关键词： 波纹管   平面失稳   有限元分析   技术实践  

摘要： 波纹管作为一种关键的工业组件,其结构稳定性对保障系统安全运行至关重要。平面失稳作为一种常见的结构失效模式,其预测和控制一直是工程界的难题。为了解决这一问题,本文首先回顾了波纹管平面失稳的物理背景和工程意义,明确了研究的重要性和应用前景,详细介绍了波纹管失稳的基本原理,并系统阐述了有限元方法的理论基础、关键技术和实施步骤。通过建立准确的有限元模型,并对材料特性和边界条件进行细致设定,本文对波纹管在不同工况下的平面失稳行为进行了模拟和分析。结果显示,有限元分析能够准确预测失稳发生的临界条件,揭示了影响失稳的主要因素,为波纹管的设计优化和失稳预防提供了有力的理论支撑和实践指南。

关键词： 盾构隧道   管片衬砌   结构安全性   有限元分析  

摘要： 盾构隧道管片的安全性越来越受到人们的重视,管片开裂影响隧道的外观与质量,并对运营安全造成威胁。本文以成都地铁30号线区间盾构隧道为背景,利用Midas GTS NX建立有限元模型对隧道管片的受力情况进行分析;通过从二维荷载结构法与三维动静载作用两个方面进行分析,得出裂缝对铁路隧道结构和运营的安全影响结论,开裂管片抗压与抗弯安全系数在多个位置均降低,说明裂缝的出现使盾构隧道抗弯及抗压能力均降低,在一定程度上影响了地铁的运营安全;三维数值分析得到隧道管片最大主应力超过规范规定限值,会影响隧道结构的正常使用功能。本文数值分析的结果能为实际工程提供决策支持。

关键词： 集成电路   电感耦合   三维芯片堆叠   三维片上网络   可测试性设计   互联网络  

摘要： 电感耦合互连是一种用于三维芯片堆叠封装的无线互连技术。与硅通孔技术相比,它能以更高的灵活性和更低的成本提供芯片间的高带宽通信。然而,在基于电感耦合互连的多芯片堆叠系统中,由于没有物理连接,芯片的功能测试较为困难。为确保信号传输的正确性和稳定性,还需要对电感耦合信号的传输质量进行测试。本文提出了基于电感耦合互连的三维芯片系统测试方法,包括片内自测、芯片层级自排序、片间互测的自测试以及对电感耦合的传输功率进行自动调优。本方法提高了无线三维芯片的可测试性和可显现性,降低了三维芯片测试成本,并提高了测试效率。

关键词： 应力强度因子(SIF)   比例边界有限元法(SBFEM)   蒙特卡罗模拟(MCS)   不确定性量化分析(UQ)   奇异值分解(SVD)  

摘要： 应力强度因子是预测荷载作用下结构中裂纹产生和扩展的重要参数。半解析的比例边界有限元法结合了有限元和边界元法的优势,在裂纹尖端或存在奇异应力的区域不需要局部网格细化,可以直接提取应力强度因子。在比例边界有限元法计算应力强度因子的框架下,引入随机参数进行蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation, MCS),并提出一种新颖的基于MCS的不确定量化分析。与直接的MCS不同,采用奇异值分解构造低阶的子空间,降低系统的自由度,并使用径向基函数对子空间进行近似,通过子空间的线性组合获得新的结构响应,实现基于MCS的快速不确定量化分析。考虑不同荷载状况下,结构形状参数和材料属性参数对应力强度因子的影响,使用改进的MCS计算应力强度因子的统计特征,量化不确定参数对结构的影响。最后通过若干算例验证了该算法的准确性和有效性。

关键词： 带式输送机   传动滚筒   轻量化设计   有限元分析  

摘要： 以DTL160/330/3×1600型带式输送机为研究对象,在对输送机以及传动滚筒进行概述的基础上,利用UG和ANSYS软件建立了滚筒的有限元模型并分析其应力和变形情况。发现最大应力和变形分别为133.64 MPa和3.8237 mm,强度和刚度上均存在明显冗余问题。对支撑环、筒体和轮辐进行轻量化设计,去除了部分区域的体积,使得滚筒整体质量降低了11.18%。对新的滚筒结构进行有限元分析,发现最大应力和变形均有所增加,但是安全系数最小为1.79,在煤矿机械标准要求范围内,可以满足实际使用要求。将新的滚筒结构应用到带式输送机中,经过实践应用,达到了预期效果,产生了良好的经济效益。

关键词： 陶瓷薄板-铝蜂窝复合板   有限元分析   温度变形  

摘要： 陶瓷薄板和铝蜂窝板的热膨胀系数相差较大,在温度变化较大时将会产生较大的变形。以郑州市幕墙装饰工程为研究背景,基于ANSYS模拟软件进行简便有效的有限元分析,通过参数化建立模型,分析在温度荷载作用下,铝蜂窝芯尺寸和蜂窝蒙皮板对复合板变形量的影响,为减小温度变形提供技术控制措施,对于将陶瓷薄板-铝蜂窝复合板广泛应用于幕墙面板装饰有一定的借鉴与参考作用。

关键词： 桥梁工程   通航桥梁   防撞设施   有限元分析  

摘要： 以荆州长江公路大桥北汊通航孔桥主墩为例,针对航道等级高、代表船型大、水位落差大、墩身变截面等技术难点,提出采用浮动式柔性钢套箱防撞设施进行主墩防护;基于ANSYS/LS—DYNA有限元分析软件进行典型工况的动力分析,验证防撞设施防护效果及设计方案的可行性。

关键词： 桥梁防撞装置   船行波   有限元分析   疲劳强度分析  

摘要： 内河船舶在行驶中生成的船行波对桥墩防撞结构的影响是目前重要的研究方向,船行波疲劳载荷作用下防撞结构的破坏是影响结构安全的重要因素。本文以某内河桥梁的主桥墩防撞结构为研究对象,推算了船行波载荷并通过SESAM软件建立大桥防撞装置结构的有限元模型,通过直接计算方法和弹簧约束方法,在船行波影响下对该浮式防撞系统结构疲劳强度进行分析,研究了船行波作用下结构各部位的疲劳寿命,为结构的改进设计提供了依据。

关键词： 半填半挖边坡   破坏模式   力学参数   有限元分析  

摘要： 为保证公路路基建设水平,文章总结了半填半挖路基的类型和破坏模式,分析了填挖交界面力学参数选择方法。同时,以某高速公路连接线K2+100处的半填半挖边坡为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,分析了填土宽度、填料含水量、土工格栅层数等对边坡安全系数和稳定性的影响,研究成果可供类似项目借鉴。

关键词： 地下粮仓   受弯性能   有限元分析   参数分析   螺栓-焊缝节点  

摘要： 装配式钢板-混凝土组合地下粮仓具有节约土地、节能减碳、绿色环保、密闭低温等优点,但是连接节点的结构形式和力学性能仍是制约其发展及推广应用的关键难题之一。为解决节点焊缝过多、施焊难度大等问题,该研究提出一种新型装配式钢板-混凝土组合地下粮仓螺栓-焊缝竖向节点,采用螺栓代替部分焊缝,减少焊缝长度、方便构件施工。依据规范要求及实际工程情况,设计了2种不同螺栓数量(单侧三螺栓连接和单侧五螺栓连接)的螺栓-焊缝竖向节点试件,利用四点弯曲试验与有限元数值分析,研究其破坏形态和受弯承载力性能。结果表明:三螺栓试件与五螺栓试件承载力的试验值分别为1998、2053 kN,两试件承载力基本相同;相较于五螺栓试件,三螺栓试件在破坏后具有更好的延性。在参数取值范围内,混凝土强度、内防水钢板厚度、外防水钢板厚度和内衬钢板厚度对峰值荷载回归得到的标准化系数(Beta)分别为0.993、-0.003、-0.012、0.056,表明增加混凝土强度可有效提高试件承载能力。研究成果可为装配式钢板-混凝土地下粮仓节点的设计提供科学参考和设计依据。