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关键词： 沥青路面   结构组合   应力   车辙  

摘要： 通过有限元计算和理论分析,对不同沥青路面结构应力对车辙的影响进行了分析,从理论上解释了沥青路面结构组合与应力和车辙的关系。结合工程调研,通过对不同工况下的车辙现象进行分析,进一步佐证了沥青路面结构组合与应力和车辙的关系。主要结论包括:车辙主要发生在路面深度18 cm范围;不同沥青路面结构内部压应力均随深度的增大而逐步减小,刚度越大的路面结构,同深度处压应力水平略大;不同沥青路面结构内部剪应力均随深度的增大呈先增大后减小的趋势,刚度越大的路面结构,同深度处剪应力水平越大;沥青层较薄(如10 cm)而刚度较大的沥青路面结构,车辙较少;沥青面层略厚(如18 cm)且刚度略小的沥青路面结构,车辙有增加的趋势;沥青面层较厚(大于22 cm)而刚度较小的沥青路面结构,“偏柔”的结构使得应力水平大幅下降以及在较厚深度范围不易产生接触面破坏,无论从压密变形还是剪切破坏的发生概率大幅降低,因此并不会较沥青层较薄时产生更多车辙。相关结论为类似沥青路面结构分析提供了借鉴。

关键词： 大体积混凝土   水化热   入模温度   温度场   应力场   数值模拟  

摘要： 大体积混凝土因其体积大、内外温差大,易产生温度应力和裂缝。文章采用数值模拟方法,建立了考虑水化热、冷水水管和边界热传导的三维模型,研究了不同入模温度对大体积混凝土温度应力的影响。研究表明,混凝土入模温度每升高1℃,最大拉应力增幅为0.048 MPa;混凝土入模温度越高,混凝土内部到达最高温度的时间越短,水化热反应越剧烈,控制入模温度对于降低温度应力而言至关重要。

关键词： 交叉性学科   工程力学   自然科学领域   生物工程   征稿简则   土木工程   信息与控制   最新研究成果  

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。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： 闸首   三维有限元分析   非线性土体   修正摩尔—库伦模型   应力分析  

摘要： 本文针对某个需要改建的船闸工程,基于MIDASGTS-NX有限元软件,建立该船闸上闸首整体式结构的三维有限元模型,地基土采用非线性土体材料即修正摩尔-库伦本构模型,计算在不同工况下上闸首结构的受力情况,从而得出上闸首结构的位移及应力分布规律,其内力结果在后续闸首结构优化设计和配筋计算时能够提供可靠的理论依据,为今后类似的船闸工程有限元计算方面提供一定的借鉴参考。

关键词： 波形拱   施工顺序   应力  

摘要： 为分析梁、拱的施工顺序对某波形钢箱拱桥成桥状态下关键受力构件的影响,运用有限元软件midas Civil建立全桥有限元模型,对比分析不同施工顺序下,拱桥成桥状态中关键受力构件的应力情况,明确合理的梁、拱施工方案。结果表明:在采用先梁后拱的施工方案时,主梁受力的安全性显著增强;在不同施工方案中,钢箱拱、混凝土拱及吊杆的应力差异不大;考虑施工现场实际情况、施工安全性、工期等因素,先梁后拱的施工方案优于其他方案。

关键词： 顶驱下套管装置   密封胶筒   有限元分析   应力分析   试验验证  

摘要： 密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。

关键词： 四川盆地   超深井   超高压   伸缩节   测试管柱   管柱强度   应力分析  

摘要： 四川盆地东北部地区中二叠统茅口组是中国石化超深层气藏勘探开发的重要层位,具有埋藏深、高温、超高压、硫化氢含量高的“四高”特点,原有的深层测试管柱性能、结构等难以满足茅口组超深、超高压储层测试需求,管柱面临性能差及安全系数低的难题,测试管柱设计难,测试风险大。针对上述难题,根据川东北地区茅口组勘探评价的实际需要,通过伸缩节受力分析、管柱力学行为分析和管柱强度校核,对伸缩节数量和位置进行优化,形成了一套适用于超深井、超高压测试管柱的校核方法。现场应用表明:(1)考虑活塞效应、屈曲效应、鼓胀效应和温度效应及伸缩节对井下测试管柱受力和变形的影响,建立了高温、高压、超深井、带伸缩节测试管柱的力学模型;(2)通过优化设计的测试管柱在高温、高压井中,成功完成了酸压施工和压力温度资料的获取,验证了管柱强度校核方法的可靠性。研究成果为保障川东北地区茅口组超深气藏的安全高效勘探开发提供了有力支撑,对于推动深层油气资源的勘探开发具有重要意义。

关键词： 雨课堂平台   线下授课   工程力学   创新教学模式   混合式教学  

摘要： 本文基于“雨课堂平台+线下授课”耦合视域的教学环境,设计了“学生为主体一教师为驱动一问题为导向”的时空学习载体,构建了线上线下有机融合的课前预习、课堂教学及课后任务的整合学习发展型教学模式,并以我校应急技术与管理专业《工程力学》课程静力学部分为背景,定性评价了新型教学模式在现有实践中实施的有效性。实践表明:新型教学模式从学习目标导向、学习重视度、师生契合度、学生参与度、学习者地位、环境氛围、雨课堂平台使用等多维度激发了学生对学习的浓厚兴趣,为今后安全科学以及类似专业课程、专业教学及教学管理上应用该教学模式做出了有益探索。

关键词： 渤海稠油   井下多元热流体发生器   有限元分析   应力  

摘要： 井下多元热流体发生器可将燃料与空气在井下进行燃烧,产生高温高压烟气将混合掺入的水汽化,形成复合热流体注入地层。井下多元热流体发生器位于井下1000m处,工作过程中,管柱受温度效应、鼓胀效应、活塞效应、螺旋弯曲效应的影响出现蠕动,对井下多元热流体发生器产生轴向力,影响其安全运行。本文根据发生器结构特征,建立计算模型,设置边界条件,模拟发生器在400℃、25MPa工况下,对其施加70t轴向拉力或30t轴向压力,发生器的头部与壳体焊缝连接处、壳体、输出止回阀与壳体螺纹连接处应力分布情况,分析其是否可满足井下工况,并指导发生器材质选择。模拟结果表明,目前头部与壳体焊缝连接面、壳体、壳体与测温短接焊缝连接面及止回阀螺纹段最大应力数值均超过许用应力,且超过Rp0.2数值,但从断裂强度判断,分析对象强度评价属安全,但后续建议提高发生器材质强度、增加薄弱点壁厚,保证发生器作业强度安全余量。

关键词： 碾压混凝土拱坝   三维有限元   位移场   应力场  

摘要： 碾压混凝土拱坝以其经济性和良好的结构性能在水利工程中广泛应用,但其复杂的施工过程和材料特性使得其应力分布和变形预测成为难题。文章建立了山口岩碾压混凝土拱坝三维有限元分析模型,该模型充分考虑了材料的非线性、施工分层及温度变化对坝体性能的影响,实现了对坝体内部应力、应变及温度场的准确模拟。研究结果表明:坝体结构在不同运行工况下位移幅度较小,坝体结构最大主拉应力和最大主压应力均未超过混凝土材料强度允许值,符合规范要求,通过三维有限元分析,有效揭示碾压混凝土拱坝复杂力学行为,为坝体结构优化、施工质量控制和安全评价提供科学依据。