关键词： 耐久性   环氧沥青混合料   抗压回弹模量   应力松弛模量   有限元分析  

摘要： 环氧沥青是一种热固性材料,具有强度高、高温稳定性好、耐疲劳等优异性能。将环氧沥青混合料作为路面面层,是实现路面耐久性的一种可行方式。将环氧沥青混合料作为路面面层的铺装材料,并降低环氧沥青中环氧组分用量,通过抗压回弹模量试验和应力松弛试验获取环氧沥青混合料的力学参数。基于试验得到的混合料力学参数,设计不同路面结构组合,并使用有限元模拟手段对环氧沥青路面进行结构力学分析和组合优化设计。结果表明:沥青用量为60%和70%的环氧沥青混合料的路用性能和强度显著优于SBS改性沥青混合料。组合3(4 cm 60%EAC-13+4 cm AC-13),组合5(4 cm 70%EAC-13+4 cm 70%EAC-13),组合7(4 cm AC-13+4 cm 60%EAC-13)三种环氧沥青路面结构组合与其他结构组合相比具有较好的力学计算指标和经济性。

关键词： 楔横轧   扭转振动   模态分析   有限元法  

摘要： 针对大型轴类楔横轧机轧制过程中的振动现象,采用弹簧-质量系统动力学模型简化方法,构建了大型轴类楔横轧机的主传动系统的动力学模型,并基于此对扭转振动特性进行了分析,得到了固有频率与主振型。根据系统模态固有特性,分析了系统的各阶模态柔性和能量分布,并利用ANASYS软件构建了有限元动力学分析模块对传动系统进行模态分析,得到系统整体各阶模态固有频率和主振型,振型图中展示了各个阶次的振动特点。为了降低计算复杂度,针对传动轴连接,采用简化模型来模拟复杂的轴结构,但简化模型可能引入误差并无法准确捕捉所有模态。理论系统扭振频率和模态分析结果的扭振频率基本一致。在此次模拟中,简化传动轴连接对分析结果没有显著影响。结果表明,第1阶模态是最敏感、最易被激发的模态,系统能量主要集中在轧辊附近,且容易受到自激振动的影响,后续可以据此可对系统进行进一步研究与优化。

关键词： COMSOL   有限元   磁场   规律分析  

摘要： 论文利用COMSOL有限元建模软件构建了水中目标磁场模型,并针对不同的距离、航向角、航区和消磁情况对水中目标产生的空中磁场特性进行了仿真计算,给出了规律分析结果,为航空磁探设备使用提供一定的指导借鉴。

关键词： 桥梁工程   滑移   有限元分析   高强螺栓群   孔壁变形   简化数值模型  

摘要： 为研究摩擦型高强螺栓抗剪连接的滑移行为,分析了钢结构全过程的受力和变形性能。采用简化的螺栓滑移数值计算方法,使用COMBIN39弹簧单元模拟了螺栓与盖板、芯板之间的摩擦行为以及螺杆与螺栓孔壁之间的接触挤压行为。通过ANSYS有限元软件模拟了单行四列螺栓连接抗剪滑移过程并采用试验加以验证。建模分析了三行六列螺栓群在摩擦阶段、滑移阶段和弹塑性变形阶段的连接抗剪滑移过程,总结出各行螺栓在各个阶段的传力比和芯板、盖板的应力分布规律。根据三阶段滑移过程,提出了螺栓群总滑移量的计算公式。以孔壁变形特点为依据,采用分段函数拟合出孔壁的变形-荷载曲线,并将拟合的曲线与芯板和盖板各螺栓孔壁变形平均值有限元结果进行了比对。结果表明:有限元计算的荷载-位移曲线与实测的荷载-位移曲线吻合良好,验证了有限元模型的正确性;拟合的变形-荷载曲线与有限元模拟值吻合良好;当外荷载为375 kN时,传力比最大的第1列螺栓首先开始松动,之后便出现微小滑移;当外荷载增加至905 kN时,第1列螺栓芯板位置处出现大面积塑性变形区并发生孔壁挤压破坏,可以认为芯板已经达到极限承载能力状态,但此时盖板的Von Mises应力仅为231.1 MPa,说明盖板没有进入屈服状态。研究结果可为摩擦型高强螺栓群的研究和设计提供参考。

关键词： 煤矿皮带   运输机   有限元分析  

摘要： 随着煤矿开采强度的提升与生产规模的扩大,煤矿皮带运输机以输送距离长、运输效率高和运行平稳等独特优势成为了煤矿运输系统的核心。但是由于煤矿井下工作环境的制约,皮带运输机在运输过程中存在的很多不确定性因素会导致皮带运输机发生故障,从而会直接影响煤矿作业效率。为此本文在阐述煤矿皮带运输机设计与优化相关概述的基础上,对基于GA-ELM的煤矿皮带运输机设计与优化诊断进行了HHT变换的信号分析和GA-ELM算法的煤矿皮带运输机故障的诊断,最后本文还对煤矿皮带运输机故障诊断系统进行了设计与测试,着重设计出了系统总体架构、振动采集节点、系统数据通信设计等一整套系统方案,并提供了本文设计的诊断系统测试环境及测试结果。

关键词： 涡轮叶片   裂纹   三维叶尖间隙   动态响应特性   有限元分析  

摘要： 针对叶尖定时故障诊断方法在检测叶片裂纹时仅关注一维信息、提取故障特征有限的不足,利用叶尖间隙具有三维特征的特点,提出了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统的三维叶尖间隙(3D-BTC)有限元模型。以该模型为基础,分析了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角对三维叶尖间隙的影响规律。首先,建立了航空发动机涡轮叶-盘-轴耦合系统有限元模型;其次,在叶片尾缘处引入贯穿裂纹,通过瞬态动力学分析计算了在不同横滚角、俯仰角裂纹作用下叶片的变形;最后,采用三维叶尖间隙计算方法获取了叶片三维叶尖间隙时域波形及频谱,研究了航空发动机涡轮叶片裂纹方位角的三维叶尖间隙动态响应特性。计算结果表明:裂纹的出现会降低叶片刚度,从而影响叶片的三维叶尖间隙;叶片三维叶尖间隙随裂纹横滚角的增大而减小,随裂纹俯仰角的增大先减小后增大;随着裂纹两类方位角变化,不同测点位置的叶尖径向间隙基本谐波分量峰值变化率的差值最大为6.1%,周向滑移角和轴向偏转角基本谐波分量峰值变化率的差值小于0.12%,可见综合三维叶尖间隙能够更准确地反映裂纹信息。

关键词： ANSYS   管卡   有限元分析  

摘要： 为了评估深海管卡在复杂海洋环境中的应力分布、变形情况以及疲劳寿命,建立了有限元模型,并施加边界条件和载荷。本文针对径向密封,研究了管卡密封压力及密封螺栓施加的预紧力匹配情况,计算得出管卡作业后对管道引起的残余变形,针对轴向密封校核了密封条及其安装沟槽尺寸,以及在半瓦贴合后密封条所能达到的密封压力。此外,根据设计任务还对管卡安装框架吊点进行了有限元分析。这些数据为深海管卡的设计和优化提供了重要参考,有助于确保其在复杂海洋环境中的安全性。

关键词： 地铁车辆   底架边梁   结构设计   有限元分析  

摘要： 为解决某地铁车辆全包式头罩安装空间的问题,本文将司机室位置底架边梁打断,前端边梁向车内移动20mm,中间加入过渡板,连接前、后底架边梁。但底架边梁打断后存在车体强度下降的风险,因此本文设计了3种底架边梁连接结构,再通过有限元仿真方法,比较3种结构在典型工况(AW3-1200kN压缩)下的应力分布情况,获得了一种安全、可靠的底架边梁连接结构。

关键词： 场路耦合   磁致伸缩   叠片铁心   振动  

摘要： 目前,对于铁心振动计算通常采用有限元仿真来实现,但该方法计算时间长且效率低,为解决此问题,该文提出了基于机-电类比的铁心多场耦合特性精细化建模与计算方法。根据铁心步进搭接区域的结构特点,对搭接区域铁心进行磁路建模,建立考虑气隙影响的铁心等效磁路模型。根据机-电类比方法和振动理论,建立可描述变压器铁心振动的集总式和分布式等效振动回路模型,基于搭接区域磁场分布特性建立二端口级联形式的等效振动回路模型,实现了铁心振动特性的快速精准计算。搭建了叠片铁心测试平台并进行实验,通过将测量结果与计算结果对比,发现励磁电流、铁心磁通密度、位移和加速度等具有较好的一致性,验证了所提方法的有效性和准确性。

关键词： 钢筋混凝土柱   火灾后   有限元分析   温度场   承载力  

摘要： 建立钢筋混凝土柱温度场和火灾作用后偏压受力性能的有限元分析模型,有限元计算的破坏形态、荷载-变形曲线、承载力和试验结果吻合良好。同时,分析了圆形截面和方形截面偏压柱的温度变化和受力特性。结果表明,与外表面相同距离点的方形截面温度比圆形截面温度低;受高温和应力作用,偏压柱混凝土最大压应力和拉应力不在截面最外边缘,而是出现在左右半部中间附近,并且随着挠度增加,最大压应力位置向受拉侧偏移;受火时间小于90 min时,钢筋混凝土柱承载力和刚度随受火时间增加快速下降,而后下降平缓;火灾后剩余刚度系数小于火灾后剩余承载力系数,受火时间90 min时,钢筋混凝土柱火灾后剩余承载力和刚度系数分别约为0.45和0.37。