关键词： 深耕机   旋耕刀   刀辊   有限元  

摘要： 针对于土壤重耕、漏耕和缠草等问题,设计了一种创新的深耕机旋耕刀辊,并利用有限元方法和LS-DYNA显示动力学分析程序进行仿真分析。通过仿真模拟,得到了切削土壤时的等效应力分布情况。结果表明浅层土壤受到的扰动位移最大,中层土壤次之,深层土壤的扰动位移最小。模拟情况与实际的种植情况相吻合。设计的深耕机旋耕刀辊在切削土壤时能够发挥最大的作用,达到了切土、松土和抛土的设计目标。这将改善土壤质量,满足作物种植的需求。此外,设计的旋耕刀部件还为深耕机的耕种部件提供了新的思路和方法,有效解决了切土时的重耕和漏耕问题。

关键词： T形钢管混凝土   T型钢骨   轴心受压   极限承载力   有限元分析  

摘要： 为了进一步的研究内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱轴压力学性能,在试验研究的基础上,使用有限元软件ABAQUS建立相应的模型进行对比分析,研究了钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度对内置T型钢骨-T形钢管混凝土短柱极限承载力的影响。结果表明:有限元模拟的结果与试验得到的破坏模式基本一致,试件的承载力与钢管纵相应变曲线也相吻合;钢管屈服强度、钢骨屈服强度和混凝土强度的提高对试件极限承载能力均有所提高,钢管屈服强度影响较大。

关键词： 组合梁桥   GFRP   波形钢腹板   有限元   参数分析  

摘要： 以采用箱形GFRP肋板的波形钢腹板-钢底板组合梁为研究对象,对其进行剪力滞效应分析。建立了考虑界面滑移效应的波形钢腹板-钢底板组合梁有限元模型,通过变化GFRP肋板高度、GFRP肋板宽度、连接件刚度、宽跨比研究了GFRP箱形肋板空腔对组合梁剪力滞效应的影响。研究表明:采用GFRP箱形肋板的组合梁剪力滞效应要高于传统的混凝土板组合梁,剪力滞系数受GFRP肋板高度、GFRP肋板宽度、连接件刚度、宽跨比影响,对于宽跨比较大的组合梁可以采用箱形肋填充混凝土的方式降低剪力滞效应。

关键词： 逆有限元法   船体加筋板   位移场重构   iQS4逆单元   模态分析  

摘要： 在船舶遭遇事故时,加筋板是最先受到载荷的结构,为了解该结构在动载荷作用下的位移场,以船体加筋板结构为对象,通过逆有限元法(iFEM)对结构在时域动态载荷作用下的位移场进行重构。先对其进行模态分析,确定其固有频率后对结构施加频率超过1阶固有频率的动态载荷,然后进行有限元动态响应模拟,将得到的节点位移结果作为参考解,并将应变数据作为逆有限元输入应变数据进行位移场重构。提出一种较精确的测点布置方案,与其他数量相近但布置方式不同的测点布置方案相比,该测点布置方案的位移场重构误差降低了一半以上,总体保持在5%以内。

关键词： 桥梁工程   正交异性桥面板   移动荷载   有限元分析   应力响应  

摘要： 研究目的:正交异性桥面板在钢结构桥梁中的应用愈发普遍,但在往复车辆荷载作用下容易引发疲劳开裂。准确评估桥面板在移动荷载下的应力响应是后续开展疲劳分析的基础,因此显得尤为必要。鉴于此,本文建立连续三跨正交异性桥面板实体-板壳多尺度有限元模型,采用Fortran语言编制Dload子程序实现移动荷载施加,全面分析桥面板在不同加载工况下的应力动态响应过程,以便明确典型构造细节的受力状况,为正交异性桥面板的疲劳性能评估与改善提供科学依据。研究结论:(1)加载中心线接近盖板-U肋连接焊缝或U肋开口正上方时是钢桥面板的最不利加载位置;(2)对于盖板-U肋节点,单轮加载分析即可较好地反映其应力响应状态,而对于U肋-横隔板连接处以及横隔板弧形切口区,双轮加载导致的应力影响不可忽略;(3)不同加载工况下,横隔板弧形开口区总是处于高应力态,属于钢桥面板的最不利受力部位,容易引发疲劳破坏;(4)本研究成果可用于钢桥面板结构在车辆移动荷载作用下的应力状态评估。

关键词： 数值分析   海冰   LS-DYNA   爆破工程  

摘要： 为了研究炸药水下爆破对海冰的破坏作用,文章运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立水下冰凌爆破的二维数值仿真模型,考虑在相同爆距的情况下,对不同装药半径的水下冰凌爆破效果进行分析,研究其破坏规律,分别得出对海冰压力时程曲线图、海冰位移曲线图。结果表明,冰层破坏直径与冰层破坏后抬升高度整体与装药直径呈正相关,从冲击动力学角度上观察,在炸药膨胀产生的冲击波和气泡脉动的共同作用下对冰层整体的爆破效果较好,研究内容可以为岸冰爆破工程提供参考。

关键词： 平盖   有限元分析   开孔接管  

摘要： 对某分离器气体出口管口平盖开孔接管结构承受内压和管口载荷进行了有限元应力分析,该管口结构不但包括直管,还包括弯头,在直管上还有排气开孔接管。分析结果表明最大应力出现在支管与主管连接处,强度校核时不应忽略小直径支管。

关键词： 沥青路面   公路   裂缝类型   破坏机理   有限元   断裂力学  

摘要： 为了改善公路沥青路面建设水平,总结了沥青路面裂缝分类方法,以某国道项目为研究对象,分析了横向裂缝、纵向裂缝、块裂等裂缝的破坏机理。同时,利用有限元软件建立该公路沥青路面的计算模型,并基于断裂力学理论,计算了不同工况下的应力强度因子和断裂韧度,判断裂缝发展趋势。

关键词： 复合梁   自由振动频率   比例边界有限元   Padé级数  

摘要： 将比例边界有限元方法(SBFEM)拓展用于计算复合梁的自由振动频率.该方法将梁简化为一维模型,并且仅选用x和z方向的弹性线位移作为基本未知量.从弹性力学基本方程出发,通过比例边界坐标、虚功原理和对偶变量技术推导得到了复合梁的一阶常微分比例边界有限元动力控制方程,其通解为解析的矩阵指数函数.利用Padé级数求解矩阵指数函数可得各个梁层的动力刚度矩阵,根据自由度匹配原则组装得到复合梁的整体刚度和质量矩阵.求解特征值方程,最终可得复合梁的自由振动频率.该方法对复合梁的层数和边界条件均无限制,具有广泛的适用性.将该文的解与三层、四层和十层复合梁振动频率的数值参考解以及阶梯型悬臂梁固有频率的实验实测值进行对比,验证了比例边界有限元算法的准确性、高效性和快速收敛性.

关键词： 航空起动电机   扁线电机   圆线电机   有限元分析  

摘要： 航空起动电机具有效率高,工作环境恶劣,功率密度高的特点,是航空发动机起动的核心部件,但由于其工作环境恶劣多变,且性能指标要求高,所以亟需针对航空起动电机性能进行研究。本文首先建立一种6极18槽圆线电机A模型,得到其性能指标,而后建立扁线电机B,使其体积相同,在相同激励源下分析其性能指标;由于航空起动电机装机空间受到严格限制,本文在圆线电机A的基础上,建立扁线电机C模型,使其在能够达到圆线电机A输出性能的条件下,具有更小的体积。同时,通过Motor-CAD软件,对三种型号的电机进行热仿真,得到其温升分布结果。结果表明:圆线电机输出转矩为7.11 Nm,转速为7120 r/min,而相同体积下,扁线电机输出转矩为7.76 Nm,转速为7000 r/min,较之圆线电机转矩有大幅度提升;扁线电机C定子外径减少6 mm,定子长度减少1 mm,依旧能够输出与圆线电机A相同的转矩;扁线电机的功率密度较之圆线电机有提升;扁线电机B较之圆线电机A温度降低幅度不大,但扁线电机C最大温升较之圆线电机A降低16.9℃。