关键词： 边坡稳定性   土体空间变异性   安全系数   失效概率   可靠度  

摘要： 在传统边坡稳定性分析中,通常将土体视为均质的,然而忽略土体空间变异性可能会导致过高的估计边坡的稳定性。为考虑土体空间变异性对边坡稳定性的影响,随机有限元法作为研究边坡可靠度的一个非常有效的方法,基于已有学者对边坡随机有限元的研究,针对随机有限元法的基本思想和应用方法进行综述,并指出了各类方法的优缺点、适用范围和发展前景。

关键词： 球栅阵列封装   激光植球   有限元法   热源模型   应力场  

摘要： 激光植球工艺作为一种新型工艺,广泛地应用于机械、航天和船舶等领域。然而,由于焊接质量不稳定和焊点一致性差等原因,还需不断地调整工艺参数、改进工艺方法。采用有限元法对焊球模型施加旋转高斯体热源,进行瞬态热分析和静力学分析,研究激光植球过程中激光高度、功率和作用时间对Sn63Pb37焊球在Au/Ni/Cu焊盘的焊点可靠性的影响。通过正交试验简化试验流程,并引入信噪比分析试验数据。结果表明,激光作用时间对焊点温度场与应力场的影响最为显著。同时,还得到3种因素的最佳设计方案。期望对激光植球工艺的改进与优化提供一定的理论支撑。

关键词： 选区激光熔化   梯度点阵结构   压缩性能   有限元分析  

摘要： 梯度点阵结构由于压缩时具有优秀的吸能能力,目前常作为吸能组件被应用于航天、国防和医疗等领域。但随着现代工业的发展,工程领域对其压缩性能提出了更高的要求,为使其进一步优化,有必要探讨单胞构型、结构参数和压缩性能之间的关系。因此本研究通过选区激光熔化(selective laser melting,SLM)成形了2种梯度差的AlSi10Mg变杆径梯度体心立方(body-centered cubic,bcc)和金刚石(diamond,Diam)结构,结合有限元分析(finite element analysis,FEA)研究梯度差对压缩性能的影响,并对2种单胞构型进行对比。准静态单轴压缩实验的结果表明,在同相对密度下,当单胞构型相同时,随着梯度差的增加单位体积吸能量明显增加,而梯度差相同时,Diam梯度点阵结构的压缩模量、屈服强度、抗压强度和最大峰值应力均高于bcc,同时其单位体积吸能量和吸能效率也高于bcc。

关键词： 临界安全   蒙特卡罗   松散耦合系统   源收敛判定   香农熵  

摘要： 为提高蒙特卡罗程序在松散耦合系统临界安全计算中的可靠性与准确性,需要对计算结果进行源收敛判定。本文提出了一种考虑裂变源分布及统计偏差权重因子的改进型香农熵的收敛判定方法,将裂变源迭代过程中相邻代际之间裂变源分布的相对偏差、源迭代过程中裂变源分布的蒙特卡罗统计标准差作为裂变源分布的权重,建立了改进型的香农熵收敛指标,弥补了传统香农熵对于局部裂变源收敛细节考虑的不足。将改进型的香农熵收敛指标应用在经合组织核能机构发布的乏燃料棒栅元和松散耦合铀溶液平板基准问题上。结果表明,对比传统香农熵源收敛判定指标,改进型的香农熵对裂变源迭代收敛过程更为敏感,能够更加直观和准确地判定裂变源分布伴随源迭代的收敛性。对于收敛速度慢的典型算例,应用传统香农熵判定收敛性时给出了伪收敛的结论,而改进型香农熵能准确地判定源迭代达到收敛时的迭代次数。

关键词： 剪切型钢板阻尼器   基本力学性能   理论计算   有限元分析   折弯翼缘   拟静力试验  

摘要： 针对目前剪切型钢板阻尼器翼缘根部焊缝处容易断裂问题,本文试验模型采用一种折弯结构形式的翼缘,并提出一套适用于折弯翼缘剪切钢板阻尼器的基本性能参数(弹性刚度、屈服荷载、屈服位移)理论计算式;然后通过Abaqus有限元建模,模拟阻尼器单调加载和滞回受力性能,模拟结果显示腹板应力分布均匀,全截面基本屈服,阻尼器整体稳性良好;最后对设计的阻尼器进行足尺试验,包括阻尼器的基本力学和疲劳性能,基本力学试验中滞回曲线面积饱满,且与模拟滞回曲线吻合度高,试验结果表明阻尼器屈服承载力、屈服位移和弹性刚度的计算值、有限元分析值和试验结果基本吻合,最大误差为5.83%;低周疲劳试验结果表明折弯结构有效解决了翼缘端部的断裂失效问题,提高了阻尼器的抗疲劳性能,且疲劳曲线平滑饱满,重合度高,表明其疲劳稳定性好,耗能能力强。

关键词： 煤矿   巷道   多功能作业车   有限元分析  

摘要： 为了改进现阶段煤矿巷道单轨吊梁安装维护及井下管线敷设维护的方式,减少维护过程中的安全隐患,以兴隆庄煤矿为例,通过分析该煤矿井下巷道单轨吊梁的安装概况和安装特点,研制出一种多功能作业车设备。该设备可以有效减少维护作业人员的数量,保障作业人员的安全,高效地进行维护作业;对该设备的主要结构进行了有限元分析,得到的结果符合实际工程情况。研究为类似条件的巷道维护作业的设备开发提供了理论依据和技术支持,对煤矿实际生产作业具有重大的意义。

关键词： 高炉送风装置   直吹管   Workbench   静力学分析   模态分析  

摘要： 文中针对高炉送风装置的直吹管进行了静力学分析和模态分析,研究其结构及振动特性。在静力学分析方面,利用有限元方法建立了直吹管的数值模型,并对其进行分析,以了解筒体的整体变形及等效应力情况。模态分析方面,提取了直吹管前20阶模态的固有频率,并对前6阶的振频、振型和振幅进行了详细分析。研究结果显示,直吹管的固有频率随阶数递增,符合无阻尼振动的特征。此外,前6阶模态的振型和振幅得到了全面解析。通过静力学分析和模态分析,深入了解了高炉送风装置直吹管在静力学和振动方面的特性,为进一步的结构设计和优化提供参考。

关键词： 拱顶储罐罐顶   漏磁检测   有限元分析   曲率半径   加强肋  

摘要： 针对拱顶储罐在长期使用过程中,罐顶因环境因素和储存介质的影响造成内外壁腐蚀损伤而严重威胁储罐安全运行的问题,对拱顶储罐罐顶进行了缺陷漏磁检测技术研究。建立了罐顶漏磁检测三维模型,并采用有限元分析方法对该模型进行求解;分析不同影响因素对漏磁信号特征的影响,通过对漏磁场峰值的拟合,得到了不同影响因素对罐顶缺陷漏磁场的影响规律。结果表明,外壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合线性拟合规律,内壁半球形缺陷漏磁检测信号峰值与缺陷半径符合二次拟合规律,加强肋处形成的漏磁检测信号与缺陷检测信号波形相反。通过试验验证了漏磁检测方法能有效检测储罐罐顶的缺陷,并能确定缺陷的深度和位置。

关键词： 超级13Cr   不锈钢   点蚀   有限元模拟   高温高压  

摘要： 采用腐蚀浸泡实验和有限元模拟研究了超级13Cr不锈钢在高温高压CO_(2)环境中的点蚀行为,重点分析了腐蚀时间、温度和CO_(2)分压对点蚀的影响。结果表明:高温高压腐蚀实验与有限元模拟的点蚀深度较为吻合,且平均点蚀深度随着浸泡时间、温度和CO_(2)分压的增大而增大。有限元模拟可知点蚀坑内部由于阳离子水解使得内部酸化,并且pH随着温度降低和CO_(2)分压的增加而下降。此外,点蚀坑内Fe^(2+)浓度随着腐蚀时间的延长和温度的提高而增加,但CO_(2)分压对其影响不大。

关键词： 掏槽爆破   HJC本构模型   数值模拟   有限元分析   岩石力学试验  

摘要： 随着炸药管控的日益严格,对施工安全性和成本控制的需求也日益增加。数值模拟技术作为一种快速且经济有效的手段,具备在实验室与现场之间快速测试各种参数组合的能力。通过数值模拟可以提前获得试验结果,快速调整施工参数,从而降低工程成本。该研究的目的在于通过岩石力学试验明确施工现场白云石大理岩HJC本构参数,并运用现场岩石的真实参数进行数值模拟试验以提升工程安全性并降低成本。通过结合现场岩石力学试验获得的白云石大理岩HJC本构参数,最终得到的掏槽槽腔截面面积、宽度和高度与数值模拟结果的误差均在6%以内,验证通过的岩石力学试验得到的准确本构模型参数进行的数值模拟结果与现场施工结果高度相符。