关键词： 隧道   复合式路面   反射裂缝   加纤改性沥青   抗裂性能   有限元分析  

摘要： 反射裂缝是隧道复合式路面结构的一大突出问题,严重影响路面使用性能。本文采用加纤改性沥青作为层间抗裂材料,成型了基层预设接缝的复合试件,基于室内弯曲试验和轮碾试验研究其层间抗裂性能,并通过有限元数值分析探究加纤改性沥青对复合式路面沥青面层应力分布情况的影响。结果表明:加纤改性沥青具有良好的层间抗裂性能,能够增强复合试件的抗弯曲能力,减缓反射裂缝的发展,延长复合试件疲劳寿命;有限元分析结果表明加纤改性沥青能够有效吸收沥青面层底部因基层接缝导致的集中应力,大大降低沥青面层底部的最大拉应力和最大剪应力。研究成果可为加纤改性沥青层间抗裂材料在隧道复合式路面中的应用与推广提供理论依据和技术支撑。

关键词： 井下筛分   井下滚轴筛   参数化设计   筛分过程仿真   有限元分析   筛分过程智能控制  

摘要： 为适应煤矿井下筛分对设备安装检修、硐室设计以及减少筛分土建投资等方面的要求,针对现有装备的不足,运用参数化设计思想,通过筛分过程的仿真以及关键部件的有限元分析,进行了井下滚轴筛的设计。最终确定:井下滚轴筛采用三段分体模块化结构,以便于设备的安装和维护,三段筛面连接后呈香蕉形,各段箱体均采用全密封结构,无粉尘外溢且噪声低;筛面宽度应大于物料的最大粒度(D_(max))的3倍,筛面长度应为筛宽的3~8倍;每根筛轴均通过弹性柱销联轴器与筛箱外侧的驱动电机一一相连,可对每根筛轴的转速进行实时调整,同时也方便检修和维护;筛盘所受应力为0.018 MPa,位置在齿尖处,筛轴以弯曲应力为主,最大应力为1.71 MPa,位置在轴承处,二者材质均选用经调质处理的45_#钢,可满足使用要求;优化筛轴转速、筛面倾角等因素可优化筛分效率;采用迭代算法进行优化,可在筛分效率最大化的前提下最大限度地提高滚轴筛处理量。运用参数化思想设计得到的井下滚轴筛达到了设计目标,为井下筛分的推广应用提供了一定的装备基础。

关键词： 汽车吸能盒   耐碰撞性   有限元分析   机器学习   图卷积神经网络   长短期记忆神经网络  

摘要： 汽车零部件正向设计中,为快速预测所设计的吸能结构的碰撞吸能特性,以吸能盒为研究对象,通过有限元压溃变形仿真生成数据集,训练得到一种新的可识别几何结构和记忆时序特征的预测模型。模型通过基于图的编码器进行几何结构识别,采用长短期记忆网络和图卷积神经网络处理时序数据,并输出预测结果。对比表明:吸能盒压溃形态预测结果与有限元仿真结果一致,压溃变形量的预测精度可达95.33%,最大吸能值的预测精度可达99.98%。预测模型相较于有限元计算,其计算效率分别提高了174.5倍和210.5倍,可以快速准确地预测吸能盒的碰撞性能。

关键词： 根式基础   地震时程分析   有限元  

摘要： 运用有限元分析软件ANSYS对某钢管混凝土下承式拱桥进行地震时程分析,通过改变根键的长度和截面积,分析根键各参数对拱桥跨中、拱顶、墩顶、桩顶等控制部位最大位移的影响。结果表明,在一定范围内,增加根键长度、增大根键截面积均能有效减小拱桥在地震作用下的最大位移。

关键词： 大型LNG储罐   有限元   预冷模型   预冷介质用量  

摘要： 预冷作业是大型液化天然气(Liquified Natural Gas, LNG)储罐投用前最关键的环节。预冷介质用量、预冷时间以及储罐各部分构件降温速率的控制是大型LNG储罐预冷作业得以顺利进行的重要保证。依托某大型LNG接收站项目,旨在较精确地计算预冷介质用量。选取最复杂的大型LNG储罐为研究主体,综合考虑保冷材料比热容变化、储罐日常蒸发、预冷介质输送管道漏热等因素,搭建有限元模型进行数值模拟计算,并利用上述结果计算预冷模型中的参数。预冷模型计算结果表明:大型LNG储罐预冷工作实施过程中,提高预冷降温速率可减少预冷介质用量和预冷时间,同时降低大型LNG储罐漏热所消耗的预冷介质占比,但需要注意储罐内元件的温差;考虑输送管线和机械结构漏热,预冷介质用量增多,与现场实际数据更吻合,相对误差不超过5%。研究结果对指导大型LNG储罐预冷操作具有参考价值。

关键词： 316L不锈钢   应变率硬化   J-C本构模型   有限元  

摘要： 基于316L不锈钢室温不同应变率下拉伸实验结果,分析了材料的应变率硬化效应,采用Abaqus软件选用Johnson-Cook(J-C)模型对材料的应变率硬化效应进行模拟。实验结果表明,应变率从0.001 s^(-1)增大到1 s^(-1),屈服强度增大了61 MPa,抗拉强度增加了35 MPa,分别产生302、293、269、276 MPa的应变硬化,应变硬化随应变率增加呈衰减趋势。在应变ε<0.1时,加工硬化率随应变率的增加而减小,当ε>0.1时,不同应变率下的加工硬化率曲线趋于吻合。基于不同应变率下的应力应变曲线确定参数,采用J-C模型对材料的应变率硬化效应进行模拟,得到的屈服应力与实验最大误差仅为7 MPa,整个模拟过程平均误差最大为4.2%。

关键词： 电机   电磁振动   磁-固双向耦合   场路耦合  

摘要： 电机的电磁振动是由电机的电磁场与结构场之间的相互作用产生的,研究电机的电磁振动就必须考虑这种磁-固双向耦合的影响。结合电机驱动与控制系统,提出了一种磁-固-路双向耦合的电机电磁振动分析方法。首先建立了电机转子及定子在磁-固双向耦合条件下的动力学模型,基于场路耦合方程建立了电机驱动与控制系统和电磁场之间的联系。然后提出了电机电磁振动的磁-固-路双向耦合循环迭代方法,分析了多场路双向耦合分析中需要解决的关键问题。接着提出了一种多场耦合分析的节点标记方法,实现了电机电磁场与结构场间数据的快速、准确传递和交换。最后以一台1 MW-4极72槽永磁同步电机为例,进行了电机振动的分析及试验测试,对电机电磁振动磁-固-路双向耦合循环迭代分析方法的可行性和准确性进行了验证。结果表明,提出的节点标记及磁-固-路双向耦合循环迭代分析方法能够实现不同场网格节点间信息的准确传递,能考虑转子偏心、结构、轴承、驱动及控制系统等对电机电磁振动特性的影响,为精确预测电机的电磁振动和噪声提供了一种可行的方法。

关键词： 现浇箱梁   盘扣式支架   有限元分析   监测  

摘要： 文章采用有限元分析软件Midas Civil建立支架模型,并将有限元分析与监控结果进行比较,探究现浇箱梁桥盘扣支架在浇筑期间的受力情况及施工安全,避免施工过程中出现因支架失稳而引起的质量安全事故。

关键词： 滚动轴承   角接触球轴承   滚道   磨削   热应力   残余应力   热流密度   转速  

摘要： 针对轴承套圈滚道磨削加工时过大的热应力会导致滚道表层产生热损伤的问题,联合ABAQUS及Hyper-Mesh建立B7008C角接触球轴承内圈沟道磨削热应力场有限元模型,开发DFLUX子程序减少模型分析步的数量,克服了网格数量庞大导致磨削热源无法沿沟道整周移动的问题,揭示了内圈沟道磨削热应力场的形成机制与演化规律,得到了内圈沟道表层产生残余拉应力的临界温度,并分析了工艺参数对内圈沟道残余拉应力分布的影响,结果表明:只有当磨削热应力超过材料的屈服强度时,内圈沟道表层才会产生残余拉应力,产生残余拉应力的临界温度约为420℃;随着热流密度的增大及工件转速的减小,内圈沟道表层的残余拉应力和分布深度增大。

关键词： 非线性有限元   车辆甲板   动载荷   结构强度分析  

摘要： 为准确评估采用静力学分析车辆载荷时的动载荷系数,采用非线性有限元方法模拟车辆通过车辆甲板的动态过程,分析车辆载荷对水平车辆甲板和倾斜车辆甲板的影响,研究不同车速条件下水平车辆甲板及倾斜车辆甲板的应力情况,探讨较为合理的车辆通行动载荷系数和撞击系数。研究结果表明:车辆行驶速度为20、30、40 km/h时,水平车辆甲板的动载荷系数分别为1.13、1.54、2.05,水平车辆甲板与倾斜车辆甲板连接处的撞击系数分别为2.56、3.09、3.59。