关键词： 轧辊变形   极片一致性   有限元   不同因素  

摘要： 轧辊的变形是影响极片一致性的关键因素,通过ANSYSWorkbench有限元仿真,对在弯缸力作用下,不同极片宽度,不同主缸力和不同辊面宽度对轧辊的变形影响情况进行分析,并通过图表总结得出其变形规律,为实际应用提供理论依据。

关键词： 曲柄滑块机构   曲柄   运动分析   有限元分析   安全系数云图  

摘要： 为掌握曲柄滑块机构运动特点以及曲柄的强度,对曲柄滑块机构进行运动分析,推导滑块的位移、速度、加速度方程。再使用SolidWorks软件,完成机构运动仿真,分析滑块位移和加速度运动特性。对曲柄受力分析,并通过SolidWorks Simulation对曲柄进行有限元分析,对应力、变形、安全系数云图进行分析,有利于指导曲柄零件的结构设计。

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： 盾构施工   有限元分析   建筑沉降   安全评价  

摘要： 本文以某叠线盾构隧道施工侧穿居民楼为背景,通过三维有限元软件MIDAS/GTS NX对盾构隧道的掘进过程及列车运营进行模拟,分析小净距情况下居民楼的沉降情况,并对居民楼的结构安全进行评估。数值模拟的结果表明在盾构隧道的掘进施工期间居民楼的沉降及位移均在允许范围内;运营期间列车振动诱发的最大垂向Z振级和最内最大噪声均在规范的容许限制内。表明在不采取措施的情况下,居民楼仍然安全可靠。该研究结果可为其他类似情况提供参考。

关键词： GB/T 4732—2024   分析设计   热应力棘轮   弹塑性分析   有限元分析  

摘要： 针对防止承受复杂循环载荷的承压设备和部件发生棘轮失效的重要性,各国标准给出了相应的评定准则。我国新修订的压力容器分析设计标准GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中对棘轮这一重要失效模式给出了弹性分析、简化的弹塑性分析和弹塑性分析等3种评定方法,对该标准中3种棘轮评定方法的分析要求及修订的理论背景进行了详细的解读和探讨,通过算例着重介绍了新标准中简化的弹塑性方法和弹塑性方法的应用,并验证了棘轮评定中的这两种方法的一致性,旨在为工程设计人员更好地理解新标准提供参考。

关键词： 非饱和土   基质吸力   回弹指数   本构模型   有限元模型  

摘要： 非饱和土压缩指数受基质吸力影响明显,回弹指数是土的临界状态本构模型中的重要变形参数。但在本构模型理论研究中,回弹指数随基质吸力的变化影响往往被忽略。为解决这一矛盾,以杭州地区重塑粉土为试样,使用GDS非饱和直剪系统的竖向加载功能,对试样进行50、100、200 kPa 3种定吸力条件下一维固结回弹试验,获取不同基质吸力非饱和回弹指数κ(s),并拟合得到κ(s)函数关系,对比已有试验研究,验证了拟合结果的合理性。进而将κ(s)表达式引入非饱和土扩展剑桥弹塑性本构模型,形成一种考虑回弹指数随基质吸力变化的非饱和土弹塑性本构模型。应用子增量步显示积分算法将该模型编辑成ABAQUS有限元UMAT子程序,最后基于ABAQUS有限元平台结合自编UMAT子程序进行固结回弹数值试验,模拟实际试验过程,对比两者试验结果,验证了该UMAT子程序的正确性。实现了一种考虑回弹指数随基质吸力变化的非饱和土弹塑性本构模型的数值化,为其进一步应用建立基础。

关键词： 水库   进水塔   ANSYS   仿真分析  

摘要： 作为水库枢纽的重要建筑物,取水塔属于高耸结构,在各种工况,特别是地震工况下的稳定性对整个水库枢纽的安全运行尤其重要。本文结合某水库实际情况,采用ANSYS三维有限元软件对取水塔进行三维仿真分析,得出塔体结构在完建、运行、检修、地震工况下位移、应力一般分布规律,且均应满足规范要求,为取水塔结构安全稳定评价提供技术支撑。

关键词： 微电子机械系统(MEMS)   加速度计   双质量全差分结构   温度性能   有限元分析  

摘要： 微电子机械系统(MEMS)加速度计作为应力敏感器件,很容易受到外界应力的影响,尤其是对温度应力非常敏感,MEMS加速度计的温度性能成为了制约加速度计性能提升的关键因素。为了提高MEMS加速度计的温度性能,减小温度漂移,提出了一种新型的双质量、全差分MEMS敏感结构方案。通过双质量的差分效果,可以将外界温度变化引起的变形差分掉,从而降低加速度计的温度系数,提高温度性能。利用有限元仿真的手段,优化双质量结构的布局,验证加速度计的温度漂移结果。实验结果表明,加速度计温度性能得到了有效提升。

关键词： 跟骨   微创   有限元分析   空心螺钉  

摘要： 目的通过有限元分析研究不同空心螺钉内固定方式在Sanders ⅡB型跟骨骨折的生物力学稳定性。方法在一名志愿者(男性,26岁,身高173 cm,体重70 kg)跟骨CT基础上,通过Mimics 22.0、Geomagic12.0、Solidworks2019、ANSYS Workbench 2022等数字医学软件建立跟骨三维有限元模型,建立Sandres ⅡB型跟骨骨折模型。螺钉分为以下3种:①纵螺钉:自跟骨结节向前部;②横螺钉:自跟骨外侧壁向载距突;③垂直螺钉:自跟骨底部向丘部,垂直于后关节面。螺钉配置方案如下:纵螺钉自跟骨结节上方、中部、下方为进钉点分为上方组、中部组、下方组,再依据双横螺钉+单垂直螺钉、单横螺钉+单垂直螺钉、双横螺钉+无垂直螺钉和单横螺钉+无垂直螺钉的配置方式进一步分为4个亚组,最终得到12个模型(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l模型)。在后距关节面和中距关节面分别施加420 N和200 N载荷模拟成人单足站立时跟骨受力,分析各个模型的总形变位移,丘部、前部、关节面骨折裂缝相对位移,骨折断端、螺钉的应力峰值。结果i、j模型的总形变位移最低,k、l模型的形变位移最高;其余模型的最大形变位移变化幅度较小。丘部骨折裂缝平均相对位移在上方组最低(0.27 mm),下方组相对较高,其中k、l模型的变异最大;前部骨折裂缝平均相对位移在下方组最小(0.16 mm),其中i、k模型表现最佳;关节面骨折裂缝相对位移在所有模型中均保持在较低水平。上方组模型骨折断端平均应力峰值最低(60.20 MPa),中部组和下方组接近(分别为103.88 MPa和99.76 MPa)。上方组的螺钉平均应力峰值最小(222.77 MPa),下方组k、l模型的平均应力峰值最高,分别达到331.48、349.82 MPa。结论i模型(下置纵螺钉+双横螺钉+单垂直螺钉)在降低总形变位移和前部骨折裂缝相对位移方面具有优势,值得推荐。纵螺钉、垂直螺钉和横螺钉在跟骨骨折固定中承担着不同作用,医生可根据患者需求选择适宜的螺钉配置。

关键词： 接收线圈   过电压   无线电能传输系统   状态检测   耦合距离   硬件实验   保障系统   线圈耦合  

摘要： 为了使感应无线电能传输系统能够自主判断二次侧电能接收线圈与二次侧电能发送线圈之间的耦合距离是否满足正常工作的条件,从而避免可能的过电压或过电流故障,保障系统的安全可靠运行,设计了一种仅通过动态检测一次侧电压幅值来判断一次侧线圈和副边线圈耦合状态的方法,可以有效简化系统的设计,硬件实验结果表明所设计的方案是可行的。