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关键词： 光纤传感器   Fabry-Perot   干涉仪   多路复用   应力  

摘要： 本文研究了一种新型基于单孔包层与薄膜组成Fabry-Perot(FP)干涉仪腔的光纤应力传感器,单孔的一个表面为45°以使光线传输从横向转到纵向,从而使一半的包层与有机薄膜组成FP干涉仪腔。采用频率多路复用的方法获得了11个传感器复用在一个系统的频谱。在采用合适的不同有机薄膜厚度的情况下,系统能集成更多的光纤传感器。研究结果表明该新型的基于单孔的光纤传感器在核工业领域实时监测方面具有潜在应用。

关键词： 钢结构   连廊   耦合   应力  

摘要： 近年来,随着我国建筑行业的快速发展,钢结构空中连廊也越来越多的应用在高层建筑中。对于高空钢结构连廊的施工技术也在不断的创新、改进和完善,形成了较多达到国际先进水平的施工技术。其中钢连廊整体提升施工技术就是其中一项。本文主要针对两悬臂耦合的空中钢结构连廊整体提升后解耦过程的一个深入研究和探讨。高空钢结构连廊通过临时杆件将两悬臂耦合实现整体提升,在提升就位,对接杆件焊接完成后,需要拆除临时连接的杆件,在这一过程中应力转换较大,危险性较大,需要我们在施工过程中,针对应力释放和转换进行分析,确定临时杆件拆除顺序。本文针对钢结构连廊解耦施工进行研究,从模型建立、应力转换分析、临时杆件拆除三个部分进行整体深入解析,为耦合悬臂钢结构连廊解耦施工提供参考建议。

关键词： 曲线连续梁桥   钢-混结合段   有限元分析   应力分析   传力路径  

摘要： 为研究曲线连续混合梁桥钢-混结合段应力分布情况及传力路径,以余杭区崇贤至老余杭连接线(高架)工程为背景,针对钢-混结合段受力复杂的特点,采用有限元软件ANSYS,建立此桥的钢-混结合段的局部有限元模型。在设计荷载工况下分析钢梁过渡段、混凝土梁过渡段以及钢-混结合段的受力情况及结构的整体竖向位移,同时根据应力分布规律分析传力路径,以此来验证结构的安全性和可靠性。研究结果表明,荷载能够顺畅地从钢梁传递至混凝土梁,各钢构件的连接处存在应力集中现象,但整体受力水平偏低,结构传力性能良好、设计合理。钢-混结合段竖向位移未出现不连续或者突变的现象,表明整体刚度过渡平顺,有效保障了行车的平稳性。承压板与剪力连接键是结合段刚度突变处的主要传力构件,容易出现应力集中,影响结构的耐久性,在设计施工时应对此处进行加强处理。

关键词： 剪切变形   黏性   防渗墙   应力   沉降  

摘要： 覆盖层中坝下防渗墙竖向应力变形在很大程度来源于覆盖层向混凝土防渗墙传递的负摩阻力。为解决覆盖层防渗墙应力计算值异于工程中实测值的问题,在非线性计算中引入变形黏滞特性,以Maxwell元件模型为基础,融合模拟瞬时变形的Duncan非线性模型和模拟黏性变形的Newton黏性定律,并推广到三维,建立了联合模拟非线性变形和流变(黏性变形)的计算模型。基于某规划中在超深厚覆盖层上修建150 m级心墙堆石坝的实际工程,建立了河谷段覆盖层和混凝土防渗墙的平面应变简化分析模型。深厚覆盖层表面坝体填筑过程被简化为逐级施加的均布荷载。模拟了填筑过程及填筑完成后短期内河谷段悬挂式防渗墙的竖向变形和竖向应力发展过程。考虑剪切变形的黏性时,覆盖层因附加应力作用下沉降变形而向防渗墙传递的负摩阻力会出现应力松弛。覆盖层变形对防渗墙整体向下拖曳、向位于墙体中下部的覆盖层-墙体沉降差中性点处挤压的作用减小,防渗墙较不考虑黏性时存在少量向上整体位移增量,内部沉降梯度减小,竖向应力减小。考虑黏性时,覆盖层顶面荷载施加结束不再提高后,防渗墙应力还会继续下降,直到稳定。假定墙体处于弹性状态,亦暂不考虑墙体混凝土徐变,采用恒定模量计算混凝土应力,河床段防渗墙内部最大竖向应力可从不考虑黏性时的64.8 MPa减小到26.6 MPa,减小幅度超过1/2;考虑黏性对混凝土防渗墙沉降影响较小,仅较不考虑黏性时略有减小。

关键词： 工程力学   屈曲分析   正交试验   机器学习   有限元分析   方差分析   X撑结构   结构设计   优化设计  

摘要： 基于非线性屈曲有限元模型,该文结合正交试验和多因素方差分析方法研究了大型有面外支撑杆X撑结构的稳定性,并采用非线性曲面回归和BP神经网络机器学习对结构进行了优化设计,获得了临界屈曲系数预测模型,为复杂的高度非线性问题提供了一种解决思路。具体而言,搭建了支持表格形式自动化模拟的ANSYS和SOLIDWORKS联合仿真有限元模型,在充分考虑几何设计参数和边界条件的基础上进行了显著性正交试验和多因素方差分析,从中筛选出了主要影响因素并确定了优化设计自变量。然后,以显著性分析为指导进行了优化设计正交试验,利用非线性曲面回归方法和BP神经网络机器学习方法完成了结构优化设计。研究发现:面内支撑几何参数对结构稳定性的影响更为显著,其中临界屈曲载荷对面内支撑管径的变化最为敏感;另外,面外支撑会增加面内支撑的刚度,且节点位置会显著影响整体结构的稳定性;同时,载荷比的影响也很大,拉力会改善结构稳定性。针对新型复杂结构和初期优化设计,该文提供了一种基于数据驱动的高效优化设计方法。

关键词： 圆柱螺旋扭转弹簧   椭圆度   应力   刚度  

摘要： 针对已成型簧圈为椭圆而非标准圆的圆柱螺旋扭转弹簧试验寿命不足的问题,为探究扭簧簧圈椭圆度对扭簧所受最大应力及刚度的影响,提出一种基于HyperMesh与ANSYS联合仿真的圆柱螺旋扭转弹簧有限元分析方法。在试验工况下,对不同椭圆度簧圈的扭簧进行有限元计算。对有限元计算结果进行分析得出:扭簧簧圈椭圆度对刚度没有影响;扭簧所受最大应力随簧圈椭圆度增大而增大,且二者呈线性关系。

关键词： 应力分析   化工设备设计   应用  

摘要： 应力分析技术从本质上看属于一种先进的方案设计方式,该技术已经被广泛地使用在化工设备装置中,为了确保设备运行的安全性和环保性,在方案设计时需要选择科学、合理的设计标准。本文首先详细分析应力分析技术概况,并且以此作为理论基础和核心条件,进一步总结出应力分析在化工设备设计上的应用策略。

关键词： 非圆形隧道   围岩   复变函数   应力   塑性区  

摘要： 为研究隧道工程中常见的非圆形毛洞围岩的应力和塑性区分布,采用复变函数方法,得到平面应变状态下受双向挤压应力作用的毛洞围岩应力解析解,并将其代入Drucker-Prager屈服准则,估算围岩的塑性区范围。以工程中常见的大断面双线铁路隧道为例,先通过搜索边界映射点的方法得到隧道毛洞的映射函数;再求得隧道毛洞附近围岩的应力分布,对推导出的非圆形隧道毛洞围岩应力解析解的正确性进行验证;最后分竖向挤压应力较小与较大2种情况,讨论侧压力系数对隧道毛洞围岩塑性区的影响。结果表明:离毛洞边4倍毛洞宽度处,应力值稳定,趋于所加荷载;当竖向挤压应力较小或较大时,侧压系数的改变分别会影响塑性区的位置或形状;拱腰处塑性区主要由竖向挤压应力产生,而拱顶与仰拱处塑性区则主要由水平挤压应力产生;在隧道设计和施工过程中,当围岩侧压系数较小或较大时,须分别在拱腰、拱顶与仰拱处加强支护。

关键词： 聚合釜   应力分析   疲劳分析   寿命预测  

摘要： 基于聚合釜原始设计未明确给出允许循环载荷次数的情况,为了对其剩余寿命进行预测及运行状态做出科学评价,以某厂聚丙烯装置聚合釜为例,依据原始设计参数及当前运行数据,采用有限元分析方法对其进行应力分析和疲劳分析,结果表明该聚合釜在允许的操作工况下可在下一检验周期内安全运行.该分析可有效对聚合釜运行状态做出评判,为使用单位提供一定的技术指导.

关键词： 双层管道   锚固件   有限元方法   应力分析  

摘要： 对于有保温要求的油气输送管道通常采用双层管型式,内外管之间设置锚固件进行连接,预防泄漏扩散的同时更有利于内外管之间的载荷传递。针对某16英寸油砂项目双层保温管道,通过结构设计、有限元设计,建立锚固件、内管、外管和保温套管的有限元模型,通过有限元分析,分别计算水压试验工况、操作工况、停产工况和事故工况下的锚固件最大应力值。计算结果显示,4种工况下的锚固件最大应力值均小于ASME规范规定的许用应力值,满足规范和应用要求。