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关键词： 气泡   相场法   辐照   应力场  

摘要： Fe-Cr系合金是反应堆堆芯关键部件用材,辐照缺陷和不溶解嬗变He气等簇聚形成气泡,是该类材料不可逆辐照肿胀和脆性根源。本工作利用介观尺度的相场模型耦合辐照、温度和弹性应力场,研究了合金成分和位错应力场对Fe-Cr合金气泡演化的影响。结果表明,当体系中的气体和空位过饱和时,气体原子优先在空位团簇和位错等异质形核位点处聚集,并吸收空位和气体原子而长大。当气泡长大到一定尺寸时,其气体含量不再增加,主要通过吸收空位来进一步生长,此时气泡内的压力低于相同尺寸气泡的平衡压力,气泡内的空位饱和度较高,气泡主要表现为空洞的性质。Cr元素的加入会降低空位和气体原子的扩散速率,随着合金中Cr含量的增加,气泡的形核孕期延长,延缓气泡的形核和长大。位错应力场通过与空位和气体原子的相互作用,促进气泡优先在刃型位错的拉应力区形核,加速了气泡局域择优形核长大。本工作阐明了影响气泡生长的关键动力学因素,如微结构、扩散等,为辐照气泡组织调控和稳定力学性能提供了重要依据。

关键词： 拱坝   应力   位移   拱梁分载法   有限单元法  

摘要： 拱坝坝体应力一直是拱坝安全度分析的重点。拱坝的体型设计、坝体稳定等方面计算复杂且难度大,因此对大坝的结构设计及应力分析提出了较高的要求,传统分析应力的方法为采用结构力学法中的拱梁分载法,但其无法直观反映拱坝坝体的真实应力分布,采用ABAQUS有限单元法可有效缓解该问题。以某常态混凝土重力拱坝为例,采用拱梁分载法及有限单元法分别对比分析其坝体应力及位移,可发现有限单元法与传统拱梁分载法的结果接近,且更为直观。但应力集中在有限单元法中不可避免,可通过相应优化及工程措施,减少其影响。

关键词： 焊接   残余应力   热力耦合   应力场   温度场  

摘要： 焊接作为一种金属连接方式在实际工程中应用广泛,因此在设计焊接方案之前预估焊件残余应力的分布显得尤为重要。采用顺序-热力耦合的方法,通过ABAQUS软件对Q420高强钢对接接头多层多道焊进行模拟,分析了其温度场及应力场的分布规律。模拟结果表明:多层多道焊中温度场出现在焊缝及焊趾处,在焊接单元后方呈椭球形梯度分布;焊件在多次热循环中,当热源到达附近时温度急剧上升,而在热源经过后及冷却阶段其温度变化较为平缓;在焊缝开始和结束的部位因缺乏边界约束而导致拉应力集中,纵向应力在中间区域呈明显的椭球状分布;横向应力在多焊道堆叠中存在应力重新分布现象。

关键词： 桥梁工程   系杆拱桥   预应力连续梁   梁拱组合体系   全桥系杆模型   应力分析  

摘要： 为探讨预应力连续梁系杆拱桥成桥受力及三角区局部力学性能分布状态,对一座预应力连续梁系杆拱桥进行了有限元分析研究,使用有限元软件MIDAS/civil构建全桥系杆模型,分析了拱肋、主纵梁、拉杆和吊杆构件在施工和运行阶段的受力行为。结果表明,在施工阶段和承载力极限状态下,预应力连续梁束拱桥主要构件的力学性能满足相关规范要求;正常使用极限状态下,除主梁受拉区配筋计算结果超出规范要求外,各构件应力均满足要求。随后,使用有限元软件ANSYS对V形墩与主梁连接处的三角形区域进行局部分析,依据分析结果提出建议,对箱梁的拉应力腹板布置配筋网,以防止腹板开裂;在中跨墩梁交界内侧倒角处存在拉应力超限现象,对该区域应采取相应拉应力补强加固措施。

关键词： 双硅酸镱   环境障涂层   水氧腐蚀   有限元分析   应力分析  

摘要： 双硅酸镱(Yb_(2)Si_(2)O_(7),YbDS)与碳化硅复合材料(CMC)基体具有良好的热匹配能力,是目前环境障涂层(EBCs)中常用材料。然而,在高温水氧腐蚀环境中YbDS向单硅酸镱(Yb_(2)SiO_(5),YbMS)的转变导致涂层发生开裂和分层。为了分析水氧腐蚀对相转变和由此引发的EBC内应力的影响,本工作从实验观察和仿真计算,采用大气等离子喷涂制备Si+YbDS涂层,通过循环热载荷水氧腐蚀实验分析YbDS涂层的腐蚀产物和腐蚀速率,计算YbDS腐蚀过程中导致EBC内应力的再分布特征,分析由此引发的裂纹扩展。结果表明,完成沉积后的YbDS面层受残余压应力作用,而在蒸汽循环腐蚀后的YbDS涂层中出现了拉应力,较大的应力导致EBC过早开裂。YbDS成分挥发导致的孔隙增加对腐蚀区的应力影响较大,孔隙也提高了Ⅰ型裂纹的扩展速率。

关键词： 渗流   应力   监测   危险性   有限元分析   大坝  

摘要： 大坝是保证水库正常运行的核心部分,因此对大坝的危险性监测至关重要。研究提出渗流应力监控混合模型,采用有限元和统计模式计算模型分量。结果表明,通过对大坝各变量进行预测,实测值与预测值接近,能够描述测点水平位移、应力和渗流的变化趋势;F检验显著性水平为0<0.001,回归分析显著,复测定系数R^(2)分别为0.883、0.859、0.977,接近于0.9或1。表明研究提出模型能有效预测大坝危险性情况,对水利大坝安全监测具有参考意义。

关键词： 蜂巢芯空心楼盖   竖向均布荷载   应力   挠度  

摘要： 运用ABAQUS有限元软件,分别建立承受相同竖向均布荷载作用且跨度相同的蜂巢芯空心楼盖、井字楼盖、密肋楼盖三种有限元模型,并进行受力分析,得到三种不同类型楼盖在相同状态下的应力云图和挠度云图。结果表明,当楼盖跨度较大时,在竖向均布荷载和结构自重条件基本相同的条件下,相对于常见的井字楼盖和密肋楼盖,蜂巢芯空心楼盖受力更加均匀合理;相对于密肋楼盖,蜂巢芯空心楼盖具有更大的抗弯刚度;相对于井字楼盖,在建筑层高相同的情况下,蜂巢芯空心楼盖可以提供更大的使用空间,在楼层净高相同的情况下,蜂巢芯空心楼盖可以使层高降低,从而节约工程造价。

关键词： 金属嵌件   注塑   应力   应变  

摘要： 在注塑制品中,开裂是带金属嵌件注塑制品常见的质量问题。以某款新能源汽车零部件为例,首先从零部件结构设计出发,结合Simulation仿真分析,优化产品结构设计,减少注塑制品在生产过程中因冷却而产生的应力集中点。其次通过试验设计(DOE),以标准GB/T 6403.3—2008《滚花》为参照,以应力为响应,得出最优滚花参数组合。该结构设计可以缩短工艺周期,有效降低带金属嵌件注塑制品开裂风险,提高产品质量和使用寿命。

关键词： 职业本科   工程力学   教学改革   教学质量   探索  

摘要： 本文围绕基于建筑施工现场管理视角下,就职业本科建设工程管理专业“工程力学”课程教学改革该如何开展的问题,阐述了南京工业职业技术大学建筑工程系在“工程力学”教学改革中的思路和实践,探索了一些基本经验,为其他职业本科高校及高职类院校进行课程教学改革和教学质量提高提供了一定的参考。

关键词： 风电联轴器   膜片厚度   有限元仿真   应力分析   联轴器性能  

摘要： 为研究膜片厚度对风电联轴器传递转矩及不对中补偿性能的影响,建立了联轴器整体有限元模型,得到了转矩、轴向位移及角位移载荷共同作用下的膜片应力云图,结合膜片实际破坏位置,验证了有限元仿真分析的可行性;给出了不同载荷作用下各膜片厚度的应力响应,分析了不同载荷对各厚度膜片应力的影响程度,探讨了不同厚度下膜片组螺栓预紧力及接触摩擦因数对联轴器性能的影响。结果表明,膜片厚度的增加能够提高联轴器传递转矩能力,但会削弱其不对中补偿能力;各载荷对不同厚度膜片应力影响的主导程度不同,膜片厚度为3 mm时的联轴器综合性能最强;螺栓预紧力对联轴器性能的影响很大,而膜片间的接触摩擦因数对联轴器性能的影响较小。