关键词： 隧道上盖建筑   厚板转换   高位及二次转换   结构抗震性能分析   有限元分析   关键节点设计  

摘要： 广州某隧道上盖建筑结构同时存在隧道顶部的厚板转换层和裙楼顶部的高位转换层,形成二次转换结构体系。本文基于性能化的抗震设计方法,对结构上、下部设置不同的性能目标,进行相应的抗震性能分析,提出对应的加强措施。针对高位及二次转换结构,补充了转换厚板有限元分析、钢管剪力墙稳定性及两个关键连接节点的专项分析。各项分析结果表明,结构整体及各构件的抗震性能均能达到预期目标,结构安全可靠。对设计和施工中的难题提出了创新解决思路,为同类型高层结构或转换体系的设计方法提供参考。

关键词： 旋转截骨术   有限元分析   CT灰度值赋值   图像处理  

摘要： 股骨头坏死是常见的难治性疾病,旋转截骨术是保留股骨头手术治疗股骨头坏死的主要方法。用有限元法分析旋转截骨术手术前后人体骨骼力学特性,评估手术有效性和准确性,为提高手术疗效奠定基础。采集1例患者的髋关节CT图像,通过3D模型提取和优化,建立术前术后有限元模型,得到术前术后的应力变化情况。股骨应力分布情况表明:术后应力最大处从股骨头坏死处重新转移回股骨干,手术前后坏死区下方等效应力最大值分别为27.04,10.97 MPa,减小明显,为后续保守治疗提供了有利条件。

关键词： 填充墙RC框架结构   柔性连接   刚性连接   非线性有限元分析  

摘要： 为了研究橡胶作为新型柔性连接材料对填充墙钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能的影响,在7榀1/2缩尺填充墙RC框架结构低周反复加载试验的基础上,采用DIANA有限元软件分析了填充墙与框架之间的连接方式、砌块材料、柔性连接材料以及砂浆强度对填充墙RC框架结构抗震性能的影响。结果表明:与刚性连接相比,以橡胶作为新型柔性连接材料,能减缓结构的强度和刚度退化,极大降低结构的破坏程度,显著提高结构的抗震性能;高弹性橡胶和高阻尼橡胶作为柔性连接材料均表现出优异的抗震性能,而聚苯板(EPS)作为柔性连接材料的抗震性能要比橡胶差;刚性连接方式下不同砌块材料对结构抗震性能影响很大,当使用强度较高的砌块材料时建议采用柔性连接方式以减弱墙-框相互作用;合理降低砂浆的强度等级,可以改变填充墙的破坏模式,对抗震有利。

关键词： 矿用带式输送机   托辊   有限元分析   优化设计   ANSYS  

摘要： 基于矿用带式输送机托辊基本结构,构建有限元分析模型,并以此为基础实施托辊有限元分析,仿真分析结果中的托辊应力分布情况,介绍新型矿用带式输送机托辊优化设计方法及优化方案。另外,将优化设计方案应用于工程实践,确认优化方案的有效性,检验托辊优化设计方法的实践价值。根据研究结果可知,矿用带式输送机优化设计方案具有较强应用价值,证明优化设计方法具有一定有效性。

关键词： 放顶煤   超静定液压支架   静力学分析   结构优化   有限元分析  

摘要： 基于现有煤矿液压支架结构特征,构建液压支架有限元分析模型,并由此开展煤矿液压支架静力学仿真分析。根据分析结果,结合MATLAB工具实施液压支架结构优化,最终将结构优化设计方案应用于工程实践。

关键词： 竹节晶轧制   晶体塑性   有限元   晶粒尺寸效应   微观变形  

摘要： 高性能铜箔已经广泛应用于新能源、微电子等领域,为降低其制备成本和调控组织性能,对拉拔−压缩−剪切复合成形条件下的竹节晶铜箔轧制微观变形行为进行研究。建立微观尺度的晶体塑性有限元模型,分析竹节晶微轧制变形的晶粒尺寸效应。该微观模型将每个离散单元只是作为晶粒的组成部分,同时在积分点上采用单晶体本构模型建立本构方程。结果表明:微观层次复合轧制竹节晶铜箔的变形特征表现为高度的异向性和局部化;竹节晶铜箔轧制力变化符合类似Hall-Petch关系,即轧制力随晶粒尺寸的减小而增大;随着晶粒尺寸减小,复合轧制竹节晶铜箔的滑移均匀性和晶界滑移协调能力均增强;动态剪切带和变形带随着晶粒尺寸的减小向晶界偏移。为保证轧制竹节晶铜箔变形的稳定性和进一步减薄,晶粒尺寸小于100μm为宜。

关键词： 负泊松比结构   能量吸收   力学性能   有限元  

摘要： 负泊松比结构因其反常的变形机制在缓冲吸能领域具有可观的应用前景。该文设计并表征了一种参数可调的新型负泊松比结构。采用理论和数值模拟相结合的研究手段,系统地研究了结构的静/动态力学性能和吸能特性。研究结果表明:新结构具有较好的力学性能和参数可调性;在静态压缩条件下,新型蜂窝结构具有更高的刚度和更优异的吸能性能,其比吸能值是内凹型蜂窝结构的2.64倍,是星型蜂窝结构的3.89倍;在动态冲击条件下,内凹-星型结构的吸能性能在低速时优于两种传统蜂窝结构(内凹和星型),在中高速时其吸能优势有所退化,与内凹型蜂窝结构相当,但远高于星型蜂窝结构。

关键词： 簇生番茄果梗   超声振动切割   有限元   去除机理  

摘要： 为揭示超声技术应用于簇生番茄切割采收的机理及优势,比较了簇生番茄果梗材料在常规切割和超声切割中的切割力和去除特性。首先测定了簇生番茄果梗和自制超声切割刀的参数,然后基于Abaqus进行仿真,将果梗纤维化,在宏观和微观仿真中对比常规切割和超声切割过程中的应力及去除机理。最后,自制试验台,通过改变超声切割刀的激振频率、输入电压、切割速度和切割角度进行切割力测定试验并采用响应面法的Box-Behnken进行四因素三水平分析,随后观察果梗断面形貌。结果表明:在自制超声刀工作频率(35~37 kHz)和电压(340~380 V)内,切割速度、角度对切割效果影响最显著,激振频率和输入电压在特定值附近时切割效果最好;在36 kHz、360 V、0.125 cm/s、0°的条件下,仿真中超声切割耗时约为8 s,平均最大切割力为0.635 N,相对于常规切割(1.019 N)降低37.7%;试验中超声切割耗时约为5.3 s,所需切割力最大为0.543 N,相较于常规最大切割力(1.017 N)降低46.6%,同时表面粗糙度降低20.9%,试验与有限元仿真的切割力结果误差为8.9%,基本吻合。超声切割可以降低切割力,缩短切割耗时,同时还提高断面质量,减少果梗组织损伤、水分散失,对延长果实保鲜时间具有一定的意义。

关键词： 有限元法   边值问题   降阶单元   最大模   自适应有限元法  

摘要： 该文基于初值问题中降阶单元的成功实践,进一步对一般边值问题提出无需超收敛计算、无需结构化网格、无需结点位移修正的降阶单元;进而提出以降阶单元作为最终解,且内置了最大模误差估计器的自适应有限元算法。该文对这一研究进展做简要介绍,并给出一维和二维边值问题的初步算例,以展示本法的可行性、有效性和可靠性。

关键词： 轨道车辆   横向止档   结构   有限元分析  

摘要： 基于Abaqus软件开发一种轨道车辆用横向止档,该横向止档由金属底板、橡胶层和顶部耐磨板硫化加工而成。针对横向止档研制过程中出现的问题提出相应的解决措施,并完成产品试制。通过型式试验验证了该横向止档的结构可靠性,其已实现批量生产。本研究对该类产品的研发具有一定借鉴作用。