关键词： 折臂式高空作业车   有限元分析   模态   频谱响应   风载  

摘要： 折臂式高空作业车在进行高空作业时,在面对不同高度的风载时会出现振动,严重影响工作臂的稳定性和安全性。利用SolidWorks软件构建工作臂的三维模型,将模型以Step.格式导入到ANSYS软件中进行有限元分析前处理及模态分析。在模态分析的基础上开展频谱分析,得到工作臂在不同高度风载下的固有频率、振型、共振频率的重要信息。根据所得信息,对工作频率提出要求,并对结构问题进行简要改进,为折臂式高空作业车工作臂的性能预测和优化提供理论依据。

关键词： 内聚力模型   数值模拟   有限元   结合强度  

摘要： 为探究汽轮机末级叶片基体与涂层结合强度和分析涂层裂纹萌生及扩展规律,基于双线性内聚力模型理论,建立了基体-涂层界面裂纹扩展计算力学模型,采用有限元仿真方法模拟了汽轮机末级叶片熔覆涂层脱落情况。结果表明,涂层和基体材料参数会影响涂层脱落时的裂纹扩展规律和力学响应;适当增大基体材料弹性模量和减小涂层材料弹性模量能延缓水蚀过程中涂层的失效时间;增大涂层和基体材料弹性模量,能提高涂层与基体结合界面在裂纹扩展中所能承受的最大应力,进而提升涂层与基体结合界面的耐冲击能力。

关键词： 大跨度举高消防车   底架支腿   接触非线性计算   有限元分析  

摘要： 针对传统大跨度举高消防车的底架支腿之间接触区域应力较难准确评估的问题,基于接触非线性计算方法对某款大跨度举高消防车底架支腿的接触区域强度进行有限元分析,通过对典型位置的仿真结果与实车测试结果进行对比,验证了接触非线性计算的准确性,为底架支腿的轻量化设计提供了新思路,可广泛应用于大跨度举高消防车优化设计中。

关键词： 装配式钢结构建筑   复合保温外墙板   热桥节点   金属连接件   热工性能   有限元分析方法  

摘要： 在绿色低碳建设的发展理念下,装配式钢结构建筑技术大力发展。钢结构建筑连接节点构造复杂,金属连接件种类多,所形成的热损失量不易估算。论文基于有限元传热分析方法对钢结构预制混凝土墙板楼板连接节点进行了热工性能模拟计算,详细核算了由钢结构主体形成的结构性热桥以及由金属连接件形成的点热桥所造成的热损失。由于钢制连接件具有多维热传导属性,通过模拟计算结果可见,即使每个部件均采用了较好的断热桥措施,组装后形成的整体构造热损失仍是不可忽视。

关键词： 腰椎定点旋转手法   拇指推力   椎间盘退变   骨错缝   三维有限元  

摘要： 背景:腰椎定点旋转手法操作过程中需要医生双手协同操作,进而输出旋扳力和拇指推力,通过对椎间盘产生位移和调节应力分布来治疗腰椎间盘突出,但是对于拇指推力的力学作用及其加载方向对手法效应的生物力学影响目前尚不清楚。目的:比较拇指不同推力方向下,腰椎定点旋转手法治疗腰椎间盘突出的生物力学差异。方法:构建L3-5正常三维有限元模型并进行有效性验证,然后参考椎间盘退变Pfirrmann分级,通过修改L4/5椎间隙高度、髓核体积以及纤维环、髓核、韧带材料参数来模拟椎间盘退变,最终构建L4/5椎间盘中度退变伴左旁中央型突出病理模型;然后以病理模型为研究对象,模拟手法向右侧旋扳,以改变拇指推力方向为条件,建立3种操作模式(M1:拇指向左推;M2:拇指向右推;M3:不施加推力),对比3种操作模式下突出物的位移和椎间盘应力,以及小关节软骨的应力、应变。结果与结论:①L4/5椎间盘突出物最大位移值:M1位移为2.6723 mm,M2为1.1561 mm,M3为1.8264 mm,M1>M3>M2;②L4/5椎间盘最大Von Mises应力:M1为1.8467 MPa,M2为0.4190 MPa,M3为1.2579 MPa,M1>M3>M2;③L4/5双侧小关节软骨均产生了不同程度的接触应力变化:M1为0.4855 MPa,M2为0.0267 MPa,M3为0.4414 MPa,M1>M3>M2;右侧软骨接触力:M1为0.0005 MPa,M2为0.0259 MPa,M3为0.0013 MPa,M2>M3>M1,左侧大于右侧,M1数值最高,软骨的应变与接触应力变化现象一致;④提示不同的手法操作模式均会对病变节段椎间盘及附属结构产生一定的生物力学影响;M1操作模式下突出物位移、椎间盘应力以及左侧关节软骨接触的应力、应变最大,能更好地促进椎间盘位移、平衡应力分布及复位小关节紊乱,故操作更优。

关键词： 装配式钢筋桁架梁   桁架腹筋   力学性能   ABAQUS有限元模拟  

摘要： 提供一种新型装配式钢筋桁架梁的设计,采用蛇形腹筋代替传统箍筋,利用有限元软件ABAQUS对四个模型的受力性能进行分析。研究蛇形腹筋与底部纵筋形成的不同角度,以及梁在两种荷载形式下的力学性能。对比分析了传统钢筋混凝土简支梁与新型钢筋桁架简支梁的承载力、挠度、裂缝发展和经济效益。结果表明,相较于传统钢筋混凝土梁,新型装配式钢筋桁架梁的抗弯和抗剪承载力均有所提高,钢筋用量大幅度减小。在保证结构安全性和可靠性的前提下,新型装配式钢筋桁架梁结构充分发挥钢筋混凝土结构的优势,节约建设成本,将经济效益最大化。研究结果可对结构专业设计人员提供参考。

关键词： 工业厂房   振动   TMD   耗能减振  

摘要： 在生产设备自身振动及噪声等多因素耦合下,厂房结构产生不良振动反应,轻则减少设备使用寿命,影响企业正常生产,重则造成厂房坍塌,造成极大的生命和财产损失。通过对已建工业厂房的振动形式和异常振动原因进行分析,拟在原已建工业厂房附近建设一座功能相同、产量高、性能齐全的大型工业厂房。为减小新建厂房设备生产时对屋面的扰动,降低交变荷载对屋面防水系统的扰动,提出采用调谐质量阻尼器(TMD)进行减振耗能,以保障厂房生产安全,提高使用寿命。通过研究,有效解决了大型动力工业厂房结构异常振动的难题,提高了我国工业厂房的设计水平,为工业厂房的应用提供了参考。

关键词： 气凝胶复合制品   节能   气凝胶传热模型   有限元分析  

摘要： 气凝胶复合制品在热力管网中应用优势极大,气凝胶与纤维材料复合改变了原材料的传热行为,增强了传热效果。通过对换热站供热主管道的保温理论计算数据、实际测量数据的分析,展示了气凝胶复合保温材料在换热站应用的节能效果,并建立气凝胶传热行为的数学模型,通过有限元分析软件对模型参数进行计算,为管道保温计算提高有效的理论基础。

关键词： TBM刀盘连接螺栓   载荷工况   刀盘连接螺栓校核   有限元分析  

摘要： 针对TBM在掘进过程中存在刀盘连接螺栓易断裂问题,文中对TBM刀盘直径与主轴承选型,以及刀盘连接螺栓连接可靠性进行研究。以某隧道工程为依托,首先通过建立TBM刀盘受力模型,进一步分析了刀盘连接螺栓在4种复杂工况下所承受的载荷;其次对刀盘连接螺栓的疲劳强度进行校核,为主轴承选型提供理论原则与依据;最后通过ANSYS仿真软件分别分析了刀盘连接螺栓受力模型优化前与优化后螺栓的结构强度与刚性。结果表明:优化后螺栓受到的最大应力减小46.3%,总变形量减小8.6%。同时验证:在主轴承偏小的情况下,刀盘连接螺栓在脱困工况下最容易断裂。

关键词： BDS北斗导航   机械原理   机械设计理论   有限元分析   智能化   水汽种植法   植树机   随动机构  

摘要： 本文基于水气种植法以及规整的沙柳树苗设计一款智能化沙漠植树机,通过机械设计、有限元分析及北斗循迹控制等方法,对沙漠植树机的功能设计与结构设计进行研究,并完成样机制作。从沙漠植树实际现状进行分析,确定了智能化沙漠植树机要实现的各项功能,提出了智能一体化沙漠植树机的总体机构方案,利用机械原理和机械设计理论,完成了各机构的设计以及尺寸和选型,建立完善的三维模型;应用有限元分析理论,通过ANSYS软件对关键零部件进行静力学分析,验证其在不同工况下的结构强度是否满足要求;购买材料进行产品加工制作以及后期调试,并加入BDS北斗循迹模块进行智能化路径规划植树作业,利用太阳能板,转化光能进行能源补充;加入了水量及苗量的监测及反馈系统以及植树点的记录系统等。相较于沙漠林业人员人工种植所面临的效率低、耗时长、成本高的情况,本产品可以在有效提升种植效率同时,通过更加便捷的智能化管理,节省人力物力,较好地降低成本。