关键词： 身管   有限元   热传导   尖峰温度   瞬时温度  

摘要： 针对自动机在连续射击条件下,身管承受高频、高温冲击作用的特点,建立自动机发射过程中身管的热传导有限元分析模型。采用热传导学理论与有限元方法相结合方法,重点分析不同射弹数、不同身管壁厚和不同发射方式下,身管内、外壁温度数据的变化规律。该分析可对自动机身管热容量设计提供一定的指导意义。

关键词： 管板   矩形   有限元   ASME  

摘要： 某冷再生气冷凝器换热管布管区域呈现非圆形,与ASMEⅧ-1换热器设计方法UHX采用的轴对称力学模型不相符合,需要采用有限元方法进行进一步的校核。分析结果表明换热器管板和管束应力分布并不均匀,但仍能通过强度校核。

关键词： 斜外侧腰椎椎间融合术   有限元模型   椎弓根螺钉   4钉固定   6钉固定  

摘要： 目的探讨斜外侧腰椎椎间融合术(OLIF)结合4钉固定法治疗两节段腰椎退变性疾病的可行性。方法构建并验证L3~S1节段腰椎有限元模型(M0),于M0模型上模拟L3/4及L4/5两节段OLIF手术构建M1模型。在M1模型上附加后路4钉或6钉固定,建立3个4钉固定模型(M2~M4)和1个6钉固定模型(M5)。分析不同内固定条件下融合节段和整体活动度以及上终板、融合器、后路钉棒所受应力峰值的变化。结果在前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转6种运动下,与M1模型比较,M2模型L3/4和M3模型L4/5节段活动度增加,M4和M5模型L3/4、L4/5节段活动度明显下降。在不同运动下,M2模型L4上终板von Mises应力峰值最大,M3模型L5上终板von Mises应力峰值最大,M4和M5模型L4及L5上终板von Mises应力峰值较为接近;M2模型L3/4融合器von Mises应力峰值最大,M3模型L4/5融合器von Mises应力峰值最大,M4和M5模型各融合器von Mises应力峰值较为接近;M2~M5模型内固定最大应力峰值较为接近。结论在两节段OLIF手术中,4钉固定可以有效替代6钉固定用于腰椎退变性疾病的治疗。

关键词： 航空发动机转子   过盈   配合止口   有限元分析   压紧力  

摘要： 为提高航空发动机过盈配合转子连接质量,确保装配后转子配合止口端面完全贴合。本文利用有限元分析软件ANSYS对装配过程进行数值仿真,对过盈配合转子装配过程中的温度场、变形情况及配合止口摩擦力进行计算,分析压紧力与配合止口端面间隙大小的关系,并设计相应试验进行验证。数值计算和试验分析结果表明:转子恢复室温过程中施加轴向压紧力可以有效消除配合止口端面间隙,在压紧力大于配合止口摩擦力的情况下,随着压紧力的增大,转子装配的重复性和质量均有所提高。

关键词： 有限元分析   铝合金   承重结构   设计方法  

摘要： 探讨基于有限元分析的铝合金承重结构设计方法。有限元分析作为一种先进的计算工具,为复杂工程问题的求解提供了有效手段。首先介绍了有限元分析的基本原理及其在铝合金承重结构设计中的应用,接着详细阐述了铝合金承重结构的设计方法,最后,通过图表数据论证了所提方法的可行性和有效性。为铝合金承重结构的设计提供了理论依据和实践指导。

关键词： 预应力撑杆构件   有限元分析   机器学习   交互屈曲   承载力   人工神经网络  

摘要： 预应力撑杆构件造型优美、省材高效,但由于其柔度较大,易产生多个屈曲模态交互耦合即“交互屈曲”模式的破坏,且交互屈曲对其极限承载力、屈曲性能影响显著。研究了交互屈曲对预应力对称、不对称撑杆构件在轴压、压弯作用下屈曲性能、极限承载力的影响,并据此采用基于回归算法的人工神经网络(ANN)建立了其极限承载力估计模型。研究结果表明,对于预应力撑杆构件,模态交互易造成不稳定后屈曲,且对其极限承载力有显著的削弱效应;该削弱效应是否会产生影响由结构几何参数与参与交互的模态屈曲荷载决定,其削弱程度受结构撑杆不对称性、预应力水平影响;所建立的极限承载力ANN预测模型可考虑交互屈曲的影响,且准确、可靠、适用范围广泛。研究可为后续开发预应力撑杆构件智能设计软件平台提供基础,满足工程设计的需求。

关键词： 深部岩体   地应力   温度场   渗流场   耦合作用  

摘要： 深部地质体应力场的复杂性可归因于高地温和高岩溶水压覆存环境中的岩体非线性特征和局部构造应力场重构。该文结合岩体在流-固-热多场耦合作用下的力学响应机制,建立了能够解析深部各应力测点构造信息特征的非线性反演与优化方法。系统地分析了深部地质体温度场—渗流场—地应力场的耦合作用,以及温度场和渗流场对地应力场的影响机理,开展了三山岛金矿区深部岩体在不同围压及孔隙水压力作用下的三轴压缩试验,探究了深部岩体物理力学参数随不同孔隙水压及围压的非线性变化规律。提出了一种非线性特征延扩迭代算法(NCEI算法),该算法能够对各区域实测地应力数据中“弱”非线性与连续性部分的特征信息进行整体优化拟合,以及对局部构造区地应力中“强”非线性和非连续部分的特征信息进行强化解析。基于ABAQUS软件的二次开发接口,编写出多耦合计算子程序,实现了岩体地应力场—温度场—渗流场的耦合迭代计算,并对三山岛矿区深部地应力场进行了反演计算和分析。反演结果表明,考虑岩体多场耦合作用下的NCEI算法的各测点应力分量的平均反演精度为85.62%,高于BP神经网络算法与不考虑岩体耦合作用下NCEI算法的反演计算结果。因此,该研究方法可充分考虑深部地质环境的特征,为深部岩体复杂地应力场的反演与构建提供新的思路。

关键词： 造槽机   有限元仿真分析   APDL   主梁  

摘要： 【目的】作为大型水利渡槽施工设备,造槽机在投入使用前需要进行强度及刚度校核,以保证施工安全。【方法】以1 500 t U型造槽机为研究对象,采用APDL参数化建模方法,对造槽机进行整体建模。利用ANSYS有限元分析软件,选取最危险浇筑、过孔工况,对造槽机进行有限元分析计算。【结果】通过有限元分析得到了在8级风浇筑混凝土、6级风过孔工况下,整机的应力、位移、屈曲分析结果以及主梁的应力位移变化曲线。【结论】通过对上述工况下应力、位移、屈曲分析结果的研究,验证了造槽机在浇筑工况下,强度、刚度、稳定性均满足使用要求。同时通过分析主梁在不同距离过孔时的应力位移结果,得出造槽机主梁存在可优化空间,为进一步研究造槽机的主梁优化提供参考。

关键词： 村镇建筑   木柱   格构柱   抗震性能   有限元  

摘要： 在我国西南村镇地区的木结构中多数采用大直径木柱,但其所需要的大直径木材生长周期较长、造价较高。为了解决这一问题,提出一种将一定间距的小直径圆木采用螺钉、螺栓等不同连接件物理拼接到一起形成的格构木柱。并应用有限元分析软件ABAQUS建立模型,在数值模拟与试验结果吻合的基础上,分析圆木肢件间距、圆木肢件直径、轴压比等参数对格构木柱抗震性能的影响。分析结果表明:圆木肢件间距每增加20 mm,位移延性系数增加约4%;圆木肢件直径每增加10 mm,骨架曲线的峰值荷载增加约22%,构件初始刚度增加约27%。适当增加轴压比,能提升构件的耗能能力。该结构具有取材容易、造价低廉等优点,在村镇建筑中具有良好的应用前景。

关键词： 塑性铰   装配式   低周往复荷载   有限元分析   耗能能力  

摘要： 为提高装配式框架节点的抗震性能,基于仿生学设计,提出一种具有结构“保险丝”功能的可更换人工塑性铰连接构造,设计了9个不同参数的可更换人工塑性铰试件.利用Abaqus软件,对可更换人工塑性铰试件施加低周往复荷载,探究该构造的破坏模式、滞回性能、刚度退化等抗震特性.研究结果表明:可更换人工塑性铰构造的破坏位置主要集中于翼缘屈曲可更换连接板处,破坏模式为翼缘屈曲可更换连接板屈曲变形和抗剪耗能杆的剪切变形破坏;梁端弯矩-层间位移角的滞回曲线饱满,且有螺栓滑移现象,等效黏滞阻尼系数为0.30~0.45,延性系数为3.64~14.00,表现出良好的塑性变形和耗能能力.