关键词： 网架结构   加固设计   直接分析法   有限元分析  

摘要： 某网架因施工遗留问题和使用荷载的增大,导致结构存在质量安全隐患。系统地介绍了网架加固方案:受压杆件采用薄壁槽钢、薄壁矩形管或角钢作为外加约束单元的增大截面法进行加固,受拉杆件采用新增双拼槽钢的增大截面法进行加固,螺栓采用在原螺栓球节点上焊接鼓筒节点或增设高强对拉螺杆的方法进行加固。采用MST和NIDA软件进行了结构模型验证并使用直接分析法对网架进行承载力计算,并对压杆加固方案进行了精细化有限元分析,对比分析了加固杆件和未加固杆件的荷载-位移曲线和破坏模式。结果表明:压杆加固后,构件承载力提高了15%~33%,破坏模式由失稳破坏向强度破坏转变;整体加固完成后,在荷载增加并考虑初始缺陷和整体缺陷的情况下,网架结构可以满足《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068—2018)的要求。

关键词： 轴-支撑装配体   有限元分析   自振特性   静力性能   动力性能  

摘要： 轴-支撑装配体结构广泛应用于建筑结构和构筑物中,具有结构灵活、受力合理和建造便捷等特点,但结构在承受静力和动力荷载时会引起轴撑开裂甚至导致结构失效,因此,轴撑结构的自振特性、静力和动力性能研究具有十分重要的意义。文章基于有限元软件针对静力和动力荷载作用下的轴-支撑装配体结构的模态、固有频率、变形、等效应力、主应力和支座反力展开研究,研究结果表明:结构前8阶频率在157.64~768.48Hz范围内;静力荷载作用下结构最大变形为11.6mm,最大等效应力为3661Pa;结构主应力最大值分别均发生在轴体和支撑体接触位置;冲击荷载作用下轴-支撑装配体结构最大变形值为8.15mm,最大等效应力为4.57MPa;左端和右端支撑体结构底部均在Y方向上且大部分节点的支反力较大,最大值分别为0.32kN和0.29kN;基于结构静力和动力性能分析,轴-支撑装配体结构最不利位置在轴体及轴体与支撑体的接触位置。

关键词： 非均匀边坡   稳定性   极限分析   混合常应力–光滑应变单元  

摘要： 非均匀层状边坡稳定是岩土工程中的重要问题之一。基于理想塑性上限和下限的极限分析方法是分析此类问题的常用方法之一。近期提出的基于混合常应力–光滑应变单元的极限分析方法(MCSE-LA)在克服体积锁定和计算性能(精度、效率以及收敛性)方面已被证明比传统有限元极限分析方法具有一定的优势,并且可以同时获得极限状态下的应力场和速度场。基于此,首先通过与经典有限元极限分析对比分析,验证MCSE-LA在非均匀边坡稳定分析中的可行性;其次,针对含软弱层边坡进行参数分析,发现软弱层的黏聚力对安全系数的影响更显著,而软弱层的摩擦角则对破坏机构特征的影响更明显;同时说明自适应的MCSE-LA可以较好地分析实际边坡的稳定性,为边坡工程的稳定性评价提供了一种有效的方法。

关键词： 河道生态治理   新型生态砖   生态护坡   有限元分析   边坡稳定性  

摘要： 鉴于新型生态砖护坡稳定性在国内外存在较大的争议,研究借鉴河道生态治理理念,设计两种类型的插合式生态砖,并利用有限元分析软件分析生态砖的影响因素,同时在无水工况以及最高、最低、正常水位3种工况下分析边坡稳定安全系数。结果表明,对河道边坡稳定性影响最大的因素是黏聚力,两种生态砖护坡的稳定安全系数比土质边坡平均提高5.42%和4.34%,能够有效降低内摩擦力、弹性模量的影响程度。

关键词： 筑塔机   智能化设备   超高索塔   有限元   结构分析  

摘要： 针对目前桥梁工程超高索塔施工的建造现状,存在施工难度大、高空作业事故频发、劳动力密集、施工效率低下且建造成本较高等一系列问题,基于标准化、智能化、工厂化的发展理念,提出一种智能化建造设备一体化筑塔机使用于超高索塔施工。通过研究该智能化设备在施工过程中的应用优势和不同工况下的荷载分析,为筑塔机在类似工程应用中提供使用价值和相关数据支撑。依托渑淅高速公路项目丹江小三峡特大桥4#墩主塔施工工程实例,对相关技术研究进行详细阐述。

关键词： 迈步式自移机尾   焊接残余应力   缓冲段轨道   有限元分析  

摘要： 为了降低迈步式自移机尾缓冲段轨道焊缝残余应力,采用SolidWorks建立了缓冲段轨道的三维模型,基于Ansys workbench软件,使用moving heat中的高斯热源模型,设计了4种焊接方案,模拟了缓冲段轨道的焊接过程,研究了焊缝位置排布与焊接顺序对缓冲段轨道焊缝残余应力的影响。当焊缝平行且对称排布,焊接顺序为A—C—B—D时,焊缝整体残余应力最小。该研究结果可为迈步式自移机尾缓冲段轨道焊接工艺及后续多维振动时效工艺的优化提供理论指导。

关键词： 有限元仿真   故障诊断   滚动轴承  

摘要： 通过ABAQUS有限元仿真分析软件对圆柱滚子轴承进行了动力学仿真,运用仿真结果分析了预设工况下轴承的载荷分布规律。运用线弹性力学的相关理论,研究了滚子裂纹缺陷的发展机理,并由此对滚子剥落故障的形成进行了很好的解释。对比分析了正常运行状态与故障运行状态下轴承动能与应力的变化规律,分析了故障状态轴承工作的不利影响。利用提取得到的仿真冲击振动信号,运用FFT变换方式进行了振动信号的相关处理,对预制单部件故障频率进行了较为准确提取,初步研究了复合故障对轴承运行的不利影响,为实际工程应用中轴承故障诊断奠定了一定的仿真理论依据。

关键词： 无背索斜拉桥   曲线异形塔   成桥状态   温度效应   线形   索力   有限元分析  

摘要： 为分析温度荷载作用下曲线异形塔无背索斜拉桥成桥状态的结构响应,以龙滚河大桥为工程背景,建立桥梁结构有限元模型,分析体系温差、日照温差、索梁(塔)温差对桥塔偏位、主梁线形以及索力的影响。结果表明,体系温差下,桥塔以顺桥向弯曲变形为主,横桥向弯曲变形较小,主梁竖向变形取决于体系温差下,桥墩的变化情况,在体系降温下,斜拉索S1索力变化最为明显,为成桥索力的1.1%;日照温差下,桥塔对横向温差产生了较高的敏感性,在桥塔纵向温差的影响下,主梁跨中上挠值较桥塔横向温差增大了24%,而斜拉索索力变化幅度与体系温差下索力变化幅度基本相同,仅趋势相反;索梁(塔)温差下,斜拉索索力出现了明显的变化,索力变化幅度可达体系温差下的2倍以上。

关键词： 薄壁圆环零件   加工   变形   夹具   有限元分析  

摘要： 目的针对薄壁圆环零件刚性差、强度弱、加工过程中易发生受力变形的难题,基于薄壁圆环零件加工成形工艺,优化零件的加工工艺和装夹方式。方法考虑到工艺对零件加工质量的影响,对零件的加工方法和装夹方式进行研究,提出一种新的加工工装,运用ANSYS软件对零件装夹受力情况和振动变形进行有限元模拟仿真分析。结果该工装不仅能够防止零件发生应力集中,还提升了零件加工精度和表面质量,工装设计为一夹一顶方式,只需调整顶尖压紧力便可确保圆环件在加工中不会发生变形,同时拆装方便,提高了生产效率。结论对于薄壁圆环件的数控加工,可通过科学设计零件加工工艺流程和装夹工装,解决零件受力变形问题,保证薄壁圆环零件的尺寸、形位公差和表面粗糙度符合要求,提高了生产加工效率,满足产品批量生产使用要求,为类似薄壁件的加工提供了参考。

关键词： 冷轧   电机功率   长短时记忆网络   工业大数据   上界法   数学模型  

摘要： 电机功率计算在保证生产安全、制定轧制规程以及发挥设备能力等方面起到了重要作用。为提高计算精度,本文提出一种机理模型与数据驱动方法相结合的电机功率预测模型。首先,机理模型部分采用上界法得到解析解,然后将部分功率解析解(塑性变形功率、张力功率和剪切功率)与相关变量输入长短时记忆(long short-term memory,LSTM)网络中训练,以提取变量数据之间的深度特征和时序相关性。结果表明:本文提出的时序耦合预测模型相对误差不超过±3.9%,且在相邻卷带钢轧制规程变化较大时,预测效果明显优于上界法和人工神经网络(artificial neural networks,ANN);从残差分布直方图中可以看到,上界法由于遗漏了摩擦系数和损失功率与其他参数间的强耦合关系,导致残差集中在±50 kW附近且不符合正态分布,而ANN和本模型均基本遵循正态分布,但本模型拟合精度更高;对比更广泛的模型评估指标,本模型具有更好的综合预测性能。此外,通过模型输出结果分析了电机功率与轧制长度、轧制速度之间的关系,表明本模型除具有高预测精度外,还与已知的参数间物理规律有较强一致性。