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关键词： 激光熔覆   IN718合金   温度场   应力场   残余应力  

摘要： 为研究激光熔覆涂层温度场的演变和残余应力的分布规律,在316L不锈钢基板上激光熔覆Inconel718 (IN718)合金,研究工艺参数对熔覆涂层宏观形貌的影响;基于实验所得工艺参数,利用Simufact Welding有限元软件建立热力耦合模型,通过数值模拟对熔覆过程中的温度场和应力场分布进行分析。结果表明:研究的工艺参数中,激光功率对涂层宽度的影响呈正相关性,送粉量对涂层高度呈较为明显的正相关性,而激光扫描速度对涂层高度呈较为明显的负相关性;熔池前端温度梯度最大,熔池尾部温度梯度较小;熔池峰值温度随着熔覆扫描的进行稳定于2 700℃左右;涂层最大残余应力为沿扫描方向上的拉应力,基板残余应力在涂层两侧呈对称分布,且最大残余应力为沿扫描方向的拉应力;残余拉应力是造成激光熔覆过程中基板“翘曲”变形的主要原因;基板与涂层热膨胀系数的差异是影响涂层与基板结合强度的另一原因。研究结果为后续基于实际工业中多层多道激光熔覆的研究奠定基础。

关键词： 海上风电   塔筒   法兰螺栓   数值模拟   应力分析  

摘要： 海上风电场塔架一般由多段塔筒通过法兰螺栓连接而成,引起塔架倒塌的重要原因之一就是螺栓强度不足或者受力过大导致螺栓断裂。因此,分析塔架以及螺栓在风荷载下的应力特征具有重要的研究意义。通过对正常发电工况下塔架各处受荷情况进行理论计算,建立塔筒法兰-螺栓数值模型,基于塔架受力的理论计算结果对数值模型施加荷载,研究螺栓在风荷载工况下的应力特征。研究结果表明:海上风力发电塔架所受剪切力以及弯矩随着塔架高度的降低而增大,其中弯矩显著增大;连接塔筒法兰的螺栓在受到风荷载时,迎风侧的应力大于背风侧;螺栓迎风侧的应力峰值出现在根部位置,螺栓下根部应力最大,是螺栓最危险的位置。

关键词： 交叉性学科   国家自然科学基金   工程力学   自然科学领域   生物工程   最新研究成果   征稿简则   暖通空调  

摘要： 《哈尔滨工业大学学报》主要报道自然科学领域的基础理论、工程技术与应用方面的最新研究成果,欢迎省(部)级以上政府基金(国家自然科学基金、863、973、博士点基金等)资助论文。报道方向包括航天、机械、能源、动力、材料、电气、电子、信息与控制、计算机、化工、生物工程、土木工程、市政环境、暖通空调、道路、桥梁、交通工程、工程力学及有关交叉性学科。

关键词： 应力场   震源机制解节面   断层不稳定系数   发震断层   盈江地震  

摘要： 为了识别震源机制解节面中的实际发震断层面,本研究在反演震源处应力场的基础上,进一步计算震源机制解两个节面的不稳定系数,将其中最不稳定的节面视为实际发震断层面.本研究将上述方法应用于地震资料丰富且中强震发震构造研究较为深入的云南盈江地区,获得以下结论:(1)2008年3月21日和2011年3月10日地震发震断层为震源机制解中NEE向节面,对应震中附近的大盈江断裂;2008年8月21日地震的发震断层为震源机制解中NS向节面,对应震中附近近NS向苏典断裂;2014年5月23日地震断层面识别结果为NEE向节面,其发震断层可能为昔马—盘龙山断裂;2014年5月30日地震的发震断层为震源机制解中NS向节面,其发震断层可能是与苏典断裂平行的断裂.(2)盈江地区总体断层面识别结果显示盈江地区发震断层走向优势分布为近NS向和NEE向,呈现出共轭断层,研究区最大主压应力方向为NNE向;断层走向和最大主压应力轴走向关系符合安德森断层理论.(3)本研究表明基于应力场识别震源机制解节面中发震断层面方法物理意义明确,实际应用结果合理可靠.

关键词： 张弦梁桥   施工监控   数值分析   线形   应力   预拱度  

摘要： 张弦梁结构因结构体系简单、受力明确、造型美观等优点,近年来被广泛应用于城市景观桥梁。以某跨径为54.5 m张弦梁桥为研究对象,用Midas软件开展有限元分析。同时,结合施工过程现场测试数据,对张弦梁桥各部件应力与线形的施工控制进行研究。结果表明,考虑分节段架设自重、空缆状态与人群荷载的主梁预拱度,可使主梁成桥线形基本平顺,与设计预拱度最大误差仅为3.57%;主梁控制截面应力实测值与计算值差值在9.06%以内;主缆索力与设计索力差值在3.60%以内;保证了张弦梁桥成桥运营阶段的预拱度、力学性能等各项指标满足规范要求,可为后续同类型桥梁的施工监控提供参考和借鉴。

关键词： 液压支架   顶梁   底座   应力   变形   安全  

摘要： 为了对液压支架关键部位的承载性能进行优化,满足支护的安全性需求,采用有限元分析的方式对液压支架在特定工况下的性能进行分析。结果表明,液压支架顶梁及底座的应力最大值接近材料的抗拉强度,需进行结构优化,减小应力分布梯度,提高液压支架支护的安全性。

关键词： 海底缆线   弯曲限制器   桩身开孔   安装工况   运行工况   应力分析  

摘要： 海上风电工程一般采用桩身开孔引入海缆进入塔筒,为了防止桩身开孔处电缆的过度弯曲,通常采用弯曲限制器来对海缆进行保护。因此,研究弯曲限制器的应力特征,分析桩身开孔高度对弯曲限制器的应力影响规律具有重要的研究意义。建立了海底电缆-桩身-弯曲限制器数值模型,研究弯曲限制器在海缆安装工况和在位运行工况下的应力特征,分析桩身开孔高度对弯曲限制器应力的影响规律。研究结果表明,在海缆安装工况和在位运行工况下,弯曲限制器元件受到的拉应力大于压应力;弯曲限制器元件头部拐角处受力最大,是最危险的位置;弯曲限制器靠近桩身开孔位置的元件受力更大;弯曲限制器的应力值随着桩身开孔高度的增大而增大,安装工况下弯曲限制器最大拉应力受桩身开孔高度的影响更显著。

关键词： 埋地燃气管道   应力   地面沉降   数值模拟   特征分析   管道破坏准则  

摘要： 地面沉降是我国常见的地质灾害,地面沉降后会挤压埋地燃气管道,严重威胁管道的安全运行。为研究地面沉降对管道造成的影响,基于埋有燃气管道地面的沉降现状,分析埋地燃气管道受力特征,修正管道力学理论计算模型,开展了地面沉降下的埋地燃气管道数值模拟,对管道应力计算结果和数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明,管道的受力与沉降区域、土体黏聚力和管道壁厚相关。在管道受力未超过材料屈服强度时,修正后的力学模型计算结果与数值模拟结果较吻合;而在管道受力超过屈服应力时,模型计算与数值模拟结果不再吻合,建议采取基于应变的管道破坏准则对管道应力进行计算。研究成果为埋有燃气管道沉降地面的处理提供了有效的理论依据和模型支撑,对于保障地面沉降下燃气管道安全、稳定运行具有重要意义。

ISBN: (纸本)9787115592866

关键词： 工程力学   流体力学   有限元分析   应用软件  

ISBN: (纸本)9787568088749

摘要： 为了解决社会需求，本书针对土木工程、机械工程的工程案例，采用数值计算方法，对工程问题深入地进行了流场分析，并且尽可能地用现场实测、风洞实验数据验证数值计算的正确性，在此基础上再进行整体力学分析或动态响应研究。本书立足于学科前沿，理论联系实际，内容详实，图文并茂，可供从事ANSYSFluent数值计算等相关领域的科研和工程技术人员参考，也可作为高等院校机械工程、土木工程等相关学科专业研究生有限元分析参考书。