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关键词： 电弧增材制造   扫描路径   温度场   应力场  

摘要： 在增材制造过程中,金属内部的温度、应力演变对成型件质量有着重要影响。本文对电弧增材制造单层多道成型件进行堆焊实验与有限元分析,研究了单层多道成型件的热力演变规律,及沿长边单向、沿长边往复、沿短边单向扫描路径的温度场和应力场规律。结果表明,熔覆层表面的纵向应力释放能力优异,而横向应力数值相对稳定并在一定区域高于纵向应力;沿长边单向扫描的成型件表面散热效果最好,沿长边往复扫描次之,沿短边单向扫描最低;往复扫描可有效避免单向扫描息弧端处的应力集中,沿短边扫描的纵向应力小于沿长边扫描的,横向应力相反。在进行单层多道路径规划时,应权衡好纵向应力与横向应力的应力释放程度。

关键词： 收球筒   超深水气田   高压   应力   有限元分析   强度评定  

摘要： 在石油运输管道建设与维护中,清管作业十分关键。收球筒是管道清管作业中必不可少的设备,其壳体接管开孔区域是承压薄弱部位,最易发生破坏。采用ANSYS17.0有限元分析软件,根据收球筒的主要设计条件和结构参数,按照JB 4732—1995 《钢制压力容器——分析设计标准(2005年确认)》的规定,对中海油陵水气田首台高压收球筒壳体多个开孔区域的主要受压元件进行应力分析与强度评定。结果表明,分析设计的高压收球筒满足应力强度评定要求,符合工程项目验收条件。

关键词： 柔轮   应力分析   疲劳寿命预测   有限元分析   反向传播神经网络  

摘要： 柔轮是谐波减速器的易损零件,在波发生器的高转速带动下转动,其疲劳寿命一直是备受关注的研究重点。以某型号杯型谐波减速器柔轮为研究对象,建立有限元仿真模型,得到柔轮最大应力与筒长、筒体壁厚和不同过渡圆角半径等参数之间的关系。根据柔轮S-N曲线,计算得到柔轮疲劳寿命,利用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络实现了柔轮疲劳寿命的预测。

关键词： 瓦斯抽采井   工作面推进长度   覆岩位移   应力  

摘要： 为保障地面瓦斯抽采井安全运行与2172工作面的顺利回采,通过数值模拟对工作面不同推进长度下覆岩位移及应力变化情况进行分析,得出了采煤工作面的合理布置参数。研究结果表明:瓦斯抽采井的破坏条件为周边覆岩位移大于50 mm和应力大于21 MPa;通过FLAC3D模拟分析得出工作面最大推进长度为550 m,此时抽采井周边覆岩位移量约为35 mm,抽采井主体位于20~21 MPa安全应力区范围内;2172工作面共计回采煤量94.8万t,工作面回采结束后抽采井产量稳定在500 m^(3)/d左右,实现了煤与瓦斯协调开采。

关键词： 公路涵洞   波纹钢   壁厚   有限元模拟   应力   变形  

摘要： 以桐岳高速六标波纹管人行通道为工程背景,采用有限元数值模拟的方法,分析不同壁厚(5 mm,6 mm,7 mm,8 mm,9 mm)条件下拱形波纹钢涵洞受力及变形的特征。结果表明:壁厚的增加会整体降低管涵的应力;壁厚的增加对管涵侧面的应力变化控制效果要好于管涵顶部和底部区域;壁厚的增加可以减小波纹钢管涵的变形,当壁厚增加至一定的值时,减小的变形量较小;若仅考虑壁厚对结构的受力及变形这一影响因素,本工程中波纹钢管涵的较佳壁厚选择为7 mm。

关键词： 工业机器人   小臂   拓扑优化   有限元分析   应力   应变  

摘要： 小臂是工业机器人重要的承力部件,以某50 kg负载工业机器人小臂作为研究对象,面向增材制造进行结构优化设计。通过拓扑优化和模型重构,优化材料布局,改善小臂结构构型。经有限元分析,优化后小臂的应变、应力及固有频率等结构性能均有不同程度的改善,同时小臂的质量减轻了22.12%,实现了结构的轻量化,降低了运行能耗和成本,提高了寿命,有助于绿色制造。该拓扑优化方法具有推广价值,可以为连续结构体优化设计和改进提供参考经验,助力数字化设计和智能制造的实现。

关键词： 压气机轮盘   神经网络   多层感知机   应力   温度   寿命管理  

摘要： 将发动机可测参数作为初始特征,利用人工神经网络技术建立航空发动机压气机盘应力和温度预测的MLP(multilayer perceptron)模型,采用BP(back propagation)神经网络算法进行训练。结果表明:该方法预测结果与传统有限元计算结果吻合较好,相对偏差均在1%以内,判定系数达到0.95以上,方均根误差均在5以内,且计算速度由小时级提升为分秒级,可为后续工程应用提供依据。

关键词： ANSYS Workbench   缸盖   超高压隔膜压缩机   应力分析  

摘要： 缸盖是保证超高压隔膜式压缩机安全稳定运行的核心部件。根据压缩机的工作条件,对超高压隔膜压缩机缸盖进行受力分析,建立有限元模型,并利用有限元分析软件ANSYS Workbench对缸盖进行应力分析,获得了缸盖在最恶劣工况下的受力情况,分析了应力对缸盖结构安全可靠性的影响机制,对其强度进行校核。结果表明:缸盖平均Mises应力174.49 MPa,屈服安全系数高于1.9,缸盖强度满足设计要求。

关键词： 电化学拉曼光谱   锂离子电池   负极材料   结构演变   应力  

摘要： 电化学拉曼光谱技术是一种重要的原位指纹光谱分析技术,广泛应用于各类电化学体系体相及表界面过程的实时研究。随着锂离子电池领域的发展,传统的碳基负极已不能满足需求。硅基材料和过渡金属氧化物作为应用潜力巨大的负极替代材料备受关注,但仍需进一步改进。电化学拉曼光谱技术可揭示电极材料在电化学过程中的变化情况,有助于指导电极材料的优化。从拉曼光谱原理入手,探讨其与电化学的协同优势,介绍其在各类负极材料研究中的应用。分析电化学拉曼光谱技术在锂离子电池研究中存在的问题,并展望未来的发展趋势。

关键词： 断层活化   采动影响   数值模拟   相似试验   应力分析  

摘要： 在煤矿开采过程中,采动引起的应力扰动是导致断层活化的关键因素,这种断层活化是煤矿安全开采面临的主要挑战之一。断层活化不仅易于诱发煤矿冲击地压、底板突水等地质灾害,而且对开采安全构成重大威胁。为分析采动效应下断层构造带的演化机制,通过Flac^(3D)数值模拟软件及相似材料模拟试验,建立采动条件下断层的应力-位移响应模型,进行相关研究。结果表明:开采过程中,扰动对于应力的影响作用要先比位移产生,且应力会出现峰值;当应力出现峰值,达到屈服极限后,扰动对于位移的影响作用逐渐显现;随着工作面不断推进,采动导致上覆岩层大面积垮落,致使上覆岩层与断层带贯通,并逐渐诱发断层带的活化现象;采动影响下,断层活化并不是一次性全阶段活化,而是由上部到下部的逐渐活化,其具有明显的空间性、阶段性特征。明确了断层活化的发生特征,能够有效提高对于断层活化间接引起的冲击地压、底板突水等一系列地质灾害事故的预警预防,对于煤矿安全高效开采生产具有重要意义。