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关键词： 椭圆形根管   根管预备   微裂纹   应力分析  

摘要： 目的分析椭圆形根管牙根两种预备形态下,根管壁微裂纹对牙根受力的影响。方法选择椭圆形根管的前磨牙20颗,器械扩大预备根管、制造微裂纹并染色,切片后显微镜下观察牙本质微裂纹的产生及分布。据此构建两种预备形态下预制裂纹的牙根模型,评估受力时微裂纹处及牙根的应力分布。结果椭圆形根管牙根的微裂纹总是出现在颊舌侧,由根管壁向牙根表面扩展,与有限元分析所展示的应力集中在根管壁颊舌侧的规律一致。微裂纹使根管壁的应力集中点向裂纹尖端处转移,且在尖端极小区域内出现近5倍的应力剧增,使微裂纹极易沿尖端方向扩展,尤其在牙体长轴方向。结论微裂纹的存在不改变椭圆形根管牙根颊舌侧应力集中的特点,但微裂纹的产生使其尖端极小区域内出现剧增的应力集中,这可能是微裂纹迅速扩展为牙根纵裂的机制,临床操作需提高警惕。

关键词： 导槽   导轨   接触   刚性连接   应力   跨越铁路防护装备  

摘要： 以跨越铁路防护装备的横梁为研究对象,确定了8种横梁的有限元计算工况,并计算了防护装备在各工况下受到的载荷。横梁的非线性接触分析会消耗大量的计算资源,为探究提高有限元计算效率的方法,分别在横梁导槽和导轨之间建立接触连接和刚性连接,对2种连接方式下的横梁进行有限元计算。对比计算结果得出:2种连接方式的横梁最大应力差异较小,整体应力分布情况大致相同;2种连接方式在导槽和导轨处的最大应力值以及应力分布情况差异较大;若横梁最大应力未出现在导槽和导轨处,采用刚性连接模拟导槽和导轨的接触可提高计算效率,否则需要在导槽和导轨之间建立非线性接触以保证计算精度。

关键词： 压缩空气储能   内衬硐库   解析方法   温度   气体内压   应力   应变  

摘要： 压缩空气储能人工硐库在充气和抽气循环过程中,空气温度、压力,以及硐壁密封层、混凝土衬砌和围岩的温度、应力和应变一直处于变化之中。联合求解这些变量是工程设计中的关键技术,也是理论分析的难点。在一维热传导基本解和人工硐库空气温度基本解的基础上,基于硐壁对流换热和热传导能量守恒,提出人工硐库内空气热力学计算与硐壁热传导的耦合解析方法。与数值模拟结果进行了对比,验证了所提方法的正确性。对一个钢质密封层人工硐库实例进行了分析。结果表明,充抽气过程引起硐库内空气温度的剧烈变化,空气压力变幅明显大于基于恒温假定得到的压力变化结果。硐壁温度周期波动影响深度有限,当混凝土衬砌厚度大于周期波动影响范围后,围岩温度以持续升高直至稳定为特征,围岩强度和稳定性分析可以不考虑周期循环温度的影响。密封层受温度和空气内压双重作用明显,密封层设计需考虑材料的热机械疲劳问题。混凝土衬砌内外表面环向应力和法向应变特征差异巨大,不同工况下内外表面环向应力可能接近混凝土材料的抗压和抗拉强度,混凝土材料的抗压和抗拉强度同为设计的控制因素。混凝土衬砌可以减小围岩压力,但作用有限。在适当的埋深条件下,选择适当的充气压力,可以保证围岩处于弹性状态。

关键词： 组合梁桥   波形钢腹板   悬臂浇筑法   异步施工   应力   线形   有限元法  

摘要： 达摩沟大桥主桥为主跨105 m的双幅波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥,采用异步悬臂浇筑法施工。针对该桥波形钢腹板架设工作面多、人员调度紧张的问题,基于传统异步悬臂浇筑方案,提出在悬臂初期同时架设2个节段波形钢腹板的优化方案,并通过先行架设腹板的线形控制分析确定采用优化方案的可行节段范围。为验证优化方案的可行性与适应性,采用有限元软件Abaqus建立实体模型模拟其施工过程,对比分析异步悬臂浇筑施工优化前、后结构的受力与变形,并进行实桥应用。结果表明:优化方案下先行架设2个节段腹板的可行范围为2~6号节段,相邻节段腹板的预拱度最大调整值为6.4 mm,优化方案对各节段顶板与底板应力、相邻腹板剪应力及变形的影响均较小,且应力计算值均小于规范要求的强度设计值。施工中偏安全考虑仅在右幅1号墩2~4号节段采用优化方案施工,腹板高程均在可调节范围内,且腹板变形实测值与有限元值吻合良好,证明了优化方案的可行性及适用性。

关键词： 卡套式管接头   旋转挠曲   仿真分析   密封   应力   疲劳寿命  

摘要： 文中针对卡套式管接头在使用时受到不规则摆动导致泄漏的问题,进行了旋转挠曲试验及受力仿真分析。参照ASTM F1387—1999(2012)标准中旋转挠曲试验方法,对1/4OD″的卡套式管接头施加不同抗拉强度旋转至100多万次,致其发生泄漏,随后采用无损荧光渗透和金相显微镜检测的方法,对泄漏的卡套式管接头进行宏观分析,发现裂纹泄漏位置集中在前卡套前端与管件咬合处。利用ANSYS软件进行仿真分析,发现卡套式管接头集中受力区与实际旋转挠曲试验中泄漏位置基本一致。因此,在使用中应注意观察卡套式管接头的前卡套前端与管件咬合处是否存在泄漏,避免产生安全隐患。

关键词： 北京理工大学   高水平学术   学术综述   学术研究论文   引文数据库   工业和信息化部   剑桥科学文摘   工程力学  

摘要： 本刊是由中华人民共和国工业和信息化部主管、北京理工大学主办的科技类综合性学术期刊,创刊于1956年,1986年起正式向国内外公开发行,现为月刊。本刊为美国《工程索引》(EI)、美国《化学文摘》(CA)、美国《数学评论》(MR)、美国《剑桥科学文摘社网站及数据库》(CSA)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、德国《数学文摘》(ZM),以及《中国学术期刊网络出版总库》(CNKI)、《中文核心期刊要目总览》、《中国科学论文引文数据库》等索引刊源。本刊发表基础理论、应用科学和工程技术领域的高水平学术文章,设有综合性和分科栏目。综合性栏目为学术综述;分科栏目主要发表学术研究论文,栏目包括:工程力学、机械工程、信息与控制、光学与电子、化工与材料、应用数学与物理、生命科学等。

关键词： 地铁车轮   热力耦合   过盈配合   磨耗车轮   温度场   应力场  

摘要： 【目的】地铁车轮受力复杂,不仅受轮轨耦合力和轮-轴过盈配合产生的接触压力的影响,还受制动过程中产生的热载荷的影响。【方法】以某单S型辐板地铁车轮为研究对象,在ABAQUS软件中建立了地铁车轮有限元模型,分析了轮轴过盈配合对车轮在直线工况下机械应力分布的影响。建立了道岔工况下车轮踏面制动时的热-力耦合模型,采用直接耦合法研究了车轮温度场和应力场的变化规律,研究了不同磨耗量下车轮的机械应力和热-机耦合应力对车轮结构强度的影响。【结果】结果表明:制动时热载荷主要影响靠近踏面的结构部分,靠近轮毂部分受轮轴过盈配合影响大;新车轮与磨耗到限车轮辐板处的耦合应力最大相差69.3 MPa;车轮直径在820~840 mm区间内耦合应力比较稳定,浮动只有9.1 MPa.【结论】该研究为地铁车轮结构设计提供了科学的依据,对地铁车轮的维护工作具有良好的指导作用。

关键词： PROTOS 1-8卷接机组   三元空腔滤棒段   ANSYS   吸附式加速鼓轮   响应面法   应力  

摘要： 为解决PROTOS 1-8卷接机组三元空腔滤棒段传递过程中出现变形、掉落等问题,设计了一种吸附式加速鼓轮。利用ANSYS有限元分析软件,结合FLUENT和瞬态结构模块分析了加速鼓轮的流体入口半径、侧面流体区域长度、转速、流道出口孔径和轮槽宽度对轮槽吸力和滤棒段所受应力的影响,确定流道出口孔径和轮槽宽度是关键影响因素;使用响应面优化方法确定加速鼓轮的最优结构为流道出口孔径4.0 mm,轮槽宽度7.4 mm。以龙岩烟草工业有限责任公司生产的“七匹狼(观海中支)”牌卷烟为对象,对改进前后3台PROTOS 1-8卷接机组进行测试,结果表明:改进后每台机组滤棒段掉落次数由41次/d降低至14次/d。该方法可为提高卷接设备运行稳定性提供支持。

关键词： 重力式码头   应力   沉降   有限元分析   抛石基床   变形  

摘要： 重力式码头是码头主要结构形式之一,是靠结构本身及其上填料的重量来抵抗建筑物的滑动和倾覆的,要求地基具有一定的强度。研究对码头抛石基床承受荷载进行分析,构建抛石基床沉降变形计算模型,研究结果表明,随着爆夯等效应力的逐渐增加,各阶段抛石基床的沉降逐渐减少,各阶段的沉降变形减少比例分别为51.8%,81.6%,57.7%,24.8%。可见研究提出模型能够有效计算抛石基床沉降量,能够为重力式码头的设计构建和使用维护提供参考。

关键词： 巷道围岩   回采   支护   应力   位移  

摘要： 巷道稳定性是矿山安全生产的关键因素之一。本文针对双沿空留巷的巷道布置方式,通过对4502采空区及4503工作面邻近巷道应力场、位移场的监测与分析,探究工作面回采过程对采空区相邻巷道围岩应力分布及位移沉降规律的影响。结果表明:工作面回采对巷道应力场重组具有显著作用,尤其是在工作面近区域。监测数据揭示了工作面回采对巷道围岩应力场的显著影响,尤其是位于工作面附近的巷道,其位移沉降量波动性强。4503轨道巷由于两侧垂直应力分布较为均匀,其位移沉降量相对较小,而4503胶带巷与原4502轨道巷因围岩性质差异,在未开采区一侧的位移沉降量明显大于采空区一侧。本研究旨在理解和预测工作面回采对巷道稳定性的影响,为矿山工程提供实践意义。