关键词： 深水   隔水套管   有限元   性能   参数  

摘要： 针对螺纹连接式隔水套管安全性问题,以设计出的一款深水隔水套管接头为例,通过建立三维模型,利用有限元分析软件设置相关参数开展实际工况下的模拟计算,完成隔水套管相关性能参数的校核计算。

关键词： TC4   SLM   多孔结构   骨科植入物   有限元分析  

摘要： 采用Rhino软件设计了两种多孔结构TC4骨科植入物模型,结合有限元分析方法对TC4多孔结构模型进行静力学仿真,得到了两种多孔结构及其不同孔隙率下的应力分布和等效弹性模量。通过激光选区熔化(SLM)打印出两种多孔结构TC4骨科植入物,进行准静态压缩试验和纳米压痕试验,探究了两种多孔结构及其不同孔隙率下力学性能的差异性。仿真结果表明,两种多孔结构孔隙率越大,平均应力越小。相同孔隙率下,规则多孔结构的平均应力、等效弹性模量和渗透率均大于不规则多孔结构;规则多孔结构弹性模量为4.18~9.71 GPa,不规则多孔结构的弹性模量为2.69~5.84 GPa,均满足人骨弹性模量范围。相同孔隙率下,规则多孔结构的抗压强度、弹性模量和耐磨性能均优于不规则多孔结构,与仿真结果一致。

关键词： 固体力学   有限元法   力-电-湿耦合   渐近理论  

摘要： 针对基于微观结构的力-电-湿多物理场耦合压电复合材料的力学特性分析问题,基于压电复合材料的基本方程、力-电-湿多物理场耦合效应,结合渐近均匀化方法预测的压电复合材料有效性能参数,提出基于渐近均匀化的力-电-湿耦合光滑有限元法。推导了力-电-湿耦合光滑有限元的动力学控制方程,并运用Wilson-θ法求解压电复合材料结构动力学问题,研究了湿度变化对结构固有频率和动力学响应的影响,并与有限元法的计算结果进行比较,验证了该方法的正确性和有效性。可见,该方法对分析压电复合材料元器件的多物理场耦合力学特性具有广阔的应用前景。

关键词： 装配式桥梁   剪力键   抗剪性能  

摘要： 为研究不同混凝土强度下剪力键角度对装配式桥梁接缝抗剪承载力的影响,采用有限元软件ABAQUS建立装配式桥梁剪力键的仿真模型,分析装配式桥梁剪力键在直剪情况下的受力状态。结果表明:剪力键角度会影响装配式桥梁接缝的抗剪性能,不同混凝土强度对应最优剪力键角度;角度为45、54、60°的装配式桥梁剪力键试件荷载-竖向位移曲线类似,并且破坏模式相同。

关键词： 输变电工程   扩大头锚杆   有限元   极限抗拔承载力   边坡支护  

摘要： 扩大头锚杆以其锚固段和扩大头的端头效应提供足够的抗拔锚固力,具有抗拔承载力大、适应性强、工程经济性优等特点。近年来,该技术发展迅速,被广泛运用于建筑底板抗浮、深基坑支护、边坡治理等工程中。本文利用有限元软件MIDAS/GTS分析一种扩大头笼芯囊新型底锚结构与土体相互作用过程及其破坏形式,验证了规范极限抗拔承载力计算公式的合理性,并对影响极限抗拔承载力的因素进行了讨论。针对某220kV输变电工程土质边坡实例,采用扩大头笼芯囊新型底锚结构支护与普通锚杆支护的设计对比分析,验证了该技术在输变电工程中运用的可行性与良好的经济技术效果。

关键词： 汽轮机   枞树型叶根   有限元   应力   振动  

摘要： 介绍了某40 MW汽轮机组末级长扭叶片的两种枞树型叶根结构,比较了两种叶根结构采用传统算法时的应力情况,评估了枞树型叶根优化的可行性,并建立了长扭叶片的有限元分析模型。通过对长扭叶片与轮槽进行有限元计算,分析了汽轮机末级长扭叶片枞树型叶根过渡段轴向长度及轮缘处叶根轴向斜角在不同取值时叶根的最大等效应力,确定了枞树型叶根的几何参数,同时为保证叶片和机组的安全可靠性,建立了长扭叶片的模态分析模型,分别计算了叶片在4 900 r/min和5 000 r/min时的前3阶的固有频率,确定其动频振动特性,避免共振的发生,最终达到了优化汽轮机组末级长扭叶片枞树型叶根结构的目的。同时建立的长扭叶片有限元分析模型为今后同类叶片设计问题提供了理论支持和解决方案。

关键词： 水土流失   多模型耦合   水文模型   SWAT模型   RUSLE模型   WEPP模型   土壤侵蚀模数   径流模拟  

摘要： 濑溪河流域存在严重的水力侵蚀,同时伴随着水土流失分布点多线长面广的特点。而现有模型几乎只考虑了流域尺度上的坡面和河流侵蚀过程,或者是坡面和流域尺度的基本结合,导致对土壤侵蚀全过程的物理模拟产生高度不确定。为此提出不同尺度模型相互耦合的水土流失监测体系,从三级顺序“坡-沟-河”结构,全面反演流域水沙的时空动态迁移过程。基于多模型耦合体系的流域应用表明:①单一模型在濑溪河流域都表现出良好的适用性和准确性。RUSLE模型预测结果与实际侵蚀规律高度吻合,SWAT模型参数率定的纳什效率系数(NSE)和决定性系数(R^(2))均达到0.6以上,模拟预测结果鲁棒性较好。②不同侵蚀模型的特征反演相互关联程度都达到极显著相关水平。WEPP和SWAT模型间R^(2)为0.96,RUSLE和WEPP模型间R^(2)为0.77,RUSLE和SWAT模型间R^(2)为0.58,分析表明坡面、细沟和河道尺度下的侵蚀物理过程是紧密耦合的。③多模型耦合的水土流失全过程风险评价较单一模型更为全面。通过对土壤侵蚀物理过程的空间耦合,实现流域土壤侵蚀、细沟冲刷和河道沉积等相关侵蚀过程的整体性评价,利于从不同尺度全面反演流域水沙输移的时空动态迁移过程和预测侵蚀风险发生规律。

关键词： 摩擦系数   弹性滑板支座   地震动   楼层反应谱   有限元分析  

摘要： 采用课题组建立的楼层反应谱Benchmark模型,研究弹性滑板支座不同摩擦系数对楼层反应谱的影响.使用ETABS软件建立隔震结构有限元模型,在底层柱底和基础之间布置弹性滑板支座,为了使楼层反应谱具有实用性和代表性,输入FEMA P695中推荐的22条远场地震动,分别对4个摩擦系数的基础隔震结构进行非线性时程分析,研究弹性滑板支座摩擦系数对楼层反应谱的影响,且与铅芯橡胶支座隔震结构楼层反应谱进行比较.结果表明:摩擦系数影响楼层反应谱的谱值,但不改变楼层反应谱峰值出现的周期,不影响楼层反应谱的频谱特征;在周期0~6 s内,文中4种摩擦系数的弹性滑板支座结构的楼层反应谱谱值均小于铅芯橡胶支座的谱值,说明该结构弹性滑板支座的隔震性能优于铅芯橡胶支座.

关键词： 电容麦克风   指向性控制   有限元分析(FEA)   多物理场耦合仿真  

摘要： 建立驻极体电容传声器声学模型,添加电、力、声的耦合多物理场,并通过有限元仿真计算的方式,获取传声器灵敏度与声波入射方向的极坐标曲线图。通过改变驻极体传声器声学模型中阻抗材料的阻抗参数来仿真分析传声器指向性与阻抗材料阻抗参数的关系。将仿真结果与集中参数电路模型得出的指向性控制结论相比较,验证有限元仿真分析的正确性。

关键词： 环形预应力   钢丝绳   桥墩加固  

摘要： 为了解预应力钢丝绳加固桥墩效果,文章采用Abaqus软件对实心、空心混凝土墩柱进行了加固模拟分析。研究表明,受钢丝绳与混凝土摩阻力影响,钢丝绳沿程出现预应力损失,张拉端向远端逐渐降低,混凝土径向、切向压应力则受钢丝绳拉力变化与间隔布置影响,在墩柱表面呈现不均匀分布,摩擦系数从0.05增至0.40,最大摩阻损失由14.5%增至71.5%,应采取措施降低摩擦效应。