关键词： 满载运煤敞车   刚柔耦合仿真技术   模态结构应力恢复   焊缝疲劳损伤评估   超常低周疲劳  

摘要： 备用传力路径变化不确定性使准静态应变能成为决定平面心盘旁承接口耦合程度的最重要影响因素之一,既有方法丧失了小位移线弹假设的应用前提。根据这一相关性发现,提出了刚柔耦合疲劳损伤评估新方法。为了攻克散料运输铁路货车刚柔耦合仿真难题,采用了实体单元及边界共节点处理技术。在正常AAR5级谱和局部扭曲叠加谱激励输入下满载运煤敞车刚柔耦合仿真分析表明:上旁承运行荷载增大迫使车体结构扭曲产生不高于2 Hz的低频敏感响应。钩缓冲击座附近焊缝疲劳损伤评估结果与现场塑性破坏完全吻合。由于局部刚度不足,短竖梁补强设计也很难奏效。借鉴通用敞车耳板铆接的设计经验,合理制定了具有针对性的结构补强方案,使满载运煤敞车不会再发生上述塑性破坏。

关键词： 竖井外墙兼做支护墙   高压旋喷加固   整体建模   有限元分析  

摘要： 本工程竖井基坑采用钻孔灌注桩、竖井外墙兼做支护结构墙、桩间高压旋喷止水进行支护。基坑底部采用高压旋喷加固。竖井之间采用顶管施工,竖井外墙预留直径5.1m圆形洞口。因此,竖井外墙兼做支护结构墙的计算分析以及洞口周边加固是本工程支护设计的难点。通过理正深基坑7.0整体建模与SAP2000有限元软件的带洞口计算分析对该工程进行支护设计。本工程采用竖井外墙兼做支护结构墙,大幅度缩短了工期,取得了良好的经济效益。

关键词： 大体积混凝土   季节差异   水化热   温控措施   有限元模拟   筏板基础  

摘要： 为探究大体积混凝土夏冬季浇筑时保温措施,以某筏板基础大体积混凝土施工项目为依托,通过建立精细化有限元模型,探讨夏季与冬季两种季节下的温控措施(外保温材料、混凝土入模温度)对大体积混凝土温度场的影响。结果表明:1)浇筑时环境温度的变高会使混凝土放热量增加并延长放热时长,其中夏季使用3 cm厚挤塑式聚苯乙烯板板保温,混凝土入模温度为25℃时其峰值温度和所需时间为66.8℃、114.7 h;2)两种季节的环境温度下,外保温性能与里表温差都呈线性降低趋势,与核心温度呈线性增加关系;3)不同保温措施会推迟核心温度出现时间,且保温性能越好,温度梯度越小;4)随着入模温度的增加,混凝土核心温度随之增大,且使其出现时间提前。本文成果可为同类型筏板基础大体积混凝土施工提供一点借鉴。

关键词： 有限元分析   悬臂盖梁   结构优化   施工  

摘要： 介绍了装配式悬臂盖梁的施工流程,对桥梁悬臂结构进行优化设计,采用Midas Civil有限元软件对优化后结构的性能和施工可行性进行了分析。结果显示,采用单墩对称悬臂盖梁时,且在悬臂长度大于或等于6 m时,选用预应力钢筋混凝土结构更经济;采用门式悬臂盖梁时,且悬臂长度大于或等于6 m时,选用预应力钢筋混凝土结构更经济;对于单墩非对称悬臂盖梁,当悬臂长度大于或等于6 m时,预应力钢筋混凝土结构的经济性不突出。

关键词： 旋转弹   双通道控制   径向基函数神经网络   自适应扰动观测器   固定时间稳定理论  

摘要： 旋转弹在飞行过程中受多种干扰的影响,包括跨域飞行气动参数剧烈变化引起的模型不确定性以及飞行过程中受到的外部扰动。为了解决高动态飞行环境中双通道旋转弹的鲁棒控制问题,基于轨迹线性化控制方法,设计伪逆反馈控制器。采用径向基函数神经网络,设计自适应前馈补偿控制器,有效实现对模型不确定性的精确逼近。将神经网络逼近误差和外部扰动处理为总扰动,并基于固定时间稳定理论设计一种自适应扰动观测器,实现对总扰动的精确估计及补偿。通过Lyapunov理论,严格证明了闭环系统的最终一致有界性。通过数值仿真验证了所设计方法的有效性。

关键词： 有限元   专业认证   课程思政   思政元素   教学改革  

摘要： “工程有限元与数值计算”课程是支撑西安交通大学机械工程专业认证的重要核心必修课,课程所对应的毕业要求指向数学、力学及复杂工程问题,其中蕴含诸多思政元素。在工程教育理念驱动下开展课程思政教育,是专业类课程推进“三全育人”的重要着力点。首先,在分析课程目标和毕业要求指标点对应关系的基础上,细分课程各个目标下的教学环节与学习内容;其次,通过确立课程思政总体设计重点和方向,深入挖掘了课程目标关联的思政元素;最后,探索了课程思政建设的实施模式,为专业课程全面落实“三全育人”的课程思政改革提供参考。

关键词： 道路工程   水泥路面   沥青路面   白改黑   加铺方案   有限元   使用性能  

摘要： 为进一步提高“白改黑”路面设计合理性,依托山西某高速公路“白改黑”维修工程,提出3种路面加铺方案,基于连续有限元理论探究了其力学响应规律与路用性能特点,并从材料、结构、施工等方面对比分析了各类型铺装结构的技术、经济与可实施性,最终推荐了“白改黑”方案:原水泥混凝土面板病害处治后,于横、纵及施工缝处粘贴抗裂贴,然后加铺8 cm复合改性LSAM-25柔性基层与4 cm SBS/橡胶复合改性SMA-13沥青面层,面层与基层间、基层与原水泥板间洒布改性乳化沥青黏层以提高黏结效果。该技术方案具有优异的抗车辙、抗疲劳、抗反射裂缝及抗层间滑移性能,在大交通量及重轴载条件下可承受荷载应力和温度应力的综合疲劳作用,可为国内同类工程提供参考。

关键词： 控制结构   垂直度   有限元   应力状态  

摘要： 随着渤海油气的不断开发,渤海受限区内已探明油气储量不断增加,其储量约占渤海总量的70%,只能采用水下生产系统进行开采。水下生产系统安装时,只有一层较为简单的定位基盘为隔水套管插打提供导向,无法满足隔水套管安装的垂直度要求。本文设计了一种可拆卸的垂直度控制导向,在6种不同的工况下对其受力状态进行了有限元分析,得出了其在不同受力状态下的应变和应力变化,探讨了其优化改进的措施,为保证水下隔水套管安装垂直度提供了技术支持。

关键词： 神经根型颈椎病   颈椎斜扳手法   三维有限元分析   生物力学   动作捕捉  

摘要： 目的:通过三维有限元分析,探讨颈椎斜扳手法对神经根型颈椎病患者的生物力学作用特点,阐明颈椎斜扳手法的即时效应及安全性。方法:选取1名神经根型颈椎病志愿者的颈部影像学资料,以DICOM格式保存,应用MIMICS软件和ANYSY软件构建椎体、椎间盘、椎管等C_(3)~C_(7)颈椎有限元模型,模拟斜扳手法,观察椎间盘应力应变、椎管有效横截面积变化,探讨斜扳手法治疗神经根型颈椎病的生物力学效应。结果:给予C_(4)~C_(5)椎体向左侧斜扳力时,C_(4)~C_(5)椎间盘应力最大,为5.95×10^(-4)MPa至1.03×10^(2)MPa;C_(3-4)位移变化最明显,最大形变在椎间盘纤维环的左侧偏后位置,为2.43×10^(-1)mm,最小形变在椎间盘纤维环的前侧,为2.08×10^(-3)mm;C_(4)~C_(5)椎管有效横截面积变化最大,增加59.00 mm^(2)。随着模拟手法力学信息的加载,颈椎神经根右侧最大应变逐渐后移,左侧最小应变前移,呈顺时针方向改变。结论:颈椎斜扳手法向健侧的推力对椎间盘的影响最大;斜扳手法可增加椎管有效横截面积,减轻神经根周围组织的张力,缓解受压状况,从而改善神经根型颈椎病的临床症状。

关键词： 跟骨骨折   生物力学   SandersⅢ型   内固定   有限元分析   螺钉   微创钢板   微创  

摘要： 背景:经皮复位加压固定的三维组架螺钉内固定在治疗SandersⅢ型跟骨骨折上已经取得了满意的临床疗效,但在生物力学方面是否可以达到微创钢板内固定的稳定性,以及对比之后的优势与缺点还不得而知。目的:通过有限元分析方法探讨不同内固定装置对SandersⅢ型跟骨骨折的固定效果。方法:选择1名26岁成年健康男性志愿者,根据其跟骨CT数据制作SandersⅢ型跟骨骨折有限元模型。选用经皮微创三维组架螺钉、跗骨窦微创钢板分别固定跟骨骨折模型,分别施加350,700N纵向载荷,分析2种模型的位移、应力分布情况,比较各种模型的稳定性。结果与结论:①三维组架螺钉模型中骨块与内植物的峰值应力明显低于微创钢板模型,三维组架螺钉模型中骨块与内植物的平均应力也明显低于微创钢板模型;②2种模型的最大位移均位于后距关节面内侧,三维组架螺钉模型的最大位移小于微创钢板模型;③微创钢板模型前突骨块与内侧骨块的纵向位移更小,三维组架螺钉模型内侧骨块与中段骨块的横向与垂直位移更小;④提示2种内固定模型均能提供满意的固定效果,其中三维组架螺钉模型使应力分布更均匀、骨块综合位移更小,能提供更好的横向与垂直稳定性,而微创钢板在维持纵向稳定性上更具优势。