实测轮胎压力下纤维增强应力吸收层数值分析

为获得纤维增强应力吸收层的最佳防裂性能,建立有限元模型,采用货车的实测接触压力,分析纤维增强应力吸收层对基层存在裂缝的沥青路面结构的影响。结果表明,计算中应选择侧荷位作为临界荷位设置纤维增强应力吸收层,可以明显减少沥青面层在裂缝区的应力集中;纤维增强应力吸收层弹性模量取50~200 MPa是合适的;应力吸收层的厚度宜为5~15 mm。     

铰接式轻轨客车车体结构强度的精细分析

为设计满足EN12663-2010标准性能要求的铰接式轻轨客车车体,提出了车体结构静强度精细分析方法和车体焊接接头应力集中分析与疲劳寿命预测方法.以某出口铰接式轻轨客车铝合金车体为研究对象,首先建立了铰接车体整体结构的一级薄壳单元有限元模型;并在车体一级有限元模型分析的基础上,采用子模型技术与非线性接触技术相结合的方法构建了车体铰接模块的二级有限元模型,经接触非线性数值试验,优选出合理的铰接模块设计方案.采用美国ASME-2007标准的主S-N曲线法,对铰接车体焊缝进行了应力集中分析与疲劳寿命预测,识别出了焊接接头疲劳寿命的薄弱部位.借助焊缝结构应力的分析,提出的改进方案焊缝寿命比原始方案提高了2.49倍.     

铰接式轻轨客车车体结构强度的精细分析

为设计满足EN12663-2010标准性能要求的铰接式轻轨客车车体,提出了车体结构静强度精细分析方法和车体焊接接头应力集中分析与疲劳寿命预测方法.以某出口铰接式轻轨客车铝合金车体为研究对象,首先建立了铰接车体整体结构的一级薄壳单元有限元模型;并在车体一级有限元模型分析的基础上,采用子模型技术与非线性接触技术相结合的方法构建了车体铰接模块的二级有限元模型,经接触非线性数值试验,优选出合理的铰接模块设计方案.采用美国ASME-2007标准的主S-N曲线法,对铰接车体焊缝进行了应力集中分析与疲劳寿命预测,识别出了焊接接头疲劳寿命的薄弱部位.借助焊缝结构应力的分析,提出的改进方案焊缝寿命比原始方案提高了2.49倍.     

不同种植体-骨结合部位对骨界面应力分布的影响

目的　研究功能负荷下 ,不同种植体 骨结合部位对骨界面应力分布的影响。方法　利用三维有限元法分析比较单根螺纹型种植体在 5 0 %骨结合率下 ,七种接触方式及部位 (局部交替、冠部、底部、颊侧和舌侧、近中与远中侧 )骨界面应力分布状况及种植体位移。结果　不同部位结合的种植体 骨界面应力分布状况不同 ,比较而言 ,冠部结合状态下 ,骨界面平均应力水平低、分布最均匀 ,骨界面最大应力值最小 ,应力集中程度最低。结论　种植体植入过程中保护种植体颈周密质骨对于种植成败非常重要     

多轴转向架焊接构架焊缝应力集中分析与寿命研究

利用美国ASME-2007标准中的结构应力法和有限元数值分析技术,研究某多轴转向架焊接构架焊缝结构应力分布规律,指出在垂向斜对称载荷工况作用下构架应力集中发生部位;以降低焊缝应力集中为出发点,对焊接构架结构进行改进设计.构架改进结构后焊缝结构应力幅值降低,疲劳寿命显著提高.     

基于ANSYS的多层振动筛侧板开裂研究

针对某厂家生产的沥青搅拌设备多层振动筛的侧板开裂问题,提出通过增大振源板与侧板的接触面积的解决方案,在ANSYS中对改进前后的结构模型进行热固耦合仿真分析,并进行相关理论计算。结果表明,该改进方案能有效降低振源板与侧板铆钉圆孔周围的应力,且接触部分整体的应力分布较均匀,能防止振动筛侧板开裂。     

钢芯铝绞线的拉扭耦合力学性能

导线扭转参数属于导线基本力学性能之一，尤其是拉扭耦合效应会极大地影响覆冰输电线舞动分析的准确性. 为此，对典型7股钢芯铝绞线LGJ/JL/G1A-70/10进行了扭转试验，并结合有限元仿真软件ANSYS对相应构件进行建模与数值分析，与基于钢丝绳拉扭耦合理论的4种理论进行了对比. 数值分析结果与扭转试验结果吻合较好，且对比分析表明:拧绕系数的取值浮动较大，会导致不容忽视的误差；在正常运行应力状态下，导线拉伸会产生较大的扭转效应，导线的截面扭转也会产生轻微张力变化；导线的拉扭耦合和扭拉耦合系数不相等；基于钢丝绳的理论均未考虑子股导线的滑移变形及坐标更新，会在一定程度上高估轴向刚度以及拉扭耦合效应.      

大震作用下带拱式转换层高层结构动力弹塑性分析

针对大震作用下带拱式转换层高层结构的地震反应,分析了该结构楼层侧移、楼层剪力、薄弱部位及塑性铰分布等,表明：转换层相邻上下两层及转换层下弦杆跨中为结构薄弱部位．为了在罕遏地震作用下,结构塑性铰能够合理分布,达到“大震不倒”,对该结构薄弱部位应采取加强措施,并对此进行了动力弹塑性时程分析,结果表明,加强后结构薄弱部位转移到转换层上部楼层中,且结构塑性铰分布较合理,由此提出该结构底部柱承载力增大系数：当Ⅰ类场地时为1．3,Ⅱ类场地时为1．9,Ⅲ类和Ⅳ类场地时为2．2;转换层相邻上部柱承载力增大系数为1．25;转换层下弦杆跨中承载力增大系数为3．5．     

基于HyperWorks的客车车身骨架强度分析与结构改进

以HyperWorks软件为分析平台,对某6 m长半承载式客车车身骨架进行有限元建模及多种工况下的强度计算,应力分析结果表明各工况下出现应力集中的部位大体一致,主要分布在车身骨架顶盖横梁与侧围焊接处以及左右侧围后部连接乘客座椅断开梁处。对局部结构进行加强并改进梁连接方式,消除其应力集中。     

绕丝加固钢管混凝土柱轴压承载力计算

通过对缠绕不同间距钢丝绳的钢管混凝土柱试件进行轴心受压试验,研究绕丝加固钢管混凝土柱的承载力、强度、变形能力以及破坏的发展形态,并与普通钢管混凝土柱对比,研究钢丝绳用量(不同间距)对其力学性能的影响。研究结果表明:缠绕钢丝绳可以明显提升钢管混凝土柱的承载能力,提升幅度随着缠绕钢丝绳间距的减小而增大,缠绕钢丝绳对钢管混凝土柱起到了很好的约束效果,且间距越小,其约束效果越好,承载力性能提升越明显。基于相关试验结果,预测绕丝加固钢管混凝土柱的承载力计算模型,验证了该预测模型与试验结果总体一致。     

旧路改造中橡胶应力吸收层的应用

路面结构各层间的粘结性能,防水性能在一定程度上决定着路面结构整体的性能。主要对橡胶应力吸收层在旧路改造中的应用进行探讨,对橡胶应力吸收层所起的作用、设计方法、施工方法进行分析。橡胶应力吸收层能够改善旧路与新铺层之间的性能,避免新铺的沥青面层出现反射裂缝。     

上建转圆处结构应力集中的工程预报方法研究

运用ANSYS软件,对上层建筑与主船体连接部位在外力作用下的应力场分布规律进行了分析,以转圆过渡半径R为研究变量,对不同R导致的过渡连接区应力分布的变化,进行了系列化的对比分析.通过对比不同转圆半径R下的上建转圆处结构应力水平以及应力集中度,重点对半径与应力分布状态的变化规律进行了定性分析,建立了设计变量R对转圆区结构应力变化的影响模型,提出了转圆区结构应力集中系数K关于转圆半径R的拟合公式.     

带预紧硅泡沫垫层结构接触状态的有限元分析

带预紧硅泡沫垫层结构的垫层和与之接触的内层刚体以及外层壳体之间的良好接触是结构安全的保证,在工作环境中,接触状态在不断改变,并据此分析了影响该种结构接触状态的主要控制因素,为进一步研究接触表面之间的接触分离以及相对滑移现象产生的机理提供了研究思路.应用有限元软件ABAQUS对该结构在多个控制因素组合情况下的动力学响应进行了数值计算,着重分析了接触压应力与部分控制因素之间的关系,结果可为工程设计提供依据.     

带预紧硅泡沫垫层结构接触状态的有限元分析

带预紧硅泡沫垫层结构的垫层和与之接触的内层刚体以及外层壳体之间的良好接触是结构安全的保证,在工作环境中,接触状态在不断改变,并据此分析了影响该种结构接触状态的主要控制因素,为进一步研究接触表面之间的接触分离以及相对滑移现象产生的机理提供了研究思路.应用有限元软件ABAQUS对该结构在多个控制因素组合情况下的动力学响应进行了数值计算,着重分析了接触压应力与部分控制因素之间的关系,结果可为工程设计提供依据.     

层间接触条件对半刚性基层沥青路面寿命影响分析

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素.通过对相同路面结构、不同层间的接触情况,运用BISAR3.0软件计算分析路面各结构层应力及路面寿命,可得出"当层间接触为光滑状态时,路面各结构层疲劳寿命将急刷降低"的结论.据此可知,良好的层间接触是提高路面使用寿命的重要因素.     

层间接触条件对半刚性基层沥青路面寿命影响分析

路面结构层的层间结合是影响路面整体结构强度的重要因素。通过对相同路面结构、不同层间的接触情况,运用BISAR3．0软件计算分析路面各结构层应力及路面寿命．可得出“当层间接触为光滑状态时,路面各结构层疲劳寿命将急剧降低”的结论。据此可知,良好的层间接触是提高路面使用寿命的重要因素。     

盾构千斤顶不良顶推作用下地铁管片衬砌开裂特性

为指导地铁区间隧道施工盾构掘进控制和管片衬砌防裂设计,建立考虑接头-管片的盾构隧道装配式衬砌结构数值模型,基于混凝土弥散开裂本构模型,研究直线段管片衬砌在千斤顶轴向倾斜以及千斤顶端面侧移两种不良顶推作用下管片衬砌的开裂特性.研究结果表明：在上述2种不良顶推力下,顶推导致的管片衬砌裂缝主要分为封顶块螺栓孔裂缝、手孔纵向裂缝和管片环面纵向裂缝3类;当千斤顶出现轴向倾斜致裂时,拱顶封顶块环向螺栓孔处的裂缝宽度最大,且当轴向倾斜角度达到3°时,3类裂缝宽度均已超过施工的允许值;当千斤顶端面侧移致裂时,衬砌环面及封顶块环向螺栓孔位置处的宽度最大,其中端面整体向下侧移是最为不利的情况;管片衬砌开裂将导致裂缝位置处钢筋应力增大,相同开裂位置处的钢筋应力-裂缝宽度关系基本不受顶推力倾斜角度变化的影响,裂缝的宽度与钢筋的应力呈正相关关系.盾构施工时,应严格控制盾构掘进不良顶推作用,对容易产生裂缝的位置建议加强配筋以控制裂缝的发生.     

层间连续条件对沥青路面动力特性影响的研究

沥青路面结构由于各结构层间材料性能存在差异且施工技术水平存在限制,路面结构在使用过程中层间接触条件并非完全连续,但在沥青路面设计时仍将其视为完全连续。为探究层间接触状态对沥青路面动力特性的影响,利用积分变换将偏微分方程组转化为常微分方程组并建立传递矩阵,引入转换矩阵表征层间连续状态;依据边界条件和两类积分逆变换获得层间非完全连续沥青路面结构动力响应的解析解;通过参数变化模拟层间接触状态的改变,分析层间接触状态对路面结构动力响应的影响。计算结果表明：面层与基层间的接触条件对路表弯沉的计算结果影响最大,提高面层与基层间的层间黏结强度可有效降低沥青路面的弯沉响应。     

基于CFRP布和SMA/CFRP组合贴片的桥梁横隔板疲劳裂纹修复方法

为了解决长期服役状态下正交异性钢桥面板的横隔板弧形切口处在车致振动和反复轮压荷载作用下的疲劳开裂问题,提出了2种加固方法,即碳纤维增强复合材料(CFRP)布粘贴止裂孔法和通过激活形状记忆合金(SMA)引入预应力的SMA/CFRP组合贴片粘贴止裂孔法;对修复后的横隔板试件进行静力和疲劳加载试验,建立了相应的有限元模型对不同加固方法进行数值模拟和参数分析,对比了不同加固方法的修复效果。研究结果表明：在止裂孔的基础上粘贴CFRP布和SMA/CFRP组合贴片后,横隔板止裂孔边的应力相比单纯止裂孔修复时分别降低了12.46%和44.90%,横隔板的疲劳寿命分别为单纯止裂孔修复横隔板的2.57和5.07倍,2种方法可有效提高开裂区域的局部刚度,改善横隔板开裂局部的应力集中和疲劳受力性能;采用CFRP布粘贴修复时,增加CFRP布层数可以明显降低横隔板上的应力水平和应力集中程度,但为保证CFRP布和钢板间的黏结性能,实际应用中建议粘贴2～3层CFRP布为宜;采用SMA/CFRP组合贴片修复时,钢板上的应力集中程度随SMA丝激活应力的增加近似成线性下降,实际工程中可通过增大SMA丝的激活应力来有效提升修...     

层间不同接触状况的水泥路面应力分析

为研究水泥混凝土路面层间不同接触状况对面层内部水平应力的影响,利用有限元原理建立三维数值模型,路面结构材料选用弹性层状体系作为本构模型。面层和基层之间选用完全光滑和完全粘结两种接触方式,在50 k N、75 k N、100 k N三种荷载下对面层水平应力计算结果进行对比分析。同时修筑试验路面进行现场检测,对检测数据对比分析;对试验路面一年后的使用情况回访调查。通过计算分析和试验检测相结合的方式,得出层间粘结可以有效降低层底拉应力,减少路面破坏的结论。