关键词： 端窗   盖革-米勒计数管   电场分布   仿真分析  

摘要： 端窗盖革-米勒计数管(简称端窗GM管)是辐射探测领域核心前端探测器件之一,能同时测量α、β、γ射线,成本低、可靠性高、通用性强。端窗GM管的电场分布是评价其工作性能的重要指标之一,针对新型端窗GM管研发设计过程中工作电压、阴阳极结构等核心设计参数难以定型问题,本文以国际先进型号端窗GM管为研究对象,分析关键仿真输入参数,建立精细化电磁仿真模型,开展其灵敏区域电场分布特性分析,明确其核心设计参数对电场分布的影响机制与规律。仿真结果与统计结论表明,采用负压供电方式有利于改善端窗GM管死时间,电场分布对阳极网厚度的变化更敏感,阳极网更适合布置于腔内底部区域,设置遮光导电涂层有助于进一步提升端窗GM管工作性能。

关键词： 开孔钢板   中空夹层钢管混凝土柱   轴压性能   有限元分析  

摘要： 对开孔钢板加劲中空夹层圆钢管混凝土柱的轴压性能进行了研究。采用ABAQUS软件建立有限元模型,在验证模型可靠性的基础上,对构件进行荷载-位移曲线分析、应力分布与破坏模式分析和参数分析,进而提出开孔钢板加劲中空夹层圆钢管混凝土柱轴压承载力的设计方法。研究结果表明:开孔钢板可以增强钢管和混凝土的共同受力和约束效应。构件各参数推荐取值:钢材牌号Q355、混凝土强度等级C60、开孔直径35 mm、开孔间距15 mm、加劲钢板厚度5 mm、加劲钢板个数4个,此时,与中空夹层钢管混凝土柱比较,承载力可提高9.6%,与不开孔钢板加劲中空夹层钢管混凝土柱的承载力比较,承载力只降低1.9%,因此开孔可以节省钢材,且保证一定的承载力。通过将规范中的计算公式,增加加劲钢板承载力贡献项,同时考虑开孔直径对承载力的影响和钢板对混凝土强度提高的作用,提出的轴压承载力设计方法可以较为安全地预测其轴压承载力。

关键词： 热再生   再生剂   激活行为   有限元   分子动力学  

摘要： 老化沥青的有效激活是影响热再生沥青及混合料性能的关键因素。本工作结合沥青路面就地热再生实体工程,采用有限元方法分析了再生沥青面层摊铺后的冷却过程,获取再生沥青混合料的降温曲线。设计双层扩散试验,研究了再生剂向老化沥青中的扩散规律,并采用分子动力学方法模拟了再生剂与新旧沥青的混溶行为,探讨了温度场、扩散时间和再生剂组分等因素对老化沥青激活再生行为的影响。结果表明,再生沥青面层不同深度处新旧沥青和再生剂之间的扩散存在差异,且短期内难以消除。范德华力是新旧沥青间的主要相互作用,再生剂降低了新旧沥青分子间的范德华力并促进了其相互扩散,扩大了沥青混溶区范围。相比于再生剂中的芳香烃组分,链烃组分更利于减小新旧沥青分子间的范德华力,但提高新旧沥青扩散系数的效果有限。再生剂掺量对提升老化沥青的激活效果存在显著的边际效应递减现象。

关键词： 连廊   贝雷梁   支撑体系   安装   拆除   有限元分析   施工技术  

摘要： 为解决高空大跨度混凝土连廊支撑施工难题,以南京新兴发展集团大明路项目为例,对贝雷梁支撑体系安装及拆除全过程进行研究与分析。在预应力混凝土连廊施工过程中,采用内设混凝土牛腿用于支设分配主梁,从而对原混凝土结构进行支撑加强,使结构梁能直接作为贝雷梁支撑体系支座。贝雷梁采用拖拽方式安装到位,后期采用局部分解+整体吊装落地方式进行拆除。采用有限元软件MIDAS Civil进行施工模拟分析,分析结果表明,贝雷梁在拖拽过程中具有较高的安全储备,能满足拖拽施工要求。模拟分析贝雷梁支撑体系在施加荷载前、后受力状态变化可知,贝雷梁平台作为高空连廊支撑体系能保障其安全施工。

关键词： 推出试验   T形连接件   贯穿钢筋   高强螺栓   有限元  

摘要： 为研究装配式交错桁架结构体系中钢梁与组合楼板的可靠连接,提出了一种空心组合楼板与钢梁形成组合扁梁的节点连接形式。对4组8个采用高强螺栓、T形连接件及贯穿钢筋连接的钢-混凝土组合试件进行了推出试验,试验主要分析了贯穿钢筋直径及有无T形连接件对连接节点的破坏模式、荷载-滑移特征和受剪承载力的影响。利用ABAQUS有限元软件对推出试件建立精确的非线性有限元模型来分析内部剪力的传递机制,并对数值分析结果与试验结果进行了对比。研究结果表明:新的节点破坏模式为高强螺栓栓杆在T形连接件与钢梁界面处被剪断,发生脆性破坏;在构件中配置T形连接件后其承载力增加2倍,配置T形连接件可以显著提高构件承载力;增大贯穿钢筋直径可以提高构件抗剪承载能力和抗剪刚度,建议选用直径为20 mm的贯穿钢筋。

关键词： 有限元   椭圆高强钢管   轴压屈曲   长细比  

摘要： 冷弯高强钢椭圆管柱由于其椭圆截面的几何特殊性和优越的力学性能而被广泛应用。然而,目前国内外缺乏系统性的冷弯高强钢椭圆截面的研究和设计指导。现通过数值模拟的方法,分析了冷弯高强钢椭圆管柱的轴压性能,并将得到的有限元数据与现行的欧洲规范进行对比。对比表明,欧洲规范中冷弯高强钢椭圆管柱的屈曲曲线过于保守。由此,提出了新的设计曲线,为冷弯高强钢椭圆管柱提供新的设计参考。

关键词： 车轮多边形   车轴   车辆系统动力学   有限元   临界平面   疲劳寿命  

摘要： 以某型高速动车组车轴为研究对象,基于考虑轮轨柔性的车辆轨道刚柔耦合动力学模型、轮对有限元模型和多轴疲劳模型,以实测多边形磨耗为输入,在速度300 km/h下分析了多边形磨耗对车轴疲劳损伤的影响。研究表明:在多边形磨耗的影响下,轮对受载状态剧烈波动并具有显著的周期性,且受载波动情况与多边形磨耗阶次相关。在18阶多边形磨耗影响下,高速动车组车轴的服役寿命降低至22年,小于《铁路动车组运用维修规程》规定的车轴设计寿命。

关键词： 光伏电站   有限元分析   热性能仿真   水冷机组  

摘要： 为改善光伏电站储能热效率,提高系统安全和稳定性,对电储能散热问题进行研究,设计了一套完善的热管理方案,并采用有限元分析软件对电池、电池簇及集装箱整体进行建模和热性能仿真评估。数据结果表明,采用四级管路结构设计和板换式水冷机组降温,可以有效降低集装箱内部电池间温差,保证电芯温差控制在5℃以内,集装箱内温控范围控制在15-35℃,延长整个系统的使用寿命以及运行的安全可靠。本文提高的光伏电站储能系统热管理方案,从电池包到电池簇,再到集装箱系统,每一个环节均安全可靠,性能表现良好。

关键词： 履带板   有限元   拓扑优化   强度   质量  

摘要： 以800 t级履带起重机为研究对象,针对其履带板质量大和结构不合理问题,对履带板结构进行拓扑优化。首先分析行走机构在危险工况下的受力情况,得到履带板的边界条件,对原始结构进行有限元分析;其次借助变密度法,以体积分数为约束条件,以加权应变能最小为目标函数,对履带板进行拓扑优化,并以拓扑优化结果为参考构建履带板的概念模型;最后验证优化结构的合理性。结果表明:优化后履带板的最大平均等效应力降低26%,应力均布性有所提高,且单个履带板质量减少8 kg。履带板结构的合理化设计对于履带起重机行走机构性能优化和轻量化具有重大意义。

关键词： 功能梯度材料   悬臂梁   半解析法   有限元   复合材料  

摘要： 功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)物理性能优良,具有重要的应用价值,近些年来受到了越来越多的关注。本文发展了一种可用于功能梯度悬臂梁受力分析的半解析方法,该方法具有与解析法同等的计算精度,并且可用于材料性能梯度分布复杂情况下的悬臂梁结构受力分析。将该方法用于材料性能按线性梯度分布、指数梯度分布、复杂经验公式梯度分布的功能梯度悬臂梁受力分析,并与解析法、梯度有限元法、分层有限元法的计算结果进行了对比验证。研究结果表明,当高度和长度方向的积分点数分别为11个和21个时,半解析法和梯度有限元法计算的弯曲应力分布结果与解析解基本一致,分层有限元法计算的弯曲应力分布结果与解析解相差较大,相对误差大于10%。而对于挠度值分析,半解析法、梯度有限元法、分层有限元法的计算结果均与解析解非常接近,最大相对误差不超过1.0%。