关键词： 积雪融雪模拟   黄河源区   GR4J   模拟评估  

摘要： 黄河源区是黄河流域重要产流区，积雪融雪模拟必要且影响显著，为丰富黄河水文预报系统模型库，促进高寒区水文模型研究，本文通过简单的GR4J模型耦合三种不同融雪模拟计算方法（模型），开展唐乃亥水文站以上流域的日径流模拟研究，结果表明：（1）GR4J模型适用于黄河源区水资源模拟；（2）积雪融雪模拟方法的加入能够有效改善黄河源区径流模拟精度；（3）耦合WASMOD的积雪融雪计算方法对黄河源区的径流模拟改进效果最明显，但CemaNeige-GR4J方法对气候变化影响的响应最稳健。该结果不仅为黄河流域径流模拟应用提供了更简单的模型选择，也为模型综合决策提供了重要支撑。

关键词： 抽油管   漏磁检测   在线   腐蚀缺陷   有限元分析  

摘要： 由于复杂的工况,抽油管的内、外壁极易发生损伤。目前,抽油管的检测方式主要是将抽油管抽离油井后送至后线检测场地进行检测,造成了时间、人力、物力的浪费。采用漏磁检测方法,开展了抽油管在起管或下管过程中的在线检测;设计了瓦片式磁化结构,建立抽油管漏磁检测的三维仿真模型;针对抽油管的腐蚀缺陷,改变缺陷尺寸参数,研究了缺陷漏磁场的分布特性;研发了抽油管在线漏磁检测系统,在实验室和油田作业现场对抽油管进行在线检测试验。试验结果表明,该系统能够快速高效地完成抽油管的在线检测,为抽油管的损伤监测提供了一些参考。

关键词： 软岩地基   梁板式风机基础   倒肋式风机基础   有限元分析   倾斜率  

摘要： 目的 提出一种新型倒肋式风机基础,解决软岩地基中采用梁板式风机基础带来的挖方量大、模板支设繁琐、施工成本高、周期长等问题。方法 以2.5 MW风机为例,采用ABAQUS有限元分析软件,建立相同尺寸的倒肋式与梁板式风机基础模型,对比两种基础在极端工况下的倾斜率、水平位移、破坏特征等,并结合挖方量、模板工程量对两者的经济性进行分析。结果 倒肋式基础的水平位移为0.444 mm、倾斜率为0.012 1%,均满足规范要求;倒肋式基础的肋梁受力特征与悬臂梁相似,在基底反力作用下肋梁与墩台连接处承受的剪力及弯矩较大,容易开裂破坏,可通过增加肋梁截面高度改善;倒肋式基础相较于梁板式基础土方挖量可节省54%、模板工程量可节省48%。结论 倒肋式基础充分发挥出了倒置肋梁与软岩地基之间齿槽嵌固的优势,相较于梁板式基础不仅具有更优的抗滑移稳定性和受力性能,而且减少了挖方和模板工程量,经济效益显著。

关键词： 胸腰椎爆裂骨折   横连   经骨折椎体置椎弓根钉固定   有限元分析  

摘要： 目的:研究横连在经骨折椎体置椎弓根钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折中的作用,研究最佳的横连的放置方式。方法:运用有限元分析,构建健康志愿者胸腰椎脊柱模型,运用截骨术创建胸腰椎爆裂骨折模型,给予经骨折椎体椎弓根钉固定,构建经棘突放置横连内固定、切除棘突放置横连内固定和无横连的内固定方式,以及术后去除内固定后三种脊柱模型,通过模拟日常的活动,测量6种模型的位移和活动度、椎弓根钉和纵棒的等效应力,运用两独立样本t检验比较三种内固定之间的位移和活动度的差异,评价横连对内固定稳定性和安全性的作用。结果:经棘突放置横连内固定的位移和活动度最小,切除棘突放置横连内固定的次之,无横连内固定最大。经棘突放置横连内固定较无横连内固定在不同运动中的位移和活动度有20%~30%的减低,切除棘突放置横连较无横连在不同运动中的位移和活动度有10%~20%的减低,经棘突放置横连后较无横连内固定降低了骨折临近椎体椎弓根钉的等效应力,增加了横连的应力。切除棘突脊柱在前屈和后伸的位移和活动度大于完整棘突脊柱。结论:经棘突放置横连具有更高的稳定性和安全性,应该在经骨折椎体置椎弓根钉治疗胸腰椎爆裂骨折中使用。

关键词： 埋地管道   横向滑坡   有限元分析   轴向应力  

摘要： 山区敷设的埋地管道经常受山地滑坡尤其是横向滑坡的影响,会造成埋地管道变形、破裂等,不利于管道的安全运行。文中对横向滑坡作用下管道的轴向应力进行研究,选择非线性接触模型进行有限元分析,改变管周土壤粘聚力、泊松比、内压、径厚比进行有限元计算。结果表明:滑坡位移中部、边缘处应力集中且滑坡位移边缘管道3点方向受压、9点方向受拉,滑坡位移中部管道3点方向受拉、9点方向受压。通过分析管道轴向应力的变化曲线,归纳管道轴向应力的变化公式,为管道的防护提供理论参考。

关键词： 钢箱梁   顶板-U肋   焊缝   疲劳裂纹   钢板加固   有限元分析  

摘要： 为研究钢板加固钢箱梁顶板-U肋疲劳裂纹的具体加固参数与加固效果,以加固件长度与厚度、是否设置加劲肋为变化参数,建立局部有限元分析模型,通过分析顶板-U肋焊趾处应力,评估受损构件的钢板加固效果,并提取裂纹尖端应力强度因子,研究不同参数对于加固效果的影响规律。结果表明:采用钢板加固顶板-U肋焊缝细节,可使模型中焊趾应力峰值降低约40%;胶层破坏时通常从顶板处开始破坏,现场加固时应确保顶板处胶层粘贴紧固;当钢板长度大于裂纹长度时,钢板长度对裂纹尖端应力水平影响较小,加固时保证钢板能够完全覆盖裂纹即可;当钢板板厚达母材板厚的1/2时加固效果趋于稳定,实桥加固时可取板厚为母材板厚的一半;与未加固裂纹相比,采用带加劲肋钢板可将裂纹尖端应力强度因子降低约50%,建议在加固时采用带加劲肋钢板,进一步提升加固效果。

关键词： 无损漏磁检测   钢丝绳   有限元分析   漏磁场   磁场密度  

摘要： 针对钢丝绳的无损漏磁检测,通过设定不同变量,探究钢丝绳断丝损伤对钢丝绳使用的影响。采用ANSYS Maxwell 3D建模,通过控制变量,改变钢丝绳的断丝长度、断丝深度、气隙间距,生成钢丝绳的径向和轴向漏磁场曲线图,观察漏磁场曲线图,得出断丝长度、断丝深度和气隙间距的改变对钢丝绳断丝损伤的影响,同时获得检测后的磁场密度图。本文使用ANSYS有限元软件进行模拟,检测结果更加精确,并以有限元分析漏磁信号规律为研究基础,为保障钢丝绳的安全使用提供参考。

关键词： 型钢混凝土   托换梁   有限元分析   粘结滑移  

摘要： 粘结滑移有限元分析是掌握型钢混凝土托换梁变形特性的关键手段。采用有限元分析软件建立了考虑和不考虑型钢与混凝土粘结滑移两种有限元模型,分析了托换梁荷载-挠度曲线、型钢应变及箍筋应变的变化规律。结果表明:不考虑粘结滑移时,托换梁的极限荷载、跨中挠度与试验值差值百分比范围分别为1.0%~6.8%和11.3%~24.5%,受剪段中部、梁跨中位置的腹板应变和内、外侧箍筋应变与试验值的差值百分比分别为23.1%、46.4%、15.8%和45.8%;考虑粘结滑移后,托换梁的极限荷载、跨中挠度与试验值差值百分比范围分别为0.7%~4.5%和5.7%~18.2%,受剪段中部、梁跨中位置的腹板应变和内、外侧箍筋应变与试验值的差值百分比分别为2.7%、1.3%、11.6%和27.7%;考虑型钢与混凝土粘结滑移的有限元模型可更准确地模拟梁的承载力和变形。

关键词： 轴向中空壁塑料管   砂箱埋地试验   力学性能   有限元分析   边界效应  

摘要： 为了研究埋地轴向中空壁塑料排水管的变形与力学响应特性,以便充分利用材料与结构性能,基于模型箱试验,获得埋地管道受到土荷载、地面荷载和管土相互作用下管道及其管周土体的力学及其变形特性;基于ABAQUS有限元分析管截面在埋地外压、排水内压及两者组合作用下的应力和变形特性,建立管道的基本力学参数在砂箱试验与真实埋地条件下的换算关系,提出边界效应修正计算公式。研究结果表明:土柱法+分布角法适用于计算地面静荷载作用下埋地结构壁管道的管顶竖向压力,荷载扩散角宜取30°~35°;在地面静荷载作用下,管道径向变形计算方法中Spangler-Iowa公式偏保守,AWWA M23规范计算结果与试验结果较吻合,而考虑准永久值系数会导致变形计算结果偏小;在埋土外压作用下,管腰位置内壁易发生受压破坏;排水时,管顶位置内壁易发生受拉破坏;内外壁起主要承载作用,受力较大;中间筋主要起连接作用,受力时应力以中性轴为零点向两侧呈梯度增加;本文提出的边界效应修正计算公式是准确可行的。研究成果可为轴向中空壁塑料管等柔性埋地管道的结构设计、力学和损伤失效分析提供参考。

关键词： 汽车起重机   液压缸绳排   单缸插销   有限元   变形  

摘要： 文中对某25t汽车起重机液压缸绳排机构受力计算提供3种计算方法。根据液压缸绳排机构(臂节间伸缩液压缸和绳排滑轮)连接方式推导出受力计算公式,建立臂架系统的有限元模型。将滑轮简化为2根绕中心转动的梁,滑轮间的绳排作用采用节点耦合方式,考虑变形同时准确计算臂节之间的受力。建立多体系统动力学仿真模型,对比了动力学分析、解析计算、有限元分析3种方法,分析结果一致。并对刚性和考虑几何非线性变形的液压缸、绳排受力进行了差异性分析,并对比了单缸插销与液压缸绳排方式的伸缩臂架的轴向力差异,为伸缩臂绳排起重机的设计计算提供了参考。