关键词： 刚柔耦合   柔顺机构   拓扑优化   变形翼   流固耦合  

摘要： 利用刚性机构驱动的变形翼,蒙皮易出现不光滑变形的现象,而用柔顺机构设计的变形翼,虽蒙皮曲线光滑,飞机的稳定性和机动性增强,但难以满足变形与承载双重优化。为此,基于“指节”驱动式仿生刚柔耦合的设计思想,本文设计了一种瓦特I型六杆驱动的变弯度机翼后缘三“指节”刚性机构,并建立了可承受气动载荷和光滑变形的柔顺机构拓扑优化方法。先设计了一种由单电机驱动的瓦特I型六杆操控机构,再改进了“指节”式驱动下变形翼后缘的变密度拓扑优化方法,后求解并给出了一种具有三“指节”式杆驱动特点的变弯度后缘柔顺驱动机构,最后对优化模型进行了刚柔体动力学、空气动力学以及流固耦合仿真,并搭建了试验平台和样机模型,对柔性变形翼的可行性及其设计方法有效性进行论证,结果表明该机翼可以光滑、连续地大变形,同时又具有较强的承载能力。

关键词： 钢管混凝土   高温   动态响应   有限元分析  

摘要： 基于ABAQUS有限元软件对侧向撞击下受火钢管混凝土构件的动态响应进行了分析,包括不同受火时间下构件的温度分布、跨中挠度和撞击力时程曲线及构件的破坏形态和跨中截面弯矩。结果表明,受火时间对方形钢管混凝土构件的抗撞击性能影响明显,随着受火时间增加,构件跨中挠度和撞击时程增大,撞击力值减小;同样,构件的跨中截面弯矩大幅降低,弯矩的分配也发生了明显改变。

关键词： 基坑施工   浸水变形   风险预测   控制措施  

摘要： 为探究建筑基坑浸水后变形的防治方法,采用MIDAS-GTSNX有限元软件构建基坑的仿真模型,通过数值模拟和分析,预测基坑的变形风险。通过数值模拟得出不同含水率条件下,基坑围护结构的变形变化规律。随着土层厚度的增大,水平位移逐渐降低,最大位移出现在顶部;而基坑的地表沉降则随着距离的增加而减小,最大沉降发生在边部。根据沉降变形规律,提出相应的预防措施,为建筑基坑围护结构的工程设计和安全施工提供科学的理论依据。

关键词： 有限元数值模拟   滑动电接触   摩擦热   局域建模  

摘要： 脉冲大电流直线驱动装置运行过程中产生的极端工况导致多种损伤形式.为了研究多场耦合过程并分析多物理参量作用机理,建立了动态下的电磁场、温度场、结构场数学物理模型.利用轨道反向运动及接触远端物理量渐进平移不变的特性进行局域求解.模型还考虑了材料属性温度依赖性,热应力,接触面摩擦热等实际因素.各个物理场采用同一套网格体系,电磁场以及温度场的有限元离散格式采用欧拉向后差分形式求解,结构场则采用Newmark法进行求解,完成多场耦合下的数值模拟.通过与数值工具EMAP3D、Comsolol在相同模型和输入条件下的计算结果以及相关实验比较,验证了该模型的可靠性.本文采用一种C型电枢进行案例计算,得到了多参量的典型演化过程,并对速度趋肤效应下的场分布进行了讨论.

关键词： 城市生活垃圾   水冷炉排系统   水冷炉排块   有限元分析  

摘要： 随着生活垃圾热值的不断升高,机械炉排的工作环境变得更加恶劣,高热值垃圾燃烧时产生的高热流会影响机械炉排的工作稳定性。为避免燃烧高热值垃圾时,对机械炉排造成不可逆损伤,提高机械炉排的稳定性,以某型号水冷机械炉排的水冷炉排块为研究对象,研究其在不同条件下的冷却性能并进行强度校核。分析研究了不同温度载荷下,水冷炉排块与空冷炉排块的平均温度差,评价水冷炉排块的冷却效果。分析研究了不同冷却水入口温度、流速条件下,水冷炉排块的平均温度,明确了冷却水流速和温度的选择。并采用热-力耦合的方法,校核水冷炉排块的强度。结果表明,水冷炉排块能够有效的降低炉排表面温度,相较于空冷炉排块能够降低130~210℃,并且水冷炉排块的强度符合要求,能够满足正常运行。研究内容为水冷机械炉排的设计提供参考。

关键词： 钢桁架   大跨度悬挑雨棚   混合结构   有限元分析   钢结构支座分析  

摘要： 本工程为某体育场混凝土看台的钢桁架悬挑雨棚,根据《空间网格技术规程》的要求,本工程采用通用有限元分析软件Midas进行整体结构的位移及受力分析,针对混合结构的特点,给出了建模中钢桁架荷载的施加方式、阻尼比的取值、计算方法的选择等注意事项,通过建立三个不同边界约束条件的模型,对钢结构支座进行对比分析,通过对周期结果、位移结果及杆件应力结果的对比分析,得出三种不同边界类型对整体计算的影响,并对合理设置边界条件提出了建议,为后续类似案例的结构设计提供参考。

关键词： 隧道工程   软土隧道   长期变形   加固   有限元  

摘要： 为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明:隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体10倍时较为合适;不同泊松比对长期变形的影响不显著;不渗透的加固体对软土隧道长期的沉降控制弱于低渗透的加固体。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,可为类似工程实际运用提供参考。

关键词： 地质探测   仿生机器   蜘蛛   力学分析   有限元  

摘要： 针对铁道地质勘探特殊的工况需求,介绍了一种比较符合蜘蛛外形的仿生机器人。该机器人可搭载多类传感器,能在铁道地质勘探工作中感知障碍并实现智能避障,具备在崎岖、松软地面上的快速爬行能力,能实现复杂、危险等全地形、全方位的探测。在仿生机器人的初步设计阶段,对仿生蜘蛛足部行走过程进行了力学计算和动力分析,结果显示机器蜘蛛能满足基本的运动功能,为其舵机的选型及足部尺寸确定提供数据支撑。同时对蜘蛛结构进行了有限元建模,并进行了应力分析,结果显示机器蜘蛛机械结构设计合理。

关键词： 紧固孔   冷挤压   残余应力   压合衬套   疲劳强化   有限元  

摘要： 压合衬套冷挤压工艺是通过拉拔过盈芯棒穿过紧固孔将衬套安装至孔壁的一种冷强化方法。对压合衬套冷挤压后残余应力分布不均匀现象进行研究,提出了一种新型压合衬套冷挤压方法。该方法通过在传统压合衬套内侧添加带斜度的辅助衬套,从而在芯棒拉拔过程中可以沿孔轴向同步施加均匀干涉量。通过有限元仿真,得到该方法在干涉量为1.5%、1.8%、2.0%、2.3%、2.5%时的残余应力分布,并与传统压合衬套冷挤压方法进行对比。研究结果表明,该方法在孔端不会产生残余拉应力,且残余应力更加均匀,残余压应力区更深。与传统冷挤压工艺相比,新工艺在干涉量为2.5%时疲劳寿命提高了33%,且该增益随干涉量增加而增强。

关键词： 岔河水库   大坝   应力   位移   有限元分析  

摘要： 为探索岔河水库大坝在施工期和蓄水期内最大应力变形值及位置,以邓肯-张非线性弹性模型为水库大坝筑坝料应力应变关系模型,构建起坝体有限元网格模型,通过对两种工况下应力等值线模拟结果的分析,确定出岔河水库坝体及黏土心墙施工期及蓄水期应力变形程度,明确坝体最大应力变形值及具体位置,为大坝施工监控及后期运行监测提供依据。