关键词： 低碳炼铁   生物质   炭化   热解   水热   微观结构  

摘要： 以废木料为原料,采用水热耦合热解方法制备炼铁用高品质生物质炭,研究了水热耦合热解工艺参数对制备生物质炭物化属性的影响。结果表明,水热炭化能够高效脱除生物质原料中水溶性矿物元素,废木料水热炭中碱金属质量分数为0.0329%,达到特低碱度煤的水平。水热过程对挥发分的脱除效果稍差,废木料水热炭挥发分质量分数为64.83%,远高于高炉用烟煤和无烟煤的水平,需要结合热解炭化进一步提升品质。废木料水热炭热解过程挥发分得到了有效脱除,废木料热解炭(H-PC)挥发分质量分数为4.18%~29.74%,固定碳含量和热值也得到明显提升,600℃下热解30 min的H-PC热值、质量收得率和能量收得率相对最佳,分别达到了33.63 MJ/kg、45.18%、61.67%。热解温度对H-PC的物化属性的影响远大于热解时间,随热解温度和时间升高,H-PC比表面积先增加而后减小,碳微晶结构逐渐致密,有机官能团的种类和数量逐渐减少,H-PC样品的芳香化程度逐渐加深。以上系统研究表明,采用水热耦合热解方法制备的生物质炭能够满足高炉炼铁对固体燃料的性能要求,热解温度为600℃、热解时间为30 min时制备的样品性能与无烟煤接近,可以作为低碳燃料应用于高炉炼铁生产。发展水热耦合热解炭化技术是实现生物质资源在高炉炼铁工序中高效利用的关键,该研究可为制备高炉低碳燃料的研究提供参考。

关键词： 桥梁工程   编木拱桥   钢结构   有限元   结构分析  

摘要： 为实现古代编木式拱桥的装配化设计和施工,采用钢结构设计跨径13.2 m编木造型景观拱桥一座,并对部分节点进行简化处理,利用Midas Civil建立全桥有限元模型对该桥进行结构分析,研究表明:作为景观人行桥,本设计方案在结构静力、动力和稳定性方面均满足要求,在实现桥梁仿古编木景观功能的条件下方便了设计和施工,对古代桥梁文化具有积极的推广作用。

关键词： 地铁车辆   线性相关性   纵向载荷谱   有限元分析   疲劳损伤特征  

摘要： 为研究正线运行中地铁列车的纵向载荷谱,对某运行地铁车辆的牵引拉杆、连挂车钩进行了准静态标定;开展了载客环境下的纵向载荷正线测试,得到了包含启动、制动、直线和曲线工况下的载荷-时间历程曲线;应用波动中心法得到了各工况载荷谱;基于有限元模型,结合实测载荷谱和线性累积损伤理论,分析了不同工况及不同载客量对车体关键焊缝疲劳损伤的影响以及站间损伤占比。研究结果表明,车体纵向载荷间的线性相关性均在0.8以上;启动、制动时,纵向载荷满足一定的比例关系,高峰期纵向载荷有1~3 kN的增量;该阶段的大幅值载荷下产生的损伤占站间总损伤的90%以上,再生制动使得制动阶段的损伤占比相比启动阶段有8%的降幅。

关键词： 高速公路   扶壁式   挡土墙   力学特性   有限元  

摘要： 为研究交通荷载下高速公路组合扶壁式挡土墙的力学特性,采用通用有限元软件建立了组合扶壁式挡土墙-墙后填土的相互作用数值模型。基于新建模型研究了组合扶壁式挡土墙及其连接件在交通荷载下的应力及位移分布规律。研究表明交通荷载下组合扶壁式挡土墙不同方向的最大应力均出现在扶壁右下靠近土体一侧,且底板内钢筋笼靠近墙趾部分相较于墙踵处在墙高方向上的位移更大。期望本文研究能够为组合扶壁式挡土墙设计与施工提供一定理论参考。

关键词： 连续箱梁桥   病害   加固处治   Midas Civil   有限元分析  

摘要： 以某连续箱梁桥为研究对象,分析了桥梁结构外观病害状况以及桥梁线形变化情况,随后对桥梁技术状况进行了评定。采用Midas Civil有限元软件,分别对三种组合型式下的上部结构承载能力进行验算,根据验算结果对桥梁结构进行补强加固。模拟计算加固后效果,结果表明,在最不利荷载组合下,中跨跨中截面由加固前的0.7MPa拉应力转变为0.2MPa压应力,加固补强处治效果较为显著。

关键词： 有限元法   乳牙   牙体修复   应力分析  

摘要： 三维有限元法是一种数值类、工程领域的创新型分析方法。其原理为运用现代计算机技术对物体的力学性能进行数值转换,建立直观、省时并能得出确切结论的研究模型,分析不同部位的应力应变情况,进而展开力学理论研究。迄今有限元法已广泛应用于工程技术、材料力学、生物力学领域,且应用范围已涉及口腔医学的各个领域。在口腔医学的力学研究方面极具优势,为深入探讨牙体修复治疗提供生物力学依据。近年来,在儿童口腔医学领域应用三维有限元法的力学研究成为热点。本文就三维有限元法用于乳牙牙体修复的应用现况及研究前景作一综述。

关键词： 选煤设备   弛张筛偏心轴   力学特性   有限元分析  

摘要： 针对大型振动式弛张筛偏心轴工作时面临的复杂力学特性问题,建立了某型号大型振动式弛张筛偏心轴的有限元分析模型,开展了偏心轴在实际运行时的静力学分析、模态分析和谐响应分析研究,得到了偏心轴的力学分析结果。研究结果可用于指导振动弛张筛偏心轴的设计、优化,对于提高振动弛张筛安全性和可靠性,延长弛张筛使用寿命,保证安全、高效生产具有重要的工程实用价值。

关键词： 微种植体   三维有限元分析   螺纹顶角   长度  

摘要： 目的利用三维有限元对植入到颧牙槽嵴区的微种植体进行应力分析,以期为临床选择植入到该部分的最适微种植体。方法利用ANSYS软件建立颧牙槽嵴区颌骨三维有限元模型;同时建立长度为8、9、10、11、12 mm,螺纹顶角为30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°共35种有螺纹微种植体三维有限元模型;模拟微种植体植入颌骨内,建立植入后模型。对微种植体骨界面进行应力分析。结果微种植体-骨界面最大应力值集中在骨皮质中,颊板皮质骨最大应力值、松质骨最大应力值、微种植体最大位移量随螺杆长度增大而减少。螺纹顶角对微种植体-骨界面最大应力值和位移量影响不大。结论螺杆长度影响微种植体-骨界面的应力分布,在颧牙槽嵴处植入长螺杆微种植体可提高其稳定性。

关键词： 涡流检测   碳纤维增强复合材料   有限元分析   结构损伤检测   电各向异性  

摘要： 涡流检测是一种利用电磁感应进行无损检测的方法,广泛应用于检测金属裂纹、腐蚀以及导电性。由于碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)中的碳纤维具有导电性,因此涡流检测技术有检测缺陷的能力。碳纤维复合材料的电导率远低于金属,因此当应用涡流检测技术时,需要选择适当的激励频率、探头的几何尺寸以及信号后处理。利用有限元分析的数值模拟软件构建双线圈差分探头,结果表明随着损伤尺寸变化,线圈阻抗差也会发生变化。比较不同长度、宽度和高度的裂纹损伤,得到在一定范围内损伤尺寸与信号峰值的关系。根据该对应关系,在碳纤维复合材料缺陷检测的过程中,提供理论基础和指导方向。

关键词： 贝雷架模板支撑体系   高层建筑   稳定性分析   有限元分析   敏感性分析   优化措施  

摘要： 本文旨在研究建筑施工中贝雷架模板支撑体系的稳定性。通过对模板支撑体系的基本概念、主要类型及作用要求进行概述,结合结构力学原理、有限元分析方法及稳定性判定准则,对模板支撑体系的稳定性进行了深入分析。以某高层建筑施工中的模板支撑体系为实例,采用有限元分析软件ANSYS建立模型,进行荷载分析和稳定性分析,提出了稳定性优化措施。进一步采用敏感性分析方法,探讨了支撑材料力学性能、支撑结构优化设计、施工荷载变化等因素对稳定性的影响程度,并据此提出了优化建议。研究结果表明,通过加强支撑材料的选用和质量控制、优化支撑结构的设计、加强施工过程中的监测与控制等措施,可有效提高模板支撑体系的稳定性,确保施工安全和工程质量。