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关键词： 连续梁桥   加固设计   应力   挠度  

摘要： 文章以某连续梁桥加固工程为研究实例,通过对桥梁病害进行详细分析,提出了一种可行的桥梁加固方案,利用有限元软件对桥梁加固施工关键步骤进行数值模拟,并针对加固前后的桥梁主梁各截面应力、挠度变化规律进行对比分析。结果表明:对桥梁进行加固维修后,靠近1#、2#墩根部的主梁上缘截面压应力增长幅度比较显著,主梁边跨、次边跨及跨中的挠度显著减小,说明该方案可以有效改善主梁上、下缘的受力情况,有助于提升主梁的压应力储备,同时还可显著改善主梁各跨跨中下挠情况,提升主梁的整体刚度。

关键词： 煤矿巷道   瓦斯爆炸   人工坝体   力学响应   载荷分布   表面形变   应力分析   迎爆面  

摘要： 当矿井发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波会破坏储水坝体,导致采空区储水大量涌出,甚至造成瓦斯与水耦合灾害,因此,人工坝体在极端条件下的稳定性对矿井安全具有重要意义。针对当前对井下人工坝体随瓦斯爆炸冲击波传播的力学响应特性研究较少的问题,利用LS−DYNA软件模拟了巷道内瓦斯爆炸对人工坝体力学性能的影响,研究了迎爆侧、黄土夹层及背爆侧受力状态、形变和应力特征,分析了巷道内瓦斯爆炸冲击波作用下人工坝体的动力响应过程。人工坝体表面载荷分布分析结果表明:当巷道内部发生爆炸时,人工坝体迎爆面的爆炸荷载为不均匀分布,同时在井下各结构相交区域,反射超压因反射冲击波的汇聚和叠加作用而产生明显的增强效应;随着爆炸能量的快速释放,迎爆面中心测点的冲量加载时程曲线表现为三阶段变化特征,当瓦斯体积为200 m3时,在起爆500 ms内,迎爆面中心测点的最大冲量可以达到0.04 MPa·s。人工坝体表面形变和应力分析结果表明:在0~500 ms内,迎爆面中部始终处于受压状态,中心节点的最大横向位移为0.319 mm,由于掏槽的作用,人工坝体四周受拉应力,在此处出现了最大拉应力及剪切应力;黄土夹层动力响应依次为“受压−压实−塑变−传压”,在该过程中黄土起到缓冲作用,最大位移为0.0675 mm;背爆侧墙体由于受到黄土夹层的挤压而发生力学响应,但应力都较小,外侧墙体基本处于安全状态。

关键词： 泄洪洞   衬砌混凝土   温控防裂   温度场   应力场  

摘要： 为展开大体积水工隧洞衬砌混凝土低温季节施工温控防裂措施研究,以江西查册水电站为例,在分析大体积混凝土温控所涉及参数取值的基础上,应用有限元软件构建起水电站1.0 m厚的衬砌混凝土结构段仿真模型,针对洒水养护、流水养护、通水冷却等温控措施提出5种温控防裂工况,对各种工况温控方案展开优选,可为大体积水工衬砌混凝土温度控制及裂缝预防提供参考。

关键词： 风力机   风向变化   叶根   应力分析   实验研究  

摘要： 为研究风向变化过程中不同因素对风力机叶片根部应力的影响规律,本文使用风洞、动态旋转平台及旋转信号采集仪等对其进行了不同风向变化角速度、不同尖速比、不同应变方向、不同风速下的应力分布实验研究。结果表明:风向变化角速度越大,叶根处应力值下降越慢,应力值基本呈现由后缘向前缘增加的趋势,但叶根0.50c处应力值比前缘0.25c处应力值略大;风向变化过程中应力值随时间的变化规律呈现反S型下降趋势,随着尖速比增加,应变花三个方向应变值的绝对值均增加,且风向变化停止后,应力值达到稳定所需时间越长、稳定后的应力值越大。

关键词： 锂电池   光纤布拉格光栅   温度   应力   原位监测  

摘要： 锂电池内部的应力和温度变化难以监测是影响电池安全运行的最大隐患,提出采用光纤布拉格光栅传感技术,在锂电池内部植入光栅对电池阳极的温度和应力变化信息进行实时采集,实现了对锂离子电池阳极的原位监测,建立了电信号与光学传感信号之间的联系。实验结果表明,锂电池工作循环中,锂离子的脱嵌和嵌入会引起温度变化,对应传感器波长偏移达100 pm,温度上升11.1℃;在排除温度因素的影响后,循环电流的跳变会引起阳极收缩,产生的应力使波长漂移达21.96 pm,约为18.3με。此外,研究了不同充放电速率对电池的影响,10 mA电流比2.5 mA电流时温度提高了2.8倍,应力提高了4.4倍。所植入光栅监测系统既可以高精度地测量电化学反应引起的温度、应力变化,同时解调速度快,有利于实时、准确监测锂电池的热失控及形变鼓包故障,研究结果有望为锂电池的安全使用提供有效的实验依据。

关键词： 埋地管道   ABAQUS   有限元   VLOAD   应力  

摘要： 为研究在不同工况下重车碾压对埋地管道的影响,结合多体动力学方法和有限元分析技术,通过ABAQUS软件建立管-土力学模型,使用VLOAD子程序实现移动载荷加载,得到管道内压越大、埋深越小、覆土强度越弱、车辆行驶速度越快,管道承受的Mises应力越大;在无任何防护措施下,60t载重车辆通过埋深超过0.8m的输油管道,管道承载力满足相关规范要求;通过在管道上方敷设钢板的方式对管道应力影响不大。

关键词： 整体结构   应力   三维裂纹扩展   结构寿命   有限元   裂纹  

摘要： 整体结构取消连接件与紧固件,将分段机械连接结构变为一体化结构,是飞机结构实现轻量化和长寿命的重要技术途径。由于缺乏整体结构裂纹扩展规律研究和损伤容限设计方法,整体结构应用受到较大限制。针对该问题,基于Franc3D软件对典型整体结构件开展裂纹扩展规律研究,分别研究不同应力水平下裂纹扩展特征与低应力水平下典型整体结构裂纹扩展规律。研究结果表明,应力大小对裂纹扩展寿命影响显著,控制应力水平是确保结构寿命安全的重要手段;在低应力水平下,整体结构裂纹扩展可以分为3个阶段,第1阶段为缓慢扩展阶段,占全寿命周期的94.85%,裂纹穿过十字交叉区出现2次分叉现象。

关键词： 工程力学   教学改革   线上线下混合教学   创新能力  

摘要： 工程力学课程是一门重要的基础课,是学习后续专业课程的基础。本文以新工科人才培养模式为指导,结合三全育人目标,以工程力学SPOC为基础,重塑课程内容,以学生为本,提升课程互动性和学生参与度,从而提升工程力学的教学质量。

关键词： 工程力学   课程思政   教学模式   思政元素  

摘要： 对于工科专业基础课程“工程力学”而言,传授学生专业基础知识固然重要,但让学生拥有良好的思想品德,对其德行方面的教育也不可或缺,教育要做到德技同行、厚德精技。以我国科学家的爱国主义情怀、创新意识和奉献精神引领学生的爱国热情;以工程故事为例,培养学生的工匠精神;以我国令人自豪的工程技术为例,培养学生的责任感和使命感。对学生传授知识技能的同时,也要提升学生的创新意识和自主学习能力,通过问题式教学模式和线上线下混合教学模式,培养学生终身学习的能力和团队合作精神。通过将思政元素与力学知识相结合,多种教学模式相融合,提高学生知识水平的同时增强学生的爱国主义情怀,对理论性较强的专业基础课程授课模式提供了一定的参考。

关键词： 膨胀节   厚壁   应力分析   计算  

摘要： 对膨胀节进行分析计算时,国内没有膨胀节各位置应力分类及判定的依据标准,通常会参照国外设计标准进行应力分类及评定。GB/T 16749—2018 《压力容器波形膨胀节》中对不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节的计算判定与TEMA 10th—2019 “Standards of the Tubular Exchanger Manufacturers Association”、 ASME BPVC.Ⅷ-1—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel”或ASME BPVC.Ⅷ-2—2021 “Rules for Construction of Pressure Vessel—Alternative Rules”完全不同,在设计不锈钢和镍基材料厚壁膨胀节时完全参照国外标准进行评定非常不合适。介绍了国外相关标准中膨胀节应力分类,对比了GB/T 16749—2018与国外相关标准中关于不同材料厚壁膨胀节计算方法的区别,膨胀节实例的疲劳计算结果表明,厚壁膨胀节分析计算仅满足GB/T 16749—2018是完全可行的。