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关键词： 节制闸   闸门   COMSOL   应力   位移  

摘要： 为研究某节制闸弧形钢闸门放大增强体的加固最优设计方案,利用COMSOL有限元仿真平台计算了闸体3个部位中拉、压应力最大的部位分别为墩体内侧面、连接梁部位;墩体外侧面、连接梁部位最大拉应力与之差幅分别为21.5%~32.7%、54.4%~82%;各部位最大拉应力在半径1.2 m后降幅较小。连接梁最大压应力在半径1.2 m方案为压应力最大;墩体内、外侧面最大压应力随半径参数均为递增,但在半径1.2 m后增幅较小,超过1.2 m后分别稳定在9.33 MPa,12.05 MPa。墩体内、外侧面正、负Z向位移分布具有“镜面”特性,半径1.2 m时Z向负位移向墩顶集中。研究认为节制闸放大增强体半径1.2 m时为最优设计方案。

关键词： 转向器   应力   前轮前束   装配工艺  

摘要： 文章针对麦弗逊前悬架的两点式转向器安装尺寸及结构对整车装配的影响进行研究。在实际生产过程中两安装点的距离较长,对应副车架安装面上的平面度差异,由于杠杆原理,在装配过程中形成一定的装配应力。为减小或消除此装配应力对整车前轮前束变化和车辆跑偏的影响,对其结构进行分析,通过科学的尺寸计算方法,提出一种装配工艺的优化方案,并经过实际生产中大量数据的验证,能够有效地解决前轮前束变化引起的跑偏现象。

关键词： 激光相变硬化   多道搭接   蠕墨铸铁   温度场   应力场  

摘要： 为探究激光多道搭接相变硬化蠕墨铸铁温度和应力分布规律,分析搭接率的变化对热力耦合场的影响,利用有限元法对激光搭接过程进行了仿真模拟,得到了0,10%、20%、40%和70%搭接率下的温度场、硬化区域、回火软化区以及应力场的分布情况。结果表明:随着激光搭接的进行,各扫描道的温度逐渐升高,后续道间的搭接区中心会经历二次硬化;伴随搭接率的增加,搭接峰值温度先降低后升高,搭接率为40%时的峰值温度最低;回火软化区靠近搭接区的前一道淬火区域,处于搭接区域边缘,伴随搭接率的提高,回火软化区增加;搭接处理后,材料表面平行和垂直激光扫描方向的残余应力远大于深度方向的残余应力;随着搭接率的增加,峰值残余应力先增加后减小,搭接率为40%时的残余应力最高。

关键词： 深水半潜平台   船体管道   CAESAR   应力分析  

摘要： 深水半潜平台作为大型深水浮式结构物,是集油气处理、储卸油、供电、人员生活等多功能于一体的深海油气综合开发处理中心,国内针对深水半潜平台的设计还处于起步阶段,特别是在深水半潜平台船体管道应力分析方面仍面临着巨大挑战。基于CAESAR Ⅱ软件,以ASME B31.1为计算评判标准,研究了适用于船体管道应力分析的计算标准,给出了适用于恶劣环境与复杂船体变形条件下的船体管道载荷,编制了船体管道应力分析工况,完成了对船体超高穿舱立管、四边形非金属压载系统、船舷外SCR立管的设计校核,设计了适用于深水半潜平台船体结构特点的新型管支架,并应用于我国首座自主设计、建造的深水半潜平台中,为今后深水半潜平台船体管道设计提供依据,还可为同行提供借鉴参考。

关键词： 焊接模拟   Shell-Solid单元混合建模   双椭球热源模型   热力耦合   温度场   应力场   计算效率   计算精度  

摘要： 针对焊接数值模拟的体单元模型计算效率低和壳单元模型计算精度低的问题,本文提出了一种焊接过程数值模拟的Shell-Solid单元混合建模方法。以平板对接焊为例,分别采用Shell单元、Solid单元和Shell-Solid单元混合建模,开展了焊接温度场和结构热力耦合响应的数值模拟,对比分析了温度场、应力场及计算效率。结果表明:混合模型既保证了焊接温度场和结构响应的计算精度,又保证了计算效率,是一种值得深入研究的焊接模拟建模方法。

关键词： 张拉预应力   水闸   加固结构   应力  

摘要： 针对赣江中下游地区拟建水利枢纽工程泄洪水闸预应力锚索加固结构设计方案,利用仿真平台开展了张拉施工预应力损失量参数下对比计算分析,获得了加固结构上拉、压应力最大均位于锚固洞,各方案中该部位拉应力与闸坎、锚块间的差幅分别为86.9%~3.4倍、28.8%~1.8倍。锚固洞最大拉应力与预应力损失量呈负相关变化,但降幅集中在损失量5%~20%,超过20%后拉应力降幅较低。闸坎与锚块在低于预应力损失量20%方案中拉应力分别稳定在1.02、0.65 MPa,而超过该方案后拉应力递增。关键部位最大压应力随预应力损失量均为先增后减变化,3个部位在损失量20%方案中为压应力最大,预压效果最好。综合应力变化特征与分布特征,预应力损失量20%方案下应力状态安全、合理,利于施工,属最优方案。本文可为水工结构设计方案参数优化分析提供一定参考。

关键词： 上跨既有线路   顶推施工   施工监测   变形   应力  

摘要： 顶推施工由于对线路运行影响较小,在跨既有线桥梁施工中得到了广泛应用,施工过程中监测技术的运用对于保证顶推施工的质量及安全具有重要意义。针对北环铁路分离式立交顶推施工制订了监测方案,建立模型对施工过程数值进行了计算,整个顶推施工过程中对导梁变形、箱梁应力、中线偏位、桥墩位移等项目进行了全过程监测,将采集的实测数值与计算理论数值进行实时对比,以对顶推各阶段进行施工控制,保证了顶推施工的安全平稳完成。顶推就位后的精度满足设计及规范要求,取得了良好的施工效果。

关键词： 有限元模型   生物力学   颈椎   应力   儿童  

摘要： 背景:因儿童颈椎所特有的发育特点及解剖结构的复杂性,儿童颈部有限元模型较少。目的:建立儿童颈椎三维有限元模型,进行临床术前模拟其颈部力学分析。方法:采集6岁正常女童尸体标本MSCT扫描的颈椎影像数据,利用Mimics 16.01,Pro/E 5.0,Geomagic Studio 2015,Hypermesh 14.0和Abaqus6.14等软件构建出正常C_(3)-C_(7)的三维有限元模型,并将所得模型进行各工况位移及活动度验证。研究方案的实施符合内蒙古医科大学的相关伦理要求(医院伦理批件号:YKD2016063,审批时间:2016-03-07),尸体标本由内蒙古医科大学志愿者遗体捐献室提供,供者家属对实验知情同意。结果与结论:(1)成功建立正常女童C_(3)-C_(7)椎体三维有限元模型;(2)构建的儿童颈椎有限元模型在前屈、后伸、左右侧屈、左右旋转工况下椎间活动度结果与已有文献数据吻合,确认模型的有效性;(3)结果表明,建立的儿童下颈椎有限元模型可为临床颈部术前选择手术方案提供模型参考。

关键词： 完井管柱   伸缩管   应力分析   安全评价   应力集中  

摘要： 为减小深井超深井管柱轴向拉力,降低安全系数,常需要在管柱中配置伸缩管,但在进行管柱强度校核时伸缩管处常会出现安全系数突变,由于对其本体缺少力学分析方法,无法对管柱安全作出准确判断,影响试油完井管柱的安全性。应用有限元分析软件建立伸缩管全尺寸有限元模型,分析了坐封、射孔、压裂、开井、关井工况下和极端工况下伸缩管的载荷及应力,给出了5种典型工况对应的极端工况下的伸缩管最大载荷。依据拉梅公式和强度理论,推导得到在复杂载荷下的伸缩管强度计算方法,求得在典型和极端工况下的伸缩管应力值。结果表明:在深井超深井中,压裂工况下伸缩管应力值最高,是最不利工况;坐封、射孔、开井、关井工况下,伸缩管的安全系数通常在1.35以上。得到了5种典型工况对应的极端工况下伸缩管内外压和轴向力组合,提供了实际施工应避免的载荷组合模板。理论分析无法考虑伸缩管键槽的存在,也无法考虑应力集中的影响,理论分析得到的应力较数值分析低15%左右。建立的典型工况下伸缩管的安全评价方法为伸缩管及其对管柱的安全影响分析提供了理论支持。

关键词： 隔磁桥   分段桥   有限元仿真   机械强度   应力分析  

摘要： 内置式永磁同步电机高速运转时,隔磁桥处承受着永磁体和极靴所产生的巨大离心力,为了提高转子冲片的机械强度避免隔磁桥的损坏有必要对电机转子冲片的结构进行研究。首先,基于离心力产生的原理建立了转子冲片最大应力的数学表达式并与有限元仿真模型比较,验证了其准确性。然后,针对现有转子冲片机械强度不足的缺陷,提出了对永磁体沿径向分段的结构优化方案,并对该方案进行了模拟仿真。结果表明:分段桥可有效分担隔磁桥处的应力,提高转子的机械强度。最后,对比分析了分段桥数量对电机机械强度及电气性能的影响,得出了实例电机转子冲片的最优结构。研究结果为高速内置式永磁电机转子结构的优化设计提供了有力参考。