关键词： 钢-混组合梁   UHPC   负弯矩区域   抗弯性能   参数分析  

摘要： 随着UHPC材料在桥梁工程中的广泛应用,钢-UHPC组合梁在负弯矩作用下的弯曲性能也受到了重点关注。文章借助ABAQUS对该问题进行了数值分析,研究了混凝土材料、纵向配筋率、剪力连接程度、钢材强度等参数对负弯矩作用下钢-UHPC组合梁抗弯性能的影响,并采用现有弯曲承载力对负弯矩作用下钢-UHPC组合梁的抗弯承载力进行了计算分析。研究结果表明:混凝土材料(UHPC)、纵向配筋率、钢材强度对负弯矩作用下钢-UHPC组合梁的抗弯承载力有显著影响,而组合梁的剪力连接程度对抗弯承载力的抗弯承载力影响较小。现有关于负弯矩作用下钢-UHPC组合梁的抗弯承载力由于未考虑UHPC的抗拉贡献,导致承载力计算值偏小。

关键词： 强直性脊柱炎   螺钉   钛棒   矫形后   有限元分析   人  

摘要： 目的通过对去松质骨化(VCD)截骨术后强直性脊柱炎患者胸椎(T)_(11)~骶骨(S)节段钛棒应力变化分析,为术前钛棒选择、改进提供参考。方法将VCD截骨术后强直性脊柱炎患者连续扫描的断层影像原始数据以DICOM格式导入Mimics 21.0软件,分别重建T_(11)~S、螺钉和钛棒,导入到3-Matic建立初步几何模型,进行去噪、铺面、平滑等处理,完善后的模型导入Hypermesh10软件进行网格划分,对材料进行属性赋值后导入ANSYS 19.2中显示有限元模型,设定边界和载荷条件,测量螺钉与钛棒连接处应力值。结果在中立位、前屈、侧向弯曲、轴向旋转工况下,钛棒在上端椎(T_(11))应力最大,顶椎(L_(3))应力最小;在后伸工况下,钛棒在下端椎(L_(5))应力最大。结论在上、下端椎可考虑增粗钛棒直径,增强钛棒硬度,或改为双棒。

关键词： 山区铁路路基工程   锚索加固   软弱土   边坡加固   有限元分析   交通施工  

摘要： 由于传统的山区铁路路基工程边坡加固方法在加固材料选取上能力较差,且未对山区环境进行精准分析,导致加固后路基频繁发生沉降且沉降值较大。因此,文章提出山区铁路路基工程预应力锚索技术边坡加固方法。首先根据山区锚索件安全系数,将锚索锚固段分为拉力型与压力型两部分,并完成预应力锚索锚固设计。然后采用有限元分析和位移差值函数计算的方式,预测山区铁路路基工程沉降数据。最后根据《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2013)设定锚固安装参数与施工方法,将锚索技术应用到边坡加固方法中。根据试验区域的真实土样,构建模拟试验槽。试验结果表明:该方法可有效控制铁路路基下沉与位移,进一步实现了路基的加固。

关键词： 重载架桥机   起吊系统   吊点平衡  

摘要： 起吊系统是架桥机的重要组成部分,主要负责梁片的起吊、纵移、横移工作。其中,滑轮组、吊具及滑移横梁的移动系统设计,对梁片架设的精准程度起到至关重要作用。以昆仑号运架一体机(无导梁式)为研究对象,模仿其新型起吊系统进行设计,内容包括滑轮组、滑移横梁、特殊吊具的设计及吊点平衡技术的分析。

关键词： M-Z干涉仪   薄壁增敏电缆套筒   有限元分析   检波器  

摘要： 介绍了一种新的电缆扰动监测系统,解决了传统电网舞动检测器在面对电磁干扰和持续供电问题时的问题。该系统采用双端M-Z光路结构,能够实时定位舞动位置,而检测器采用薄壁增敏电缆套筒构建,经过有限元分析得出其固有频率为106.77 Hz,与实验数据仅有1.65%的误差。实验结果显示,该检测器在0~140 Hz范围内的相对灵敏度为41.25~66.78 dB re rad/g,对舞动信号的检测灵敏度高。

关键词： 绞线圈   非线性磁导率   电路-电磁场-运动耦合   电磁阀   动态性能   有限元  

摘要： 将轴对称静磁场的坐标变换辅助势法推广应用到包含绞线圈、非线性磁导率铁芯、外电路及运动耦合的轴对称电磁场有限元分析中,并通过国产低频电磁仿真软件INTESIM-Emag编程实现。数值算例表明,基于坐标变换辅助势法的技术方案可获得较高的计算精度。某轴对称电磁阀的动态性能仿真说明该方案对工程问题仿真的适用性和准确性。

关键词： 方拱形波纹钢管廊   弯矩解析解   有限元分析   覆土深度   断面参数优化  

摘要： 方拱形结构因空间利用率较高而广泛应用于我国地下综合管廊的建设中,但其结构承载特征、力学机制及相关设计方法研究尚少。为研究方拱形波纹钢管廊结构弯矩的解析计算理论以及合理的断面形式,利用结构力学、土力学基本理论和相关规范,推导方拱形波纹钢综合管廊的弯矩解析解,并用二维平面应变模型对弯矩解析式的正确性进行验证,同时建立不同管顶覆土深度的方拱形波纹钢管廊三维地层-结构有限元数值模型,将数值分析结果与弯矩解析式计算的弯曲应力进行对比,分析弯矩表达式的适用覆土深度,基于弯矩解析表达式对管廊断面参数进行优化分析,并给出推荐断面参数范围。研究表明:1)方拱形波纹钢综合管廊的弯矩解析解与数值解相吻合,理论计算的弯矩与数值解的最大误差为5.79%;2)弯矩解析表达式的适用覆土深度为H≤10 m;3)针对依托工程,计算结果表明管廊断面矢跨比、顶板和侧板跨度比均处于0.6~0.8,管廊结构弯矩分布较合理,有利于保障结构安全。

关键词： 螺旋CT扫描   膝关节骨关节炎   胫骨畸形   格式文件   知情同意书   NURBS曲面   Mimics   灰度阈值  

摘要： 目的研究胫骨畸形矫正时,HTO钢板的远端的2颗螺钉不同长度时,钢板和胫骨的应力分布和位移分布,并比较内固定和胫骨模型的应力峰值和位移峰值。方法选取1例健康志愿者,男,65岁,体质量70 kg(签署知情同意书)。经问诊及X线检查,无膝关节骨关节炎;无膝关节周围软骨受损;无严重的韧带不稳。进行下肢全场螺旋CT扫描。采用左侧胫骨数据作为实验样本,将DICOM格式保存的数据导入Mimics 22.0,调节灰度阈值,实现胫骨重建,导出点云txt格式文件。将文件导入Geomagic 20l4生成NURBS曲面,以iges格式文件输出。应用Solidworks 2020软件实现三维虚拟重建,倒入钢板,空心螺纹钉设计矫形模型,并装配。然后将二者分别以iges格式导出。再将模型导入到Hypermesh进行网格划分,导出inp格式文件。最后在有限元分析Abaqus 2019中进行材料赋值与力学加载分析。结果正常置钉时,钉子上的最大应力为350.2 N。远端钉单皮质置钉时,钉子上的最大应力为317.9 N。远端次远端均单皮质置钉时,钉子上的最大应力为450.3 N。次远端单皮质置钉时,钉子上的最大应力为348.7 N。次远端不置钉时,钉子上的最大应力为476.8 N。远端不置钉时,钉子上的最大应力为350.6 N。结论根据有限元分析的实验结果显示,次远端单皮质置钉的方法在胫骨畸形矫正时,效果最好。

关键词： EH36钢   焊接接头   疲劳   腐蚀   有限元  

摘要： 通过焊条电弧焊(SMAW)打底,随后采用药芯焊丝电弧焊(FCAW)填充并盖面获得EH36钢焊接接头。对接头进行10,20,30天预腐蚀后,对其进行疲劳试验,探究腐蚀时间对不通过应力范围条件下性能的影响,结果表明:预腐蚀时间为10,20,30天疲劳试样的腐蚀疲劳极限分别为242,187,155 MPa,接头的疲劳寿命随预腐蚀时间的增加而显著下降。随后通过有限元模拟建立表面受损EH36钢焊接接头腐蚀疲劳数学模型,以评估焊接接头腐蚀疲劳性能。

关键词： 可降解支架   植入扩张比   应力腐蚀   支撑性   有限元分析  

摘要： 目的建立多种腐蚀因素共同作用的支架降解模型,探究不同应力水平对可降解支架的降解行为及服役性能的影响。方法基于连续损伤力学原理,通过在有限元框架下为独立单元设置腐蚀属性和材料属性,对支架降解过程中的力学强度和几何变化进行模拟,由此建立均匀腐蚀、应力腐蚀及点腐蚀多种因素共同作用下的支架动态降解模型。分别将支架扩张至血管直径的1.05、1.1、1.2倍为支架提供不同的应力水平,对三种不同工况的降解过程进行数值模拟,分析降解过程中的支架形态、质量损失率及服役时间等。结果支架植入后的应力水平会对其服役性能产生显著影响。随着扩张比的增加,三种应力水平下支架断裂的时间分数分别为0.95、0.82和0.78,断裂时的质量损失率分别为73%、63%和60%。降解过程中由应力腐蚀主导移除的单元数量分别为112、125和139;应力腐蚀作为主导因素的时间分数分别为0.93、0.82和0.78。血管塌陷的时间分数分别为0.83、0.72和0.68,并且血管塌陷发生在支架失去其几何完整性之前。结论对于可降解支架,选择恰当的扩张比对获得良好的支架治疗效果有重要影响。高扩张比在更好维持管腔通畅性的同时也通过提高花冠处的应力水平使局部应力腐蚀作用增加,从而缩短了支架的服役时间,导致其更容易发生不均匀降解。