关键词： 油气管道   点蚀   弯管   极限内压   有限元分析   等效应力  

摘要： 以点蚀缺陷为研究对象,采用有限元分析法,建立含点蚀缺陷弯管有限元模型,进一步分析了点蚀缺陷的位置和几何形状及管材性能等因素对弯管极限内压的影响。研究结果表明:含点蚀缺陷弯管的极限内压受缺陷相对位置的影响,当缺陷位于弯管内拱处时,弯管的极限内压最小;含点蚀缺陷弯管的极限内压同样受缺陷尺寸的影响,极限内压随点蚀缺陷深度的增加而减小,随点蚀缺陷半径的增大而减小;管道尺寸、管道弯曲半径及管材性能等敏感因素也会对管道极限内压产生影响,所得结论对于含缺陷弯管的安全评定有着一定的参考价值。

关键词： 钢栈桥   有限元分析   受力分析   施工技术  

摘要： 钢栈桥作为临时结构,在桥梁建设施工中起着临时连接两岸及材料运输的重要作用,具有整体结构简单、施工便捷、对周边环境影响小等特点。在近海水域的桥梁工程中,设计出安全可靠、成本合理且满足通航需求的临时栈桥结构尤为重要。本文基于揭阳大南海石化工业区跨龙江河大桥工程项目,考虑在近海跨河工程中钢栈桥在施工及使用过程中受风速、浪涌、河流侵蚀地貌等不利影响下的5种工况,利用有限元分析法计算不同工况下钢栈桥最大组合应力、剪应力及竖向位移,并对钢栈桥结构整体进行稳定性计算,依据计算结果总结施工要点,确保近海水域跨河钢栈桥施工的安全性,起到优化施工、节能降本的目的。

关键词： 力封闭   摩擦锥   夹持力优化   有限元分析  

摘要： 测试质量锁紧机构是引力波探测器的重要部件之一,但是基于力封闭理论分析锁紧机构鲜有报道,本文从力封闭的角度对锁紧机构进行分析,为锁紧机构的设计及后续的研究提供理论支持和参考。根据力螺旋理论,建立了顶杆与测试质量的抓持矩阵,采用力封闭原理分析稳定夹持时接触力与测试质量所受外力的关系;通过对夹持质量指标的分析,得到最优的接触点位置,验证锁紧机构的可靠性;将夹持力优化问题转化为求解非线性规划问题,采用MATLAB软件中的fmincon函数对接触力进行优化,得到最优的夹持力,并通过ANSYS Workbench软件进行有限元分析,得到测试质量最大变形量为0.4μm,满足设计要求。

关键词： 初辊压   S形钢丝   有限元分析   应力-应变  

摘要： 根据主缆S形钢丝的技术指标要求,利用有限元分析和试验测试等手段,在保持总变形不变的条件下,对10#钢分别进行4道、6道、8道初辊压测试试验。试验结果表明S形钢丝应力的集中区域存在于变形过渡区和辊缝中心线的主要变形区,随着辊压道次的增加,拉长的晶粒也更多。数值分析的预测结果与实验表征的结果具有良好的一致性。

关键词： 模态分析   有限元   模型降阶   误差研究  

摘要： 为了提高航天器复杂结构体的模态分析效率,通常会要求大幅减少有限元模型的网格数量,因此需要对结构体模型进行大量的降阶处理工作,但并不是所有的结构体都能符合一般降阶简化规则,强行降阶和过度简化有可能引起较大的误差。基于上述问题,对结构体基本几何形状的实体模型和降阶模型的固有频率进行了对比仿真,对固有频率相对误差进行了计算分析,验证了模型过度降阶的适用性和误差范围,为有限元模型降阶和简化提供了参考依据。

关键词： 惯性摩擦焊   温度场   钛合金   有限元   模拟仿真  

摘要： 目的定量分析影响惯性摩擦焊接头质量的关键因素——焊接过程高温区的温度特征。方法选取TC4钛合金为研究对象,综合运用有限元仿真及界面组织观察的研究方法,分析确定惯性摩擦焊过程中高温区的温度特征。针对初始转速分别为1000 r/min及1200 r/min的2种惯性摩擦焊工况开展实验,并建立了热-力耦合有限元仿真模型对惯性摩擦焊过程进行仿真分析。结果仿真得到的温度分布与焊接过程摩擦界面附近的测温结果吻合良好,仿真模型与实验分析结果均表明,与初始转速为1000 r/min相比,初始转速为1200 r/min时的接头的飞边更大,2种焊接工况下仿真得到的轴向缩短量均与实验结果吻合良好,表明了仿真模型对TC4钛合金惯性摩擦焊热-力过程分析的准确性。结论在TC4钛合金圆棒样品惯性摩擦焊过程中,摩擦界面附近存在高温区,高温区内的温度呈现出芯部低、外围高的特点,最高温度约出现在沿半径方向1/2半径处。在初速转速为1000 r/min及1200 r/min的焊接工况下,芯部温度约为720℃与780℃,外围的最高温度分别约为850℃与920℃。接头组织观察结果进一步证实了仿真得到的高温区的温度数值的准确性。

关键词： 桥梁工程   钢板组合梁桥   荷载横向分布   有限元分析   多梁式结构   中小跨径桥梁  

摘要： 为评价经典荷载横向分布计算方法对中小跨径简支钢板组合梁桥的适用性,首先利用实桥荷载试验结果,验证了基于ABAQUS软件的三维有限元模拟方法;然后以计算跨径、主梁数量、主梁间距为研究参数,设计了108个分析模型,分别采用修正的刚性横梁法、刚接梁法、G-M法以及有限元法计算荷载横向分布影响线,进而得到单车道和多车道作用下各主梁的荷载横向分布系数;最后基于线性相关系数、横向分布影响线吻合程度指标及横向分布系数相对误差,进行横向分布线性判断及各理论计算方法的误差分析。结果表明:当钢板组合梁桥宽跨比B/L小于0.34时,各主梁在荷载作用下挠曲呈直线变形,即认为钢板组合梁桥B/L<0.34时为窄桥;利用理论计算方法计算横向分布系数时,单车道布载下,当B/L<0.2,宜采用修正刚性横梁法、刚接梁法、G-M法,当0.2