁的微幅振动仍然是线性的,然而随着振幅的增大频率开始降低,使振动呈现出非线性.此外,当裂缝闭合时,前三阶自振频率与振型变化不明显,难以用于识别弯曲损伤;当裂缝张开时,前三阶自振频率与振型出现明显变化,可作为损伤检测指标来识别损伤.

关键词： 轮轨天线座   冠型轮   接触分析   Hertz接触理论   有限元分析  

摘要： 针对大型重载高精度轮轨天线座轨道在重载下的接触应力计算及轨道不同淬硬深度下的承载差异问题,分别采用经典Hertz理论和有限元法对冠型轮与平轨道的接触问题进行了分析计算,为验证计算结果的有效性,搭建了试验测试平台,在不同加载载荷下对轨道不同表面淬硬深度下轮轨接触斑大小和接触面变形进行了测量,并对计算结果与试验结果进行了对比分析,对静载下轮轨的承载能力、损坏形式及不同淬硬深度的影响进行了试验评估及分析,探讨了弹性接触理论与与实际加载测试结果的差异问题。相关仿真和试验方法为产品研发提供了重要参考。

关键词： 隧道   稳定性   监测   位移   变形   有限元分析  

摘要： 随着交通网络的建设,公路隧道与铁路隧道甚至与轨道地下工程出现各种形式的交叉。地下隧道上跨或下穿建设相互影响是目前行业的研究难点之一。在新建铁路隧道时,经常会遇到下穿既有公路隧道的情况,新建隧道在建设中会对既有隧道的稳定性造成影响。依托新建重庆铁路枢纽东环线回龙湾隧道穿越既有龙洲湾隧道工程,利用三维数值模拟研究新建铁路隧道开挖过程对既有公路隧道产生的位移变化和结构变形规律,判断新建隧道开挖过程中对既有隧道结构稳定性的影响。

关键词： 铁路便梁支墩   钢结构   装配式   栓接   有限元分析  

摘要： 本文基于对传统混凝土结构铁路通用便梁临时支墩进行设计和优化,提出一种新型装配式栓接钢箱梁结构形式的铁路通用便梁支墩,该新型结构相较于传统的铁路便梁支墩而言,具有工厂加工简单、减少施工周期、可以重复利用、具有较高的经济效益等优点,可广泛应用于下穿铁路轨道顶推施工时便梁支墩的架设。新型铁路便梁支墩采用栓接装配式结构,栓接作为整体结构的关键受力节点,其安全性和可靠性至关重要。因此本文通过建立ABAQUS有限元模型,对其整体结构及其分节段处栓接节点进行非线性及失效模式分析。分析结果表明:新型装配式钢结构便梁支墩整体未出现失稳现象,结构整体性能完好。栓接节点的受力特性为底板螺栓孔在弹性节段时承受主要荷载,在底部螺栓孔达到塑性后侧板螺栓孔开始承受主要荷载,最终底板及侧板螺栓孔同时发生剪切破坏。设计时应考虑对底板和侧板的螺栓连接部位进行加强,适当提高其抵抗冲切破坏的能力。

关键词： 悬臂式掘进机   截割减速器   传动系统   有限元分析   拓扑优化  

摘要： 以EBZ160型悬臂式掘进机为研究对象,介绍一种掘进机截割减速器传动系统拓扑优化方法。具体拓扑优化方法中引入有限元仿真分析法,从静力学分析和模态分析两个角度实施悬臂式掘进机截割减速器传动系统有限元仿真分析,根据有限元分析结果,采用拓扑优化方法实施传动系统拓扑优化。为验证传动系统拓扑优化方法的可行性,将拓扑优化方法应用于工程实践,对比传统数值计算方法优化结果,证明拓扑优化方法具有较强的可行性和应用优势。

关键词： 芯片裸片   强度试验   三点弯曲法   有限元分析   电子辅助检测系统  

摘要： 芯片裸片的强度是产品可靠性的重要指标之一。本文首先通过对针孔直插法、曲面钢球法、三点弯曲法以及四点弯曲法等试验方法进行比较和分析,最终选择了三点弯曲法作为试验方法。其次针对三点弯曲法,结合有限元分析进行了理论和实践的验证。最后,对试验方法进行了试验装置设计,并提出了后续优化设计方向。