关键词： 车桥耦合   承载力评估   准静态响应   轻荷载   粗糙度   损伤   振动   连续梁桥  

摘要： 【目的】桥梁的安全与承载能力至关重要,为简化试验流程、提高检测效率,以实际工程中一座两跨连续梁桥为研究背景,基于移动车辆进行轻荷载数值分析,探究车桥耦合振动下损伤桥梁承载力评定方法的准确性与可行性。【方法】建立车桥耦合振动模型,提取桥梁结构控制截面的挠度、应变动态时程响应,利用经验模态分解(EMD)和变分模态分解(VMD)去除动力成分并识别准静态响应曲线,分析桥面粗糙度和车速对准静态响应识别精度的影响;通过车辆行驶中控制截面产生的不同响应计算不同加载位置的加载效率,利用“常丁模型”计算轻荷载效率下损伤桥梁控制截面准静态响应的标准校验系数,对损伤连续梁桥的承载力进行评估。【结果】相较于EMD,VMD分解的准静态响应曲线与静态响应曲线吻合程度更好;随着桥面粗糙度、加载车辆移动速度的增大,识别的准静态响应与静态响应的误差也逐步增大;移动车辆加载过程中识别的准静态响应较为精确,可作为静载实测值进行计算;计算的标准校验系数均大于1,准确评估了桥梁的损伤状态。【结论】基于车桥耦合振动评估损伤桥梁承载力的方法具有较强的适用性和可行性。

关键词： 有限元仿真   超声喷水穿透   探头水套   紊流  

摘要： 水套在超声喷水穿透检测中具有重要作用,为设计出具有良好耦合效果的水套,减少水流紊流对声波耦合的影响,本文通过构建探头套几何模型、物理建模、数值求解的有限元仿真方法对探头水套进行流体动力学仿真。结果表明,在无整流装置下,从入水口射入的水流撞击探头套内壁,产生严重紊流,进入出水管后,紊流状态仍然保持,水流流线方向杂乱。增加整流装置后,探头套内紊流得到很好的抑制,使得进入出水管的水流流线方向趋向一致,这种现象随着整流片增多而效果越加明显。本文为后续模拟水流经过出水口后的水柱状态,特别是随着初始水流速度加大后的水柱状态,以及利用有限元多物理场模拟功能,在加入声场后,模拟紊流状况下声场的变化打下了基础。

关键词： 海水海砂混凝土   衬塑钢管   受弯性能   有限元分析  

摘要： 对12根衬塑钢管海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete filled plastic-lined steel tube, SSC-PLST)试件进行了受弯加载试验和有限元建模分析,研究该类构件的受弯性能及内衬塑料层对组合构件承载变形能力的影响规律。研究结果表明:SSC-PLST受弯构件的破坏形态具体表现为受压区钢管外凸屈曲、对应位置混凝土被压碎,受拉区钢管屈服、核心混凝土弯曲裂缝细而密,与普通钢管混凝土类似;试件的弯矩-挠度曲线呈三阶段特征,表现出良好的承载与变形性能。SSC-PLST构件不同部分之间的接触应力较小,且分布不均匀。内衬塑料对SSC-PLST构件受弯承载力的影响程度主要与塑料层厚度有关,受钢材强度和混凝土强度的影响较小。最终提出了SSC-PLST受弯构件承载力的简化计算公式,可为该结构构件的工程应用提供参考。

关键词： 铝合金车轮   有限元分析   侧向刚度  

摘要： 采用三维软件进行参数化设计,在保持质量一致的前提下,通过改变铝合金车轮轮辐走势、车轮螺栓孔位置、轮辐数目、轮辐下扎拐点距轮心距离、车轮偏距,获取不同造型铝合金车轮三维数据;通过有限元分析获取不同造型铝合金车轮的侧向刚度,并分析各造型数据对侧向刚度大小的影响,为设计质量轻、侧向刚度大的铝合金车轮提供参考。

关键词： 弧形闸门   建模方式   静动力学特性   有限元  

摘要： 针对弧形闸门有限元分析中采用不同建模方式易造成数值模拟结果差异性的问题,以贵州乌江沙沱水电站大型露顶式弧形闸门为例,从计算原理角度探究了主梁翼缘采用节点耦合法、厚度叠加法两种建模方式对闸门静动力学计算结果(三维非线性静力学、模态分析和瞬态动力学)的影响。通过对比分析发现:采用厚度叠加的简化方式增加了构件的刚度,对闸门静力复核不利;两种建模方式对闸门干湿模态下的振型和自振频率影响较小;采用节点耦合法获取的支臂垂向振动程度较厚度叠加法结果略大,支臂与主横梁连接处敏感区域的动应力较厚度叠加法结果明显增大。两种建模方式对闸门整体结构属性影响有限,对支臂与主横梁连接处等敏感区域进行计算复核时应尽量采用节点耦合法,使计算结果更偏于安全。

关键词： 换向阀   橡胶密封   高压泄漏   有限元   结构优化  

摘要： 针对采用E形橡胶密封圈密封的平均管换向阀高压泄漏故障,通过油雾试验及Abaqus有限元仿真分析确定了故障原因,并制定了密封替代方案。研究表明,该结构E形橡胶密封圈适用于介质压力不大于0.8 MPa的密封工况,而O形橡胶密封圈的密封压力适用区间更广。在阀类部件设计过程中,应根据实际工况及性能需求选取适宜的橡胶密封件。

关键词： 冷冻干燥机矩形干燥舱   有限元分析   结构优化  

摘要： 由于冷冻干燥机矩形干燥舱结构设计采用简化计算与经验设计相结合,为了满足其工作需求,在设计过程中确保安全性,常会出现过度设计的问题。针对该问题,本次研究采用迭代设计优化结构,使其既能满足抽真空阶段干燥舱变形量不得高于3 mm的要求,又能降低干燥舱自重、减少材料浪费以此降低成本,提升竞争力。优化过程中,将干燥舱三维模型进行优化,利用有限元分析法,对工作过程中抽真空阶段以及预冷却阶段干燥舱变形情况进行分析,明确后续优化只要满足抽真空阶段箱体所受应力即可满足冷却阶段工作需求。经多次迭代优化结构,其变形量最终降到2.951 mm,质量减少417 kg。该研究结果对设计人员进行冷冻干燥机矩形干燥舱强度结构设计时,提供加强筋排布参考依据。

关键词： 多模块   可组合式   分层分级   离散事件系统规范   耦合  

摘要： 为了弥补复杂装备CAE软件缺乏开放式、可组合式系统架构的短板,提出了一种基于多模块分层组合模型的全链路CAE软件耦合方法。首先,基于离散事件系统规范(DEVS)中离散事件模型+有限状态机+连续时间模型的组合模式,构建CAE软件前处理、数值求解、后处理阶段的核心构件库。其次,采用多模块分层分级的组合模型,基于多智能体系统的事件触发驱动机制,实现全链路CAE核心软构件的自动化耦合。面向盾构/高铁应用场景的仿真结果表明,将CAE全生命周期链路进行构件化细分、自动化耦合,利于研究多因素耦合作用下的复杂装备产品设计。此外,多模块组合模型的架构支持CAE软件核心模块的灵活组合与独立部署,实现对CAE软件向云服务平台整合的支持。

关键词： 斜拉桥   索塔锚固区   单向预应力   有限元分析   内隔板  

摘要： 为研究构造内隔板对斜拉桥索塔锚固区承载力的影响分析,文中以广中江高速公路西江水道桥及其足尺试验为案例,采用ABAQUS,建立设置不同数量及厚度的构造隔板索塔锚固区的有限元模型,分析其对斜拉桥索塔锚固区承载力的影响。结果表明,在斜拉桥索塔锚固区内增设隔板可有效提高其承载能力,且屈服强度和极限承载强度随着构造内隔板的厚度增大而一定程度地增大。

关键词： 大型花冠柱   结构安装   施工分析   有限元  

摘要： 大型花冠柱因其良好的承载力、较高的支持面积以及较高的结构高度被广泛应用于大型网架和网壳的竖向支撑体系。本研究针对于广州白云国际机场三期扩建工程T3航站楼工程大型花冠柱的履带吊装施工方案,采用有限元分析方法对安装过程中的应力、变形以及稳定性进行分析,确保施工方案的安全性和可行性。