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关键词： 工程力学   辅助教学   ABAQUS软件   有限元算例  

摘要： “工程力学”是一门重要的工科课程,是电气、电信、环境、化工、大数据等工科专业的必修课。本研究针对“工程力学”教学中学生面临的公式繁多、概念原理不易理解的问题,指导学生课后采用ABAQUS有限元软件,把概念和公式转化为有限元算例,通过计算,消化理解课程中的概念和公式,进行辅助教学。列举了3个典型例子,通过ABAQUS有限元计算与课程公式结果进行比较,学生能直观理解杆的纵向变形公式、用叠加法求解梁弯曲变形结果的正确性,以及通过有限元计算得到的应力云图,理解了应力集中现象和影响范围。通过有限元计算,展示了利用有限元分析针对学生课后辅助教学方法的有效性。课后,学生随时可以在微信群内探讨把概念或公式转化为有限元算例的合理性、ABAQUS软件有限元计算的问题、课程知识点以及与课程有关的问题,教师与学生、学生之间都可充分讨论。与传统课堂授课相比,ABAQUS软件在“工程力学”课后辅助教学能够使得学生直观理解课程中的理论公式和概念。此外,本教学方法能够提高学生的自学能力及动手能力。本研究为学生课后学习“工程力学”课程,提供了切实可行的新思路。

关键词： 钢桁架   临时支撑   卸荷   支座反力   应力  

摘要： 钢管桁架是现代大跨度空间常见的结构形式之一,具有施工难度高、危险性大、现场安装技术要求高等特点。本文以山东济宁学院综合体育馆钢桁架屋盖项目工程为例,对其施工方案设计、施工模拟验算等进行了分析研究,并总结了管桁架结构施工技术要点,如卸荷顺序、桁架结构应力复核、变形验算与观测、安全与质量控制措施等,可为类似异形管桁架安装工程提供参考。

关键词： 316L   铅铋共晶合金   液态金属腐蚀   应力   C型环   氧化机制  

摘要： 目的研究应力对316L在高温液态铅铋合金(LBE)中腐蚀行为的影响。方法将316L制成C型环试样,加载应力后将其置于500℃的LBE中腐蚀2500 h,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段分析腐蚀程度。结果在应力作用下,316L在LBE中的腐蚀机制仍然为氧化腐蚀,且形成的氧化层结构和成分与无应力状态下的一致;材料表面氧化层总厚度显著增加,且内/外氧化层之间更容易产生裂纹,随腐蚀时间的延长,外氧化层有剥落的趋势。施加应力后,试样的氧化速率系数从0.1901μm/h增大至0.2781μm/h,其中内氧化层生长速率增加得更显著。EBSD分析表明,施加应力后,316L组织未发生改变,晶界附近的腐蚀加剧。结论在应力作用下,基体晶界缺陷密度增加,元素在晶界处的扩散速率增大,内氧化层的生长速度加快,腐蚀速度增加。

关键词： 数值模拟   应力场   塑性区   煤柱  

摘要： 以阳城煤矿地堑区内1315工作面的地质条件为工程背景,采用FLAC^(3D)数值模拟的方法,对DF53断层在不同落差的情况下,工作面回采对周围岩体的应力场和塑性破坏情况进行分析。结果表明:DF53断层落差越大时,正应力和剪应力越小。两端断层煤柱尺寸越大时,正应力和剪应力越小。结合塑性区变化得到DF53和FD105断层煤柱最小宽度分别约为10 m、5 m时能实现安全开采。

关键词： 裙座   壳体   堆焊成型   热—结构耦合   应力分析  

摘要： 当立式设备的裙座与壳体的连接采用堆焊结构时,因实际制造过程中受空间限制,容易出现多种成型情况,通过对4种成型情况进行热—结构耦合应力分析,得出结论:在实际制造时应满足结构1成型要求,当堆焊位置空间受限,较难实现结构1堆焊结构时,可采用整锻件结构,加工出筒体与裙座的过渡段,保证连接位置圆滑过渡。

关键词： 二维轴对称   高温管板热应力   本构关系等效   应力分析  

摘要： 本文以高温722℃条件下的镍基管板为研究对象,采用本构关系等效的方法,利用二维轴对称模型,对管板承受的热应力进行分析计算,并对计算结果进行评定,为后续采用二维模型计算高温管板的热应力提供方法参考。

关键词： 盾构隧道   群桩基础   位移   应力   数值模拟  

摘要： 文章以某隧道侧穿桥梁群桩基础为例,采用FLAC3D软件建立数值模型,重点分析了隧道施工对群桩基础竖向位移、水平位移、轴向应力以及切应力的影响,由此得出:桩基离隧道轴线越近,隧道开挖时对桩基的竖向位移就越大,且随着桩埋深的增大,桩基竖向沉降减小;桩基离隧道轴线越近,其水平位移受到的影响越大,且随着桩基埋深的增大,桩基水平位移增大,桩底水平位移最大;隧道开挖过程中,桩基离隧道轴线越近,其轴向应力受到的影响就越大;群桩的切应力曲线比较接近,随着桩基埋深的增大,切应力有沿负方向增大的趋势,在桩底部位切应力最大;桩基后排切应力略大于前排,这与后排桩受前排桩屏蔽效应有关。

关键词： 预应力束   拉拔试验   界面   数值模拟   应力  

摘要： 针对氯盐环境下后张预应力混凝土(PC)梁端锚区预应力束锈蚀断裂问题,该文采用电化学加速锈蚀试验得到3个端锚区预应力束断裂后的PC构件,开展静力拉拔试验,研究混凝土强度和箍筋直径对断后预应力束黏结性能的影响。结果表明:钢绞线黏结破坏始于拉拔端,并向自由端逐渐发展;提高混凝土强度等级和箍筋直径可提高预应力束与混凝土界面间的黏结性能。采用Abaqus软件对断后预应力束黏结性能进行数值模拟,结果表明:黏结‒滑移的数值模拟结果和试验值变化规律一致,吻合度较高;混凝土和预应力束的应力云图表明:混凝土和预应力束的应力沿试件拉拔端向自由端折减,应力传递过程中伴随着应力损失。

关键词： 软弱围岩   FLAC3D软件   施工安全步距   变形   应力  

摘要： 文章以国内某软弱围岩大断面隧道为研究对象,调整其仰拱、二衬到掌子面之间的施工安全步距,利用FLAC3D软件模拟对该隧道拱顶沉降变形、水平收敛变形以及结构应力进行分析,结果表明隧道施工安全步距的调整虽然导致结构变形和应力增加,但依然远远达不到规范限值规定。数值模拟分析结果表明,软岩大断面隧道施工安全步距控制可以适当调整,更加有利于隧道现场施工综合管控,并为其提供了理论支持。

关键词： 隧洞   围岩   有限元   反演分析   应力  

摘要： 隧洞岩体的稳定性分析是岩体力学和工程地质非常重要的研究课题,地应力场对隧洞围岩稳定性起着重要作用,基于引汉济渭秦岭引水隧洞二衬混凝土开裂区域做为一个代表断面,运用三维有限元法仿真模拟和边界荷载调整法进行岩体应力场的回归反演计算。结果显示,秦岭隧洞出口段区域水平构造作用较为强烈,地应力场以水平构造应力为主,隧洞沿线地应力量值分布基本随埋深加大而增大,断层或围岩完整性较差的部位出现应力分异现象。