关键词： 承插型盘扣式   稳定承载力   有限元分析   设计参数  

摘要： 为了研究分析承插型盘扣式钢管支架在不同搭设参数时的承载性能的变化规律。依托于实际工程,采用MidasGen有限元分析软件计算分析了该承插型盘扣式钢管支架的位移和应力变化;通过对实体钢管支架预加载,监测获取各个测点的位移,并与模拟结果作比较分析,验证承插型盘扣式钢管支架结构的安全性以及有限元分析参数设置的合理性。在此基础上,重点探讨了抗弯刚度、高宽比2个主要设计参数对承插型盘扣式钢管支架的承载性能影响。结果表明:节点抗弯刚度增加,架体的稳定性越好,步数对节点抗弯刚度和支架的整体稳定性之间的规律影响明显;当高宽比大于3时,支架的稳定承载力减幅明显,降低20%左右,并得出承插型盘扣式钢管支架的不同高度不同高宽比下的立杆计算长度附加系数取值。

关键词： 跨越段管线   高应力风险点   有限元分析   应力集中  

摘要： 地处复杂地形的油田集输跨越段管道存在高应力风险点,一旦泄漏将对环境产生巨大影响。因此,针对跨越段管道高应力点分布进行分析研究十分必要。对于黄土高原地区油田某典型集输跨越段管线,采用有限元分析方法对管体及介质自重、土体移动和两者叠加作用下的跨越段管道应力风险点分布进行研究,揭示了其分布规律。随后,采用便携式超声应力检测仪对有限元模拟的现场典型跨越段应力风险点进行检测验证。结果表明:土体移动对跨越段管道应力集中程度的影响大于管体及介质自重的影响,土体移动作用下跨越段管道山脚转角处应力集中程度大于山顶转角处。该研究结果可为油田日常保养及维护操作提供重点方向。

关键词： 双燃料集装箱船   中货舱   有限元分析   结构优化设计  

摘要： 针对双燃料集装箱船燃油舱布置在水密横舱壁的特点,其存在一系列高应力区域,具有结构硬点的节点设计存在一定难度。基于BV规范要求,对某大型甲醇双燃料集装箱船中货舱船体结构开展舱段有限元计算分析,并进行优化设计;对于较难处理的节点,采用子模型法对重点关注区域进行细网格分析,比较各种优化节点形式对节点受力的改善。

关键词： 氮化硅陶瓷   熔融态电石   力学性能   SolidWorks建模   嵌入式分析  

摘要： 为研究高温情况下力学性能对氮化硅陶瓷穿透器形变量的影响,本文对电石取料现场所用穿透器使用SolidWorks软件进行建模,在Ansys软件的Workbench模块进行耦合和仿真模拟,分析氮化硅陶瓷穿透器在不同力学性能下的变形情况。结果表明,25℃时氮化硅陶瓷穿透器最高形变量为3.12 mm,变化率为0.7%。随着温度升高,氮化硅陶瓷穿透器形变量呈降低趋势,1 800℃时最高形变量为2.95 mm,变化率为0.6%。数值模拟结果表明使用氮化硅陶瓷作为穿透器是可行的,可完成电石炉取料作业。

关键词： 架廊机   结构优化   力学分析   有限元分析   改进遗传算法  

摘要： 为了在保证架廊机强度、刚度和侧向屈曲稳定性等基础上,减小架廊机的自身质量,文中基于改进遗传算法对架廊机主梁结构进行了优化设计与力学性能分析。通过对架廊机主梁载荷工况分析,在ABAQUS软件平台上建立了主梁有限元模型,对优化前主梁的强度和刚度进行了分析。在此基础上,以单节段主梁为研究对象,采用基于精英策略的改进遗传算法建立了主梁结构优化模型,通过MATLAB软件求解获得了优化后的主梁横截面几何参数。最后,建立了优化后主梁的有限元模型并进行受力分析。结果表明:通过结构优化设计实现了主梁自身质量减小11.5%,同时保证了主梁的强度和刚度等性能,满足架廊机的设计要求。

关键词： 拖拉机   正交阵列   底盘   有限元分析   参数优化  

摘要： 拖拉机底盘作为承载拖拉机的重要部件之一,是保证拖拉机完成各项田间工作重要基础条件之一。为此,在保证拖拉机最大负载的前提下,减轻拖拉机底盘的质量和强度是拖拉机底盘优化的重要条件。针对以上问题,以拖拉机底盘优化为基础条件,在考虑拖拉机底盘具有足够的弯曲刚度的前提下,可以获得更好的田间工作性能。选取拖拉机底盘最大应力、最大等边应力和挠度作为拖拉机底盘设计的评价指标,通过拖拉机底盘两个不同的截面,即C和I进行拖拉机底盘的建模,通过正交阵列方法得到各个截面的最佳参数。采用数值模型分析腹板厚度、上翼缘厚度和下翼缘厚度等参数的影响,并对不同截面进行应力分析来确定最大挠度和应力。研究结果可为实现拖拉机底盘的优化设计提供技术参考。

关键词： 水泥路面   填缝材料   粘弹模型   力学参数  

摘要： 研究了水泥路面接缝聚氨酯填缝材料有限元粘弹模型的确定过程。首先用动态剪切流变仪对聚氨酯嵌缝胶进行应变扫描,确定线弹性范围,然后选择应力进行应力松弛试验,获得多温度应力松弛模量曲线;选择ANSYS软件中合适的模型对试验数据进行曲线拟合,得到有限元广义Maxwell模型和Prony级数形式输入的材料粘弹参数;再确立温度-力学参数的回归公式,推导其他温度的粘弹力学参数。

关键词： 隧道工程   连拱隧道   软弱土层   强度折减法   边坡稳定性   有限元分析  

摘要： 以南京市乌龙山大跨浅埋偏压连拱隧道为背景,基于有限元强度折减法分析了隧道施工过程中洞口边坡的安全系数和塑性区分布特征,探明了不同坡角和隧道埋深下边坡稳定性情况与破坏模式发展规律,并提出相应施工建议。结果表明:边坡角度越大、隧道埋深越小时,隧道开挖过程中上覆边坡的安全系数越低。及时施作隧道衬砌能大幅度提高坡体稳定性,但当隧洞顶部埋深超过洞高的1.5倍后,衬砌加固效果相对有限;当边坡角度为60°时,坡体潜在滑动面将沿隧道浅埋侧拱顶附近产生,当隧道洞顶埋深达1.5倍洞高时,边坡破坏面不再经过隧道,而是分布于拱顶上方;针对隧道洞口段安全性较差问题,建议根据不同隧道埋深和边坡角度采用不同范围的坡表注浆加固方案。当隧道埋深>1.5倍洞高时,无须坡表注浆;当隧道埋深<1.5倍洞高且边坡角度<60°时,应在隧道浅埋侧施工前对坡脚至中隔墙区域进行注浆,且加固深度不应小于隧道拱腰埋深;当边坡角度达60°时,深埋和浅埋侧隧道施工前均需进行坡表注浆。

关键词： 点云神经网络   材料设计   逆向设计   有限元  

摘要： 点阵材料因其轻质、高强、可实现多功能设计等特点受到了高度的关注,并在航空航天、舰载设备等领域有所应用。均匀分布的点阵结构的结构效率并非最优,研究人员针对特定的点阵结构开展了一些非均匀点阵的设计方法研究,但是现有算法存在难以适应三维点阵、缺乏整体框架、设计参数过少等局限。针对有限元分析云图可以转化为位置与应力结合的矩阵形式的特点,提出一种基于点云神经网络的非均匀点阵设计方法,该方法以有限元分析中节点应力矩阵作为输入,以非均匀点阵设计参数作为输出,实现了有限元分析的逆运算。该方法利用边卷积和最大池化模块解决了矩阵化表示应力信息的交互性和无序性问题,较好地解决了点阵结构的非均匀设计问题.

关键词： 非饱和介质   群桩基础   动力阻抗   有限元+边界元方法   分层地基  

摘要： 采用边界元结合有限元法研究了非饱和地基群桩基础动力阻抗。根据梁模型建立桩体动力控制方程,结合有限元方法建立群桩基础数值模型;基于非饱和多孔介质动力控制方程组,采用加权残余法和拉普拉斯变换,推导非饱和地基边界元法控制方程,根据伴随矩阵性质推导其Green函数基本解答。基于桩体和地基土接触面作用力平衡条件和位移相容原理,建立非饱和地基边界元模型和群桩基础有限元模型的耦合数值模型;研究土体饱和度、桩体间距、长度、数目和地基分层等参数对群桩基础动力阻抗的影响。研究发现:地基饱和度增加可降低群桩基础刚度系数;荷载频率较低时增大饱和度可减小群桩基础阻尼系数。增加桩基数目和地基饱和度可增大桩基与地基土相互作用。下卧基岩分层地基可提高桩基与土体的相互作用,且对群桩水平阻抗影响显著。