关键词： CFRP-PVC复合管   珊瑚海水海砂混凝土   轴压性能   有限元分析   承载力计算  

摘要： 为研究碳纤维增强聚合物-聚氯乙烯复合管(CFRP-PVC)约束珊瑚海水海砂混凝土(CSSC)柱的轴心受压性能,对6个试件进行轴心受压加载试验和有限元参数分析,重点研究了PVC管内、外表面CFRP层数和脱空缺陷对该组合柱轴压性能的影响。结果表明,CFRP-PVC管可以有效约束CSSC,使其处于三轴受压状态,当内、外壁均粘贴CFRP时可以有效减缓突然破坏的特征。相同情况下,管内壁粘贴1层CFRP时具有更好的延性和承载力,管外壁粘贴2层CFRP时约束应力提高系数高达121.5%,脱空缺陷仅对延性有显著影响。基于ABAQUS软件建立了CFRP-PVC约束CSSC柱有限元模型,准确还原了组合柱在轴向荷载作用下的破坏过程和CFRP损伤形态。当组合柱套箍系数小于0.3或长径比大于14.54时,荷载-位移曲线会失去强化段,提高外层CFRP层数会小幅提高强化段刚度。提出了适用于CFRP-PVC约束CSSC的承载力计算方法,误差为1.2%。

关键词： 宽幅桥面   反对称系杆拱   拱梁结合段   有限元分析   力学性能  

摘要： 随着桥梁景观要求的不断提高,系杆拱桥由于其造型适应性强、经济性好等特点而广泛应用,因此对相关类型桥梁的力学分析越来越重要。基于某宽幅反对称系杆拱桥,分别采用MIDAS、ABAQUS有限元软件对该桥进行全桥和局部计算,分析全桥结构强度、变形,并对拱梁结合段等关键构件进行局部分析。结果表明:全桥强度、变形和局部构件强度均满足规范设计要求。

关键词： 有限元分析   煤矿定向钻杆   螺纹接头   应力分布  

摘要： 煤矿定向钻孔技术具有钻孔深、轨迹可控、瓦斯抽放孔覆盖面积大等优点,在煤矿瓦斯治理中得到广泛应用。定向钻杆接头螺纹是最薄弱部位,经常出现钻杆螺纹断裂事故。基于非线性接触理论建立二维轴对称有限元模型,分析了不同牙形角对螺纹应力分布的影响。研究发现,公螺纹和母螺纹的最大应力均出现在台阶处的牙根部,公螺纹的应力大于母螺纹的应力。该研究对优化钻杆设计、降低钻孔事故率、保证正常钻进具有十分重要的意义。

关键词： 有限元模拟技术   《机械设计基础》   螺纹联接   教学探索   教学实践  

摘要： 探讨了有限元分析在《机械设计基础》课程理论与实验教学过程中的应用,利用有限元技术模拟螺母在受拉状态下的应力和应变的情况。实践证明:利用有限元模拟技术,可以加强学生对《机械设计基础》课程理论知识的理解,提升学生在课程学习上的积极性,培养学生的创新型思维,提高学生动手建模的能力,教学效果得到有效提高。

关键词： 掘进机   连接耳架   有限元分析   结构优化设计  

摘要： 为了有效提高掘进机连接耳架结构强度与可靠性,运用有限元分析软件,充分考虑连接耳架受到的应力和应变,从静力学属性角度对连接耳架进行研究。针对连接耳架上容易遭到损坏的强度较低区域,提出合理化改进方案,有效均衡连接耳架的应力分布,减少应力集中区域,优化连接耳架结构设计,达到机械强度进一步提高的目的。

关键词： 落石   缓冲材料   软橡胶   泡沫板  

摘要： 随着山区经济的飞速发展,大量基础设施在山区投入使用。为了保护山区重要建筑物使其免受落石灾害影响,提出在重要建筑物的钢筋混凝土屋面板上设置一定的缓冲层。通过缓冲材料的缓冲作用将部分冲击效果缓冲消耗掉,从而达到使直接作用于钢筋混凝土屋面板上的冲击效应有所降低的目的。由于落石冲击能量大,冲击时间短暂,涉及结构大变形和复杂的能量转换关系,因而研究落石冲击下缓冲结构的动力响应就具有一定的难度。本文以简化后钢筋混凝土屋面板结构为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件对落石冲击加缓冲材料的钢筋混凝土板的作用过程进行了数值仿真模拟,研究落石从不同高度下落冲击几种加不同缓冲材料的钢筋混凝土板的动力学响应,为落石防护工程设计提供参考。

关键词： 煤矿   智能巡检机器人   履带行走机构   有限元仿真  

摘要： 为了解决煤矿井下设备人工巡检的难题,设计了矿用履带式智能巡检机器人。该机器人搭载了多种高灵敏度检测传感器、大容量锂电池、中央控制器等,实现了对煤矿井下空间环境参数的远程监控。采用有限元分析法建模巡检机器人行走机构并进行动力学仿真,设置不同的工况进行数值模拟。结果表明,煤矿巡检机器人在上坡运行过程中输出扭矩变化恒定,波动较小,整车结构紧凑且运行稳定可靠,有助于传感器准确采集现场数据、获取高清现场图像。

关键词： SMW工法桩   基坑工程   组合支护形式   变形监测   三维有限元模型  

摘要： SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。结果表明:围护结构桩顶水平位移的模拟值与实测值两者之差在3 mm以内,桩顶竖向位移模拟值与实测值两者之差在1 mm以内;实测数据与数值模拟结果基本拟合,所建立的三维有限元数值模型与实际工程结构较为相符,在施工过程中将现场监测与数值模拟相结合,以确保工程施工的质量与安全。

关键词： 整体叶盘   呼吸裂纹   有限元分析   固有特性  

摘要： 基于ANSYS软件创建了含呼吸式裂纹整体叶盘的有限元模型,在裂纹处通过创建接触对来模拟裂纹的呼吸效应;然后,对整体叶盘和含呼吸裂纹的整体叶盘进行了模态分析,得到了其固有频率及振型,并通过对完好的整体叶盘进行模态试验验证了有限元模型的有效性;最后,对比分析不同长度、不同位置的裂纹对整体叶盘静频、动频、频率转向及振型转换的影响,为避免共振和监测整体叶盘裂纹故障提供参考依据。

关键词： 三维有限元   DCM   平面布置   边坡稳定  

摘要： 在应用于边坡稳定问题时,DCM(深层水泥搅拌桩)的平面布置形式直接关系到其受力的合理性,进而影响边坡的稳定和安全。针对当前工程实践中采用不同DCM平面布置形式解决边坡稳定问题时,其受力机理仍存在一定程度的认识不足,基于三维有限元方法,结合不同的DCM平面布置形式(桩式、横墙壁式、纵墙壁式、格栅式),对加固后边坡从整体稳定、位移和应力等方面进行分析,探讨采用不同DCM平面布置形式加固边坡后的位移和应力分布规律及特点。研究表明:纵墙壁式和格栅式布置相对于桩式布置,边坡整体稳定安全系数显著提高,位移和应力明显减小且分布更为合理,其中纵墙壁式布置优势最为明显。