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关键词： 树脂基复合材料   热固化   厚度效应   固化时间   应力  

摘要： 为研究厚度对纤维增强环氧树脂基复合材料热固化质量的影响,建立了基于材料性能时变特性的热固性树脂基复合材料层合板热固化的三维非稳态有限元模型和数值计算方法,并采用已有实验结果验证了数值模型的正确性。数值计算了不同厚度的层合板在不同热环境下固化过程中的温度、固化度和残余应力演变过程,研究了厚度参数对固化过程中层合板内温度、残余应力分布及固化时间的影响。研究结果表明:在第一和第二种热控制环境下,随着层合板厚度的增大,层合板内最高温度值增大,残余应力增大,但层合板固化完成时间接近;在第三类热控制环境下,在一定范围内增大层合板厚度,层合板内最高温度值增大,残余应力增大,层合板固化完成时间延长,继续增大层合板厚度,固化时间缩短。对于本文所研究的大厚度层合板,与其他两种热控制环境相比,采用双面加热的第一类热控制环境进行热固化不仅可大大减小层合板内最高温度和残余应力,还可缩短固化时间。

关键词： 深基坑   降水开挖   流固耦合   下卧隧道   变形   应力  

摘要： 文章以某城市地铁车站深基坑为研究对象,基于有限差分方法、流固耦合原理和有效应力原理,利用FLAC3D软件对深基坑进行三维流固耦合降水开挖数值模拟,结合监测数据,分析潜水地区深基坑降水和开挖引起的下卧隧道内力和变形变化机理,并且用一维高斯函数对下卧隧道变形曲线进行拟合,拟合效果较好。研究结果表明:在基坑范围内、外,下卧隧道分别呈现上浮和下沉状态,在基坑正中心隆起变形最大,而且距离基坑越远沉降越大,上浮和沉降最大值分别为6.0098、8.8602 mm;在基坑围护结构处,由于围护结构的“包裹”作用,下卧隧道仅有侧向位移,既不下沉也不隆起;无论在隧道拱顶还是拱底,下卧隧道在围护结构处,都存在最大主应力,受到的拉应力最大,易发生脆性破坏,而且在距离基坑边约2倍基坑开挖深度处,出现2处易发生脆性破坏的位置,其最大主应力分别为14.0297、11.8345 MPa。

关键词： ANSYS   盲板   耦合分析   应力分析   强度校核  

摘要： 为了判断在一定的设计参数和结构尺寸下卡箍型快开盲板是否符合安全生产标准,文章分析了卡箍型快开盲板的结构特点,根据有限元仿真模拟软件ANSYS创建模型对其进行耦合应力分析和强度校核,得到盲板的变形图、各向应力分布图和各向位移分布图,在计算完成后依据相关资料对盲板、卡箍、筒体进行强度校核,结果表明:在一定的设计参数和结构尺寸下卡箍型快开盲板的强度满足安全生产的要求,为水平式卡箍型盲板的设计提供了理论依据和参考。

关键词： 风力机叶片   振动特性   谐响应分析   应力分析  

摘要： 风力机叶片的断裂与运行过程中的振动密切相关。基于ANSYS谐响应分析法,对小型水平轴风力机在旋转激振气流作用下风轮振动的过程中,叶片表面的应力分布规律进行研究。结果发现:在额定工况下,叶片低阶振动的位移主要发生在挥舞方向上;各阶振动下应力最大的位置均出现在靠近前缘的气动中心线附近,一阶振动应力集中的区域出现在0.20D~0.58D(D为叶片长度),二阶振动时应力较大的区域出现在0.71D~0.79D,三阶振动时应力较集中的区域出现在0.79D~0.88D,但以一阶振动的应力最大;在低阶振动中,一阶振动时循环应力的往复拉压作用对叶片的影响最大,也是小型水平轴风力机叶片产生疲劳失效的主要诱因。

关键词： 微创开髓   微创牙髓治疗   微创入路   颈周牙本质   牙窝洞制备   抗折强度   折裂力   应力分析  

摘要： 微创开髓(conservative endodontic access cavity,CEC)是微创根管治疗术的第一步,经CEC治疗后的患牙较大程度保留了牙尖嵴和颈周牙本质等牙体硬组织,对于减少患牙的牙体流失及增强远期疗效具有重要意义。CEC存在多种入路方式及相应的洞型。确定髓腔入路的方法包括X线片定位法、显微CT/锥形束CT定位法以及数字化导板定位法。其中,X线片、显微CT/锥形束CT定位法操作简便,临床较为常用;而较为复杂的根管系统,利用数字化导板可建立更精准的开髓通路,减少牙体硬组织不必要的丧失,但数字化导板定位价格较高,临床上并未得到广泛的应用。CEC的洞型包括微创开髓洞型、超保守微创开髓洞型、“Truss”洞型以及切端洞型。CEC洞型与传统开髓洞型的应力分析目前以万能力学试验机加载离体牙、有限元分析法及临床观察为主,大多数学者的研究显示保留较多牙体组织的CEC可提高牙齿的抗折强度,但二者之间的抗折能力仍存在争议,在达到牙髓治疗目的与最大限度保留牙体结构之间如何达到平衡,仍需进一步的探索。

关键词： 不锈钢   角钢   超快冷   温度   应力  

摘要： 超快冷技术目前广泛应用在热轧钢板等领域,针对角钢因截面形状特殊,极易在超快冷后发生翘曲或弯曲变形,以至不能通过矫直机的问题,利用ANSYS软件研究了轧后不同冷却方式对302不锈钢角钢的温度和应力的影响。结果表明,采用上下表面同时喷水的冷却方式,有利于缩短冷却时间,同时角钢腿内外表面等效应力呈对称趋势,不易发生翘曲;不足之处是沿着角钢顶角方向等效应力分布较单一面冷却时更加不均匀。建议超快冷后配合一定时间的空冷,充分释放顶角等效应力,降低翘曲的发生概率。

关键词： 苹果   有限元   应力   果肉   损伤  

摘要： 为了避免苹果在采摘过程受到碰撞、挤压等机械损伤,设计了一款两指抓取苹果采摘器,并对抓取过程中苹果在受到不同抓取力时果实内部的应力变化进行研究。笔者通过SOLIDWORKS 2019软件建立了由果肉组织构成的均一苹果模型。通过 Ansys软件建立了苹果所对应的有限元模型,模拟苹果受到不同抓取力时的接触过程,得到苹果三维实体模型的应力云图。结果显示:苹果三维实体模型受抓取力的过程中,苹果与手指的接触点处的应力最大,而四周的组织离接触点越远的位置应力越小,说明苹果与手指的接触点处最容易受到损伤;当抓取力分别为5 N、10 N、20 N、30 N、40 N、50 N时,苹果三维实体模型所受的应力大小分别为0.036 419 MPa、0.072 837 MPa、0.145 67 MPa、0.218 51 MPa、0.291 35 MPa和 0.361 49 MPa,而苹果果肉的破坏应力为0.31 MPa,极限抓取力应在40 N~50 N之间;最后为探讨极限抓取力又设置45 N、43 N和42 N三组不同抓取力,发现抓取力为42 N时苹果三维实体模型所受到的应力为0.305 92 MPa,最接近破坏应力。该研究结果可以为苹果在采摘过程中所受到的机械损伤做出较为合理的预判,并为苹果采摘机构末端夹持器减损结构优化设计提供了一定参考依据。

关键词： 混凝土   裂缝   材料   应力   收缩  

摘要： 随着我国经济的发展,混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观,更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。因此科学地对裂缝进行分类、研究的基础上采取有效措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。在通过结合南京地下空间的实际情况及施工要求,通过不同试验对比就混凝土裂缝的成因进行了分析、预防及处理。

关键词： 股骨   三维重建   有限元分析   应力   应变  

摘要： 背景:目前股骨有限元模型仅分析单一负荷下的生物力学特性,不同负荷条件下的骨应力应变分布有助于评估和预测疾病恢复情况并改善手术效果。目的:通过建立股骨三维模型,探索人体在不同姿势下股骨近端力学分布特点,明确股骨易骨折危险区域。方法:基于人体股骨CT影像资料,利用Mimics,Geomagic Studio,Hypermesh以及Abaqus等三维重建软件建立股骨有限元模型,沿重力方向,在股骨冠状面与矢状面,分别成角-20°,-10°,0°,+10°,+20°,共5组工况,股骨头施加力300 N,股骨下段添加固定约束,观察股骨不同位置在不同角度生理负荷作用下的应力与应变的分布特征。结果与结论:在冠状面+10°与矢状面-20°股骨的应力值与应变值出现峰值,股骨应力值整体分布:股骨干>股骨转子下>股骨颈,股骨应变值整体分布:股骨干>股骨颈>股骨转子下。患者髋内收10°站立位下与髋外展20°站立位下会使得股骨应力值与应变值增大,股骨整体力学所受负荷会增大。

关键词： 管材轧制   有限元分析   应力   应变   轧制力  

摘要： 随着沧州市管道装备的迅猛发展,钢管管材的轧制过程质量控制对沧州市钢管企业的发展至关重要。以沧州市某企业的钢管减径轧制过程为例,对管材轧制过程的质量控制进行了有限元分析,研究了在不同减径量、减壁量、送进量及摩擦系数等工艺参数下钢管管材的应力、应变的变化规律,以及轧辊轧制力的变化规律,并确定了最佳工艺参数,提高了钢管管材的轧制质量,为沧州市管材企业提供了技术支持,推动了其发展。