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关键词： 可降解聚合物血管支架   降解模型   非均匀破碎   分子量   应力  

摘要： 目的针对生物可降解血管支架植入后产生的晚期支柱血栓问题,建立随机有限元模型,从分子量和应力角度对聚合物血管支架降解过程进行生物力学分析。方法建立以聚乳酸(poly lactic acid,PLA)高分子材料为例的可降解血管支架降解过程的数学模型,利用COMSOL软件将数学模型导入并完成有限元模型的构建;对有限元模型进行随机化处理,分析不同随机参数和标准差对分子量的影响以及降解过程中的应力分布。结果可降解聚合物血管支架在人体的降解过程中,随机变量M_(n0)和8%标准差对分子量分布的影响最为显著;参数随机化会导致聚合物血管支架降解过程中断裂强度的分布范围更广,最小值更低。结论聚合物血管支架材料中分子量分布的不均匀性导致支架不同位置上的力学性能差异,进而引起材料内部的应力集中现象,最终导致支架在降解过程中发生非均匀破碎,成为后期支架血栓形成的决定性因素。研究结果为下一代可降解血管支架设计提供理论指导。

关键词： 泵站   有限元   应力   内力计算   midas GTS NX  

摘要： 针对某泵站水泵层施工过程中出现的问题,采用midas GTS NX通用有限元分析软件,计算分析水泵梁的应力及弯矩,以评价水泵层圈梁的结构安全性。计算结果表明无需采取其他施工补强措施。泵站自竣工验收以来已正常运行两年,反映了基于midas对该泵站结构安全性评价结果的合理性,三维有限元分析相比较传统的分析方法能较为直观、准确地反映结构空间的受力特性。

关键词： 园林机械   运动分析   应力分析  

摘要： 针对传统的园林高枝修剪机需要持续的人力操控,安全性较差,且由于高度、重量的原因,稳定性差,杆长一定,可操作范围受限等弊端,设计了一种半自动化可调节式高枝修剪机,提高安全性和稳定性,减少人力反复操作。高枝修剪机构主要由固定树枝机构、自锁进给机构及控制系统组成。应用SOLIDWORKS软件建立修剪机三维模型、虚拟装配。使用ADAMS软件对机构的运动学进行仿真分析,得到部分主要构件的位置、速度、加速分析结果。应用SOLIDWORKS软件中的Simulation模块对机构主要受力构件进行受力分析,掌握各功能实现情况,并对构件进行安全校核,确定构件符合使用标准。

关键词： 车架   疲劳裂纹   应力   分析  

摘要： 某系列轻型载货汽车是东风汽车股份有限公司自主开发的装载质量2 t、驾驶室外宽1 880 mm、适用于中短途运输的车型。该车型车架在总行驶里程1万~2万km范围内,在使用条件恶劣的山区出现疲劳裂纹。利用材料力学理论对车架进行了静应力分析,用大型有限元分析软件HyperWorks对车架疲劳裂纹产生的原因进行了精准分析,提出了改进临时方案和永久方案,最终经过试验验证和市场检验,用户反映良好,达到了改进预期效果。建立了车架有限元计算模型,进行了静应力分析,得到车架在各静工况下的应力分布。根据车架实际工况载荷进行加载的有限元计算结果,分析出车架疲劳裂纹过早产生的原因。对已发生问题和投入市场的车架给出了临时方案,对未来待生产车架给出了永久方案。对某系列轻型载货汽车车架所采用的分析方法和过程,适用于轻型汽车车架的设计和分析。

关键词： 激光技术   激光沉积修复   镍基高温合金   液化裂纹   液膜   应力  

摘要： 针对高裂纹敏感性K424镍基高温合金薄壁件难修复现状,采用低裂纹敏感性的GH4169镍基合金粉末在K424高温合金基板上进行激光沉积修复,对过程中产生的裂纹特征和开裂机理进行了研究。结果表明:修复时,裂纹首先在基材的热影响区萌生,然后分别向沉积区和基材内部扩展。这些裂纹呈现出曲折的沿晶界开裂特征,具有典型的液化裂纹形貌。经形貌分析和成分分析发现,晶界上的液膜主要来源于晶界上较大尺寸的在激光作用下未完全熔解的γ'相与γ相发生共晶反应,在热作用下形成液膜。此外,碳化物、硼化物等低熔点相在高温下熔解发生富集,促进了高温下液膜的形成。通过Simufact Welding软件所建立的数值模型验证了修复过程中的应力场和温度场,其中热影响区附近存在较大的应力场,是裂纹形成的驱动力。因此,在热影响区内,晶界上液膜的产生和较大应力的存在为液化裂纹的形成提供了条件。

关键词： 数值模拟   褶皱区域   应力   矿压控制  

摘要： 基于地煤大同有限责任公司某煤矿12515工作面,针对褶皱区域在强采动影响区下巷道围岩稳定性和工作面顶板控制问题,通过分析工程实际情况并构建模型,对工程进行数值模拟,研究了原始岩层应力状态下褶皱区域岩体的应力分布,以及邻近工作面开采后采空区的应力变化。进一步探讨了在背斜开采、背向斜过渡和向斜开采等不同阶段中采场应力的演变规律,并提出了相应的褶皱区域开采岩体控制策略。具体策略包括使用高分子化学注浆技术加固岩体、加强回采巷道顶板的支护以及在控顶区域实施矿压控制技术。这些综合措施确保了12515综合开采工作面在通过褶皱区域时的安全和稳定性。实际应用结果表明,这些措施有效支持了工作面的稳定开采,施工过程中未发生任何坍塌或岩体脱落事故。

关键词： 高层建筑   钢桁架   转换层   监测   有限元分析   应力   变形  

摘要： 钢桁架转换层作为一种重要的结构形式,在高层建筑中起着承载和转换作用。因其自重较小、施工速度快且能提供较大室内空间,被广泛应用于新型高层住宅、写字楼等建筑。钢桁架转换层与两侧核心筒竖向刚度差异较大,在上部荷载及两者之间竖向变形差作用下,转换层两侧连接处及关键杆件承受较大压力并发生变形,这对施工安全及整体结构稳定性提出了严峻挑战。依托秦皇岛金梦海湾二期住宅工程,对钢桁架转换层关键部位及杆件布置应变、变形测点,在施工过程中实时监测;采用有限元软件MIDAS Gen对整体结构进行三维建模,考虑混凝土收缩徐变等参数,对钢桁架转换层上部结构进行施工过程仿真分析,并将模拟结果与实际监测数据进行对比。结果表明:在上部楼层施工过程中,最大应力位于第1榀桁架跨中腹杆,钢桁架转换层整体应力低于构件屈服应力,具有足够的安全储备以承受后续施工荷载;最大竖向变形位于第2榀桁架跨中位置,处于合理范围内;钢桁架转换层测点应力、变形模拟值与监测值吻合较好,验证了仿真方法的准确性。

关键词： 压力管道   应力检测   应力分析   有限元分析  

摘要： 在役压力管道在运行过程中,面临着各种各样的腐蚀缺陷威胁,由于压力管道量大,应用领域广泛,一旦发生失效事故,严重危害人民群众的生命财产安全,给企业带来不良影响和经济损失。准确且及时地对含缺陷的压力管道进行应力分析及安全评定是确保管道安全运行的有效措施。通过研究在各类载荷影响下的应力分布情况,综合考虑材料的强度、韧性、加载方式、工况变化、管道连接件和支撑结构等设计因素,形成有效的数据分析办法,给出相关合于使用评价结果。

关键词： 牙根纵裂   根管直径   根管预备   有限元分析   应力分析  

摘要： 目的:分析下颌第一前磨牙根管直径并利用有限元分析法模拟3种不同预备方式下牙本质的应力分布,为临床下颌第一前磨牙根管预备策略提供依据。方法:选择21例锥形束计算机断层扫描(CBCT)图像资料完整的患者,将CBCT原始数据DICOM格式文件导入Mimics 21.0软件,测量距下颌第一磨牙根尖孔3、6、9和12 mm处根管直径并分段计算根管锥度,在此基础上构建牙体组织和牙周组织三维有限元模型,分为对照组、最大直径预备组、均匀预备组和0.06锥度器械预备组。在ANSYS Workbench 17.0有限元分析软件中,对各组颊尖舌斜面分别施加200 N载荷,分析各组下颌第一前磨牙牙本质所受应力。结果:距离下颌第一前磨牙根尖孔3~6 mm段、6~9 mm段和9~12 mm段的根管锥度分析,近远中向距根尖孔3~6 mm根管锥度基本相同;颊舌向距根尖孔6~9 mm段根管锥度平均为0.29,大于根尖1/3和根上1/3。在相同的载荷下,各组下颌第一前磨牙牙本质的应力峰值依次增大,分别为4.693 6、16.304 0、14.278 0和18.682 0 MPa。最大直径预备组受力集中于根管壁且应力最大,均匀预备组受力集中于牙根表面且各截面应力均小于最大直径预备组,0.06锥度器械预备组应力集中于根尖1/3牙根表面。结论:下颌第一前磨牙根管具有椭圆形变锥度的特殊形态,近远中向和颊舌向根管直径与锥度相差较大,不同预备方式对根管壁的应力不同,均匀预备扩大根管的预备方式最佳。

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。