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关键词： 施工   土木建筑   水工港工   工程力学  

摘要： 1.《工程力学》主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。特别欢迎具有创新水平的力学分析及大型工程实验研究。提交的论文必须对国内外前沿进展有一定评述。

关键词： 轨道交通   股道路基   预制管桩   软土   沉桩阻力   应力   位移  

摘要： 针对软土股道路基承载力不足、变形控制要求高的工程难题,深入分析预制管桩连续贯入软土股道路基全过程引发的土体位移、应力变化及路基响应特性。依托东莞某地铁车辆段软土地基桩基加固工程,结合现场实测的静压桩施工数据,利用ABAQUS数值模拟软件建立模型探讨车辆段股道软土路基沉桩过程应力及位移的变化情况。结果表明:沉桩过程中,沉桩阻力一致增大,且前期增长缓慢,后期增长较快;桩长可依据地质条件合理选取;最大应力分布具有类似的规律,即沉桩阻力与最大应力具有明显的正相关性;土层分层对应力分布影响显著;空心管桩的挤土效应主要存在于桩端附近,径向位移主要存在于桩端。相关研究可为股道软土路基静压桩的设计与施工提供指导。

关键词： PCD   圆锯片   高频焊接   应力  

摘要： PCD圆锯片是一种高效切割工具。锯片内部的应力大小是影响锯片切割质量、效率以及锯片使用寿命的重要因素之一,所以PCD圆锯片在使用之前需要将锯片的应力校准在合适的范围之内。高频焊接是导致锯片内部应力变化的主要因素。通过研究三个外径尺寸为Φ255 mm、Φ305 mm和Φ355 mm的PCD圆锯片分别在初始应力范围为-0.2~<-0.1 mm、-0.1~<0 mm、0~<0.1 mm、0.1~<0.2 mm等4个不同应力范围条件下,记录在700℃下高频焊接后应力的变化值,从而归纳得出PCD锯片在高频焊接下的应力主要正向增加约0.5~0.6 mm。

关键词： 粗粒混合土   滑坡堆积体   应力   应变   体变   抗剪强度  

摘要： 粗粒混合土在中国广泛分布,且由该类土组成的边坡极易发生滑坡、泥石流等地质灾害,形成大量松散的粗粒混合土堆积体。为更好地指导该类边坡治理工程,对西藏自治区易贡大滑坡残存的松散堆积体进行了取样,并开展了五组大型三轴固结排水剪切试验,系统研究了粗颗粒含量对粗粒混合土应力-应变、体积变化和抗剪强度参数的影响。结果表明:随着粗颗粒含量的增加,应力-应变关系曲线从硬化型向软化型转变,当粗颗粒含量超过35%时,体积变形曲线由剪缩转为剪胀,粗颗粒含量的增加显著增强了土体的剪胀性。线性抗剪强度参数随粗颗粒含量增加呈抛物线式增长,非线性抗剪强度参数△φ的增长呈现明显的线性趋势。通过对峰值偏应力、内摩擦角和粘聚力的分析,确定了粗颗粒含量45%~55%为该地区粗粒混合土的最优含量范围。研究为高寒地区松散粗粒混合土的力学性质提供了理论依据,对西藏自治区易贡地区的边坡稳定性评估和治理具有实际指导意义。

关键词： 射钉器   撞针机构   穿透长度   应力   冲击特性  

摘要： 目的对一种新型锂电气动射钉器的撞针机构在打钉过程中的冲击特性进行研究,为撞针机构的进一步优化提供参考。方法建立基于显式动力学的撞针机构打钉过程仿真模型,并通过射钉穿透长度实验验证打钉过程仿真模型的可靠性,通过仿真对打钉过程中撞针与活塞的时间-应力历程进行研究。结果仿真与试验穿透长度的误差为3.01%,得到仿真模型可靠性较好。在射钉即将穿透靶板的时刻,撞针与活塞的应力最大,撞针的最大应力为854.9 MPa,撞针材料60Si2Mn屈服强度为1375 MPa,撞针最大应力小于其材料屈服强度,满足强度要求;活塞的最大应力为88.272 MPa,活塞材料7050-T7451屈服强度为470 MPa,活塞应力小于其材料屈服强度,满足强度要求。结论撞针的最大应力区位于撞针后齿,撞针后齿承受了最大的冲击载荷,应在设计、制造中对后齿进行适当强化处理。

关键词： 相场理论   固态电解质   锂枝晶   应力  

摘要： 锂枝晶的生长是固态电池安全性面临的重要挑战之一.为了深入探讨锂枝晶的形成机制,建立了电化学-力学耦合的相场模型,以模拟重要因素对固态电解质中锂枝晶生长的影响.该研究模拟了锂离子浓度场、电势场以及应力场的动态分布,揭示了各向异性强度、反应常数、外界压力、环境温度以及初始成核形状等重要因素对锂枝晶生长形貌的影响规律,并与针状和苔藓状枝晶的形态特征进行了对比分析.结果表明:降低各向异性强度和反应常数能在一定程度上抑制锂枝晶的生长;增大外压和提高环境温度均能有效抑制锂枝晶的生长;锂枝晶的初始成核形状会显著影响其分支方向.对比3种不同形态的锂枝晶可知,针状枝晶分支较少,且应力主要集中在枝晶根部;而苔藓状枝晶由于具备更高的空间生长自由度,其分支结构更大,在生长过程中会形成更高的内部应力水平;树枝状枝晶则介于针状和苔藓状枝晶之间,分支与应力分布较均匀.本研究对优化固态电池的设计及提升其安全性具有重要意义.

关键词： 多层包扎式高压容器   球形封头   应力分析   有限元分析  

摘要： 多层包扎式高压容器,由球形封头和多层包扎筒体焊接组合而成,由于其端部结构复杂,层板间存在摩擦等因素,导致了筒体与封头焊接区域的应力难以通过理论分析确定。基于此,采用有限元分析方法对容器端部应力状态进行研究,考虑了层板间非焊接区域的摩擦接触,得出了50 MPa级多层包扎式高压容器端部的应力状态。结果显示,常规多层包扎容器端部结构的强度可以满足要求,但存在封头强度过高和材料浪费严重的问题。继而,研究对端部锻件加强结构进行了有限元分析,结果表明该结构能够有效降低封头厚度,并减少端部焊接密集区在内压作用下的应力水平。基于等强度设计理念,通过对结构在极限载荷下应力水平的探究,得出了该类结构等强度封头厚度与多层筒体厚度比大于0.65的结论,且等强度厚度比随着封头厚度增加屈服强度下降而上升。

关键词： TC4钛合金自锁螺母   收口工艺   应力   应变   有限元仿真  

摘要： TC4钛合金自锁螺母由于其优异的性能,在航天航空、海洋工程、化工工程得到越来越多的应用,但自锁螺母锁紧力矩减小则会导致其发生松脱。明确收口工艺对其锁紧性能的影响规律,对防止自锁螺母松脱至关重要。因此,通过仿真研究了自锁螺母收口过程中应力和应变的变化规律。结果表明,TC4钛合金自锁螺母的收口量、压痕高度越大,其应变越大,锁紧性能越好;当收口方式为三点收口、收口量为0.15 mm、压痕高度为2.5 mm时,应力和应变最大,分别为998.3 MPa和0.0091,锁紧性能最好,这为提升其自锁螺母锁紧性能提供了理论依据。

关键词： 发动机   鸟撞   优化   应力   变形  

摘要： 以某型涡扇发动机为研究对象,采用Ansys Workbench软件开展航空发动机吸鸟的数值模拟,并基于鸟体和风扇的相对速度和风扇前缘夹角最小的原则对风扇叶片开展优化,分析优化前后风扇叶片的抗鸟撞性能。首先,建立近真实鸟体模型和风扇模型;其次,创新性地提出了发生概率及其危害性分析方法,确定鸟撞风扇仿真的关键吸鸟参数;再次,对风扇叶片进行优化分析;最后,对比分析优化前后发动机风扇的抗鸟撞性能。结果表明,相对于未优化叶片,优化后风扇叶片上受到的离心应力基本不变,但叶片和鸟体之间的相互作用力明显降低,鸟体最大动能下降约13%,最大接触力下降约15%,风扇叶片叶尖最大位移下降达47%,叶根等效应力降低约21%,说明优化后风扇的抗鸟撞性能得到了明显提升,研究结果可为后续开展鸟撞航空发动机适航验证和叶片优化等相关研究提供指导和参考。

关键词： 电磁驱动机构   动态特性   结构优化   应力分析   耦合仿真  

摘要： 针对超高速断路器电磁驱动机构在高频操作过程中遭遇的电磁冲击和结构损伤问题,对其进行了深入分析与优化。为了提高配电网络性能并满足高精度工业需求,尤其是断路器的快速分段能力,运用瞬态电磁场有限元分析和柔性体动力学理论构建了三维耦合仿真模型,对电磁驱动机构的动态特性进行了全面分析,揭示了驱动环参数对动态特性的显著影响,并提出了采用斜面结构以减轻应力集中的改进方案。在材料选择上,推荐使用6~8 mm厚的紫铜材料,不仅降低了成本,而且确保了机构的动态响应性。仿真结果表明,最大应力降低了22.3%,实验验证了优化方案的有效性,证实了电磁驱动机构动态性能的显著提升。研究结果为超高速断路器电磁驱动机构的设计与优化提供了强有力的技术支持和理论基础。