关键词： 折臂伸缩吊机   有限元仿真   结构设计  

摘要： 为了设计一种适用于船舶甲板空间有限的吊机,指导折臂伸缩吊机机械结构设计,在介绍机械结构整体设计方案的基础上,基于ANSYS软件建立结构的有限元仿真模型,介绍模型的网格划分、约束建立以及载荷加载方法,研究分析结构的应力和应变。结果表明,所设计的折臂伸缩吊机械结构可满足相应作业需求,并形成了一整套利用有限元手段进行船用折臂伸缩吊结构强度计算的方法。研究结果可为同类船用折臂伸缩吊机械结构的设计和优化提供参考。

关键词： 光伏自动化   翻转机构   动力学仿真   有限元分析  

摘要： 在光伏自动化设备中,翻转机构是系统的关键部件。为实现低成本和高稳定性,设计了一种电机直连翻转机构。利用仿真软件ADAMS对翻转机构进行运动学和动力学仿真,研究驱动电机的允许负载和接触力分析,保证翻转机构在翻转过程中不会发生较大的冲击和振动;为保证转轴的应力、应变在误差范围内,运用有限元分析软件ANSYSWorkbench对其进行静力学分析,确定其强度可靠且精度满足要求。结果表明,对翻转机构的强度、刚度及运行的平稳性进行仿真分析,是机构设计和选型的重要依据。

关键词： 正交异性钢桥面板   模隔板   弧形切口   疲劳   裂纹   应力强度因子   热残余应力   扩展有限元法  

摘要： 为了解正变异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳开裂的规律,以某跨径350 m的独塔单跨钢箱梁自锚式悬索桥为背景,基于扩展有限元法建立纵肋-横隔板弧形切口多尺度裂纹扩展数值模型,求解弧形切口在轮载作用下的应力强度因子,分析轮载-热残余应力耦合作用下的疲劳裂纹扩展形态和特性。结果表明:当顺桥向车轮作用于弧形切口正上方时,应力强度因子急剧增大,基于该响应曲线可以识别疲劳荷载模型的轴组,但无法识别轴组内的单轴。弧形切口切向热残余拉应力峰值达到341.1 MPa,使得轮载作用下的压应力幅转换为拉应力幅,裂纹扩展方向与实桥疲劳裂纹的扩展形态基本吻合。由于弧形切口处于复杂的三维变形状态,以面内变形为主,因而弧形切口为Ⅰ型断裂主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹扩展模式,裂纹扩展速率与应力强度因子幅均随着裂纹扩展呈现出先增大后减小的趋势。

关键词： 箱型反力墙试验系统   特种结构   有限元分析   抗侧刚度  

摘要： 以某高校结构实验室反力墙设计为例,介绍了箱型反力墙设计计算过程.通过有限元分析软件ABAQUS建立了反力墙试验系统的整体模型,进行了承载力分析、变形分析及应力分析,验证了设计方案的安全性及合理性.针对目前缺少反力墙抗侧刚度分析的现状,对影响箱型反力墙抗侧刚度的因素进行了有限元分析.结果表明:几何尺寸、混凝土强度、配筋和底部台座刚度是影响反力墙抗侧刚度的主要因素;假定反力墙底座完全固接会夸大反力墙抗侧刚度,反力墙和底座相交处在水平荷载作用下会出现轻微转动,导致墙顶产生不可忽视的位移;预应力筋以及普通钢筋能够提高结构抗侧刚度,使混凝土不出现裂缝,约束混凝土变形,但配筋率增加到一定程度后对反力墙抗侧刚度提升并不明显.

关键词： 输电塔   角钢   极限承载力   加固   有限元分析  

摘要： 为研究不同加固方式对输电塔角钢主构件极限承载力的影响,给老旧角钢输电塔加固提供技术支持。提出针对输电塔主材夹具式和穿孔式2种加固形式,分别通过静载试验和参数化有限元模拟,研究不同加固方式、加固位置、连接件间距等参数下加固构件的破坏形态、承载力大小以及加固效果,并分析构件加固机理。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,极限承载力和破坏形态与试验结果相近;加固改变原构件的破坏形态,从整体失稳转变为局部失稳;加固构件两端连接,承载力提高约7%~8%,而增加中间连接后其加固效果比两端连接提升1倍。2种加固方式均能有效提高构件承载力,中间位置增设连接件可使承载力提高更为显著。

关键词： 观口水库   面板堆石坝   有限元  

摘要： 观口水库大坝为混凝土面板堆石坝,文章结合大坝填筑、蓄水过程,对坝体完建期、死水位及正常蓄水位工况应力、应变、变形进行数值仿真模拟分析。计算结果显示坝体各工况变形和应力状态良好,完建时坝体内应力水平基本低于0.45,基本无塑性区;在死水位、正常蓄水位情况下,应力水平整体有所升高,应力水平整体基本低于0.5,基本无塑性区;局部存在应力水平较大部位如趾板、面板下游垫层区,处于塑性状态的区域很小,不影响坝体安全。

关键词： 斜拉-悬吊体系   管桥   换索   索力调整   有限元分析  

摘要： 结合某斜拉-悬吊体系管桥换索监测与索力调整的工程实践,在分析换索后全桥结构性能的基础上,阐述管桥索力调整的原则与方法。结合平面杆系有限元模型和索力调整的矩阵方法,采用试算法确定索力调整方案,并监测、分析换索后的管道应力、变形及斜拉索索力。结果表明:对于斜拉-悬吊体系管桥类非线性的超柔性结构,考虑结构大变形的非线性影响,有限元模拟、索力测量和调整等方法具有工程实用性,且调索应以使全桥结构受力更趋合理为目的,调索后管道的线形变化符合要求,换索施工前管桥不合理的受力状态及管道异常线形得到改变。

关键词： 创新型人才   教学改革   有限元   车辆工程  

摘要： 创新型人才培养已成为高等学校改革与发展的主要目标。以车辆工程专业弹性力学与有限元方法课程为例,以实现创新型人才培养为目标,在分析传统教学方法存在不足的基础上提出了针对教学内容规划、丰富教学方法以及完善考核方式的改革思路,并给出了教学实践效果,初步验证了课程教学改革的有效性。

关键词： 特大跨径拱桥   异形钢箱拱肋   畸变翘曲   有限元分析  

摘要： 针对特大跨径拱桥异形钢箱拱肋畸变翘曲研究成果较少的现状,且为更好地把握空间异形钢箱拱肋的结构受力特性,合理控制截面畸变翘曲效应的影响,以某特大跨径拱桥为例,采用3D Experience simulia软件建立钢箱拱肋有限元模型,对钢箱拱肋截面畸变翘曲效应的主要影响因素进行了系统分析。通过分析可知,横隔板的最优间距约为3.0 m、最优开孔率为65%~85%;设置壁板加劲肋对钢箱拱肋的畸变翘曲和局部屈曲约束作用均比较明显;在不影响钢箱拱肋内部检修空间的情况下,设置分仓板对改善截面畸变翘曲作用明显。相关结论为优化调整钢箱拱肋构造提供了一定依据。

关键词： 工程机械子午线轮胎   钢丝补强层   耐久性能   有限元分析  

摘要： 以18.00R25工程机械子午线轮胎为例,分析胎圈部位钢丝补强层内端点开裂原因,优化针对该损伤形式的轮胎有限元仿真模型,并进行胎圈部位钢丝补强层耐久性能的仿真研究。结果表明:损伤点附近钢丝补强层和胎体帘布层厚度方向划分3层网格,可准确模拟该位置在负荷下局部应变状态;采用优化后仿真模型得到的胎圈部位钢丝补强层端部与胎体帘布层间橡胶材料在圆周方向的剪应变集中状况与轮胎损伤位置和损伤形式高度吻合;以损伤点附近橡胶材料单元圆周方向剪应变幅值作为评价钢丝补强端部耐久性能的合理指标,可以辅助轮胎优选设计方案。