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关键词： 优秀科技人才   办一流学报   出精品   工程力学  

摘要： 《西安交通大学学报》是西安交通大学主办的自然科学综合性学术理论刊物,以聚焦国家科技发展需要、支持优秀科技人才成长、为建设社会主义现代化强国服务为宗旨,坚持以“出精品、创名牌、办一流学报,争时效、促交流、举科技人才”为目标,主要登载机械、能源、动力、工程力学、电气、材料、电子、信息与控制、计算机等主学科,以及化学工程、生物医学工程、建筑、管理工程、数学、物理等学科方向的最新研究成果,重点突出机电特色。

关键词： 沉井基础   地震   有限元-无限元分析   应力   稳定性  

摘要： 针对现有桥梁沉井基础结构抗震分析方法欠缺的问题,引入“有限元-无限元”计算理论,建立地震作用下沉井基础的时域分析有限元-无限元耦合计算模型。分析沉井基础对地震动峰值强度大小、场地土动力特性及结构与土体接触面应力分布特征等的响应规律。研究结果表明,地震波在场地土的传播过程中,随着峰值加速度从0.1g增加至0.4g时,其震动效应被逐渐放大,且基础顶部加速度放大系数较底部更为显著。场地土的动力特性对沉井基础与四周地基相互作用系统有显著的影响,忽略土层惯性力可能导致低估基础顶部和底部的水平相对峰值位移约40%。基底面法向接触应力呈中心对称分布,且在基础边缘呈现显著的集中现象。基底切向应力则沿该点近似反对称分布,且剪应力在沉井底部边缘处分布较为复杂。地震初期,受地基土的约束作用,沉井基础结构外边缘法向应力底部大于顶部。然而,由于能量的积累和传递,基础顶部的法向应力逐渐增大,基础顶底部应力差异逐渐减小。研究结果可为沉井基础的抗震设计提供参考依据。

关键词： 房建石材   有限元模拟   性能评估   应力分析   优化设计  

摘要： 本研究运用有限元方法对房建石材施工进行模拟分析,评估其力学性能和耐久性。通过建立三维有限元模型,模拟了石材在不同荷载条件下的应力分布和变形情况。结果表明,石材厚度、安装方式和接缝处理对其整体性能有显著影响。基于模拟结果,提出了优化石材安装的建议,以提高其使用寿命和安全性。研究为房建石材施工提供了理论依据和技术支持。

关键词： 降雨   土质斜坡   渗流场   应力场   数值模拟  

摘要： 降雨能够改变坡体渗流场及应力场的稳定与平衡,导致斜坡发生失稳破坏。降雨强度和降雨历时显著影响斜坡发生失稳破坏的概率,研究降雨特征对土质斜坡失稳影响机理,对土质斜坡的防治具有重要意义。以三峡库区堑口斜坡为研究对象,结合现场地形地貌、土体力学参数、监测数据和室内试验结果,构建了非饱和土渗流-应力耦合模型,模拟在3种不同降雨工况下,斜坡渗流场与应力场的演化特征。结果表明:①粉质黏土斜坡失稳呈现出初始变形、渐进变形和失稳破坏的演化特征,对斜坡的监测项目主要有地表位移、地裂缝、墙裂缝、地面倾斜和含水率;②在降雨作用下,斜坡内部负孔隙水压力呈先递增后稳定的变化规律,在降雨停止后开始恢复,恢复速率、幅度与土体的渗透性成正比;③在降雨作用下,坡表含水率增长迅速,降雨强度越大,土体饱和速率越大,降雨历时越长,土体含水率影响深度越大;④在降雨过程中,坡内土体有效应力持续降低,降雨停止后,有效应力开始回升,降雨对斜坡稳定性具有劣化加剧-恢复阻滞的双重效应。

关键词： 橡胶衬套   失效   静刚度   应力   应变   结构优化   仿真  

摘要： 针对某车型橡胶衬套的撕裂失效问题,对衬套使用环境和衬套结构进行分析和验证,发现衬套撕裂失效的主要原因为结构设计不合理。优化衬套结构后进行仿真分析和实车验证,结果表明:与优化前衬套相比,优化后衬套的静刚度变化较小;衬套上端面的应变从0.92降至0.66,内部区域的应变从0.68降至0.44,下端面的应变从0.85降至0.73;优化后衬套通过实车试验,满足整车耐久性能要求。

关键词： 数值模拟   激光熔覆   应力场   熔池模型  

摘要： 激光熔覆技术是一种低成本的表面改性技术,有着高凝固速度、良好的冶金结合、成型速度快且熔覆均匀等特点,其拥有广阔的应用空间。熔覆时高度集中的瞬时热变化,会给基材带来大量的应力,并降低熔覆层的结合力引发裂纹。利用计算机模拟技术分析和预测熔覆层应力场,从而优化激光熔覆工艺参数并改善熔覆层性能。本文介绍了数值模拟的基本方法及数值模拟软件的发展历程,从粉末流体动力学数值模型、熔池模型、熔覆层模型三方面综述了激光熔覆应力场数值模型的构建和影响因素,通过与实际实验结果对比,分析了模拟技术目前的局限,并展望了未来模拟技术的发展。

关键词： 爬架雨棚   副伞结构   ABAQUS有限元   结构稳定性   应力分析  

摘要： 为了评估爬架雨棚副伞结构的稳定性,以澳门地区公共房屋项目为例,采用ABAQUS有限元分析软件建立爬架雨棚副伞结构的三维模型,通过对模型施加不同等级的均布荷载,以揭示结构在正常及极限负载条件下的应力分布和屈服模式,并识别极限状态下的关键薄弱位置。结果表明,金属骨架的立柱与横梁连接处以及立柱、横梁的结合部为结构薄弱点,需重点加强其防护措施。

关键词： 粉末高温合金   蠕变断裂   应力   层错   微孪晶  

摘要： 为深入了解双组织结构的FGH4108合金的蠕变特性,通过2种不同晶粒尺寸组织研究了合金在700℃不同应力下的蠕变行为。利用SEM和TEM研究不同应力下2种晶粒组织的蠕变变形机制和断裂模式,分析应力对蠕变变形和断裂的影响。结果表明,在700℃条件下,粗晶组织在780 MPa蠕变应力下的变形组织主要为孤立层错和微孪晶,随着应力提升至900 MPa,主要的变形组织转变为扩展层错和微孪晶;对于细晶组织,在780~900 MPa蠕变应力范围内主要的变形组织为扩展层错和微孪晶。在2种尺寸的晶粒组织中,晶界对最小蠕变速率的促进作用随着加载应力的增加而降低。分析表明,合金的高应力敏感性是导致应力增加后在变形过程中容易产生孪生的原因。另外,随着蠕变应力增加,粗晶组织的沿晶断裂倾向减小,而对于细晶组织则反之。

关键词： 复合材料   防热结构   自动仿形铺贴   应力分析   成型缺陷  

摘要： 面对称升力体复合材料防热结构具有正负曲率交变、大曲率突变区等复杂结构特点,难以实现自动化成型。本文创新性地提出复合材料防热结构自动仿形铺贴技术,采用自主研制的自动仿形铺贴头开展成型试验,并结合铺贴曲面可展性,分析铺贴成型过程中需要施压的节点位置。建立了自动仿形铺贴成型的有限元模型,分析曲率变化位置处真空吸盘与模具间的接触区域和接触应力。开展铺贴成型试验,对铺贴成型质量进行分析,并优化真空吸盘阵列方案以提高铺贴成型质量。结果表明,采用自主研制的自动仿形铺贴装置及优化后的真空吸盘组合方案,铺贴成型样件中的吸盘两侧压痕、真空孔隙、桥接等缺陷显著减少,接近理想铺贴状态。

关键词： 大容量风电塔筒   埋弧焊   温度场   应力场   变形  

摘要： 目的 探索不同埋弧焊工艺参数对大容量海上风电塔筒纵焊数值模拟温度场、应力场和变形量的影响规律,选择最优焊接参数以提高焊接接头的性能,获得最佳的焊接质量。方法 利用Abaqus有限元分析软件,建立了塔筒纵焊多层多道焊接的有限元模型,分析了4种不同焊接电压和焊接电流方案对温度场、应力场和变形量的影响规律。结果 不同的热输入导致温度场存在显著差异,温度峰值随焊接电流和电压的增加而增加。应力场分析结果显示,方案一的残余应力最小,其中沿P2路径,纵向残余应力为344 MPa,横向残余应力为340 MPa,沿P1路径,纵向残余应力为187 MPa,横向残余应力为251 MPa。随着电流和电压的增加,残余应力增加。焊缝中轴线上的残余应力主要表现为拉应力,且拉应力的方向垂直于焊缝,而热影响区的主要应力为压应力,离焊缝方向越远,应力越小。变形量分析结果显示,方案一的变形量最小,为13.01 mm,方案四的变形量最大,为14.87 mm,随着电压和电流的增加,焊后最大变形量呈递增趋势。结论 当焊接电流为550 A、焊接电压为25 V时,工件在焊接过程中的温度波动较小,残余应力较低,焊后变形量较小,因此焊接接头表现出较好的性能,焊接质量最佳。