自由充气及旋转工况下翻新轮胎应力分析

为深入了解工程翻新轮胎在使用中出现的胎面磨损加剧、崩花掉块、胎面脱层、被压爆、刺爆等失效形式,确定26.5R25工程车辆翻新轮胎各层应力约束条件及剪切应力约束条件、计算机几何模型、有限元分析模型。对工程车辆翻新轮胎自由充气、自由旋转工况的各层综合应力及剪切应力分布状况进行数值模拟分析,获得工程车辆翻新轮胎在自由充气及自由旋转工况下各层的应力、剪切应力、弹性应变及应变能量密度分布及变化规律。结果表明:工程翻新轮胎胎体层(0.81 MPa)及胎面层的胎肩部位所受应力最大(2.23 MPa),带束层次之(0.42 MPa),胎体层及带束层为主要承力部件,缓冲层与带束层之间存在较大的剪切应力(0.001 MPa)。翻新前要加强胎体层及带束层的质量检测,翻新时要加强带束层与缓冲层的粘合强度。研究成果可为工程翻新轮胎的结构设计、使用性能及动力性能、失效机理分析等提供重要理论指导。     

轿车轮胎选择与使用

现代轿车都用子午线胎.子午线胎的胎体是由两层呈子午线方向续制的帘线构成.胎体外有两层钢丝编成的环带,其上有尼龙保护层,再往外才是胎面.由于受力情况不同,轮胎的侧壁(称为胎侧)与胎面由不同的橡胶制造.同时轮胎与轮辋接触的部分(称为胎圈与胎芯)也用不同的橡胶制成.……     

载重子午胎胎圈轮辋接触有限元分析

以11.00R20轮胎为原型,针对特定的断面轮廓形状和帘线结构建立了轮胎结构计算的有限元模型,形成了从过盈、装配、充气、静负荷4个工况下轮胎结构的求解策略,并对有限元计算结构进行必要的考评。同时运用帘线轴力、M ises应力、剪切应变、应变比能4个力学量对胎圈部的危险区域进行了精细分析。     

工程车辆翻新轮胎接地力学特性分析

为进一步明确翻新轮胎的力学性能并提高其使用寿命,构建工程车辆翻新轮胎静态接地工况三维模型、轮胎与地面接触模型、静态接地工况有限元分析模型及承载-接地力学特性试验系统。分析结果表明:静态接地工况、接地压力及接地摩擦力在轮胎与地面接触区域内中心位置达到最小值,沿轮胎滚动方向及宽度方向呈现不同程度增大的"V"型分布规律;当载荷较小时,接地印痕形状近似为圆形,随着载荷不同程度地增大,其形状变化由近似圆形到近似椭圆形,再到近似矩形,最后到近似马鞍形的变化规律;当胎压一定时,随着载荷的增加,接地面积逐渐增大,增大趋势呈现非线性变化规律;工程翻新轮胎胎肩部位接地压力及接地摩擦力均最大,该部位较容易发生橡胶崩花掉块、撕裂脱层的失效损坏现象。     

寒区高强钢丝索体径向温度场及其参数影响规律分析

为系统分析系杆拱桥吊杆径向温度的影响因素,对三跨系杆拱桥吊杆横断面温度场进行实测试验,获得了吊杆在6个月周期内的温度变化数据;基于热传导理论,采用ANSYS有限元软件建立吊杆导热温度场仿真分析模型,以气象参数、吊杆材料热工参数、内部钢丝孔隙率及杆体直径参数为影响因素,针对单一影响因素对温度场的敏感程度进行数值分析。研究结果表明：太阳辐射强度是主要影响因素,辐射强度每降低100 W/m²时吊杆内部钢丝两外侧径向温差减小0.77℃;吊杆内部钢丝孔隙率对吊杆庇荫面内部钢丝温度、径向温差值的影响较大,从5%变为15%,径向温差最大变化量为3.4、1.8℃;索体直径由97 mm变为600 mm时,索体横断面温度不均匀分布明显增大,其径向温差变化量为9.0℃,对结构受力不利;钢丝及外包防腐材料的导热系数及比热容,对吊杆内部钢丝两外侧径向温差的影响均很小,径向温差最大变化量分别为1.3、1.0℃。     

关于路面结构设计中垫层宽度设置的研究

垫层是路面重要组成部分,主要设置在温度和湿度状况不良路段上,以改善路面结构的使用功能。垫层的材料和厚度,可根据“设计规范”结合结构设计理论进行具体确定。但“规范”中规定:垫层的宽度是应与路基同宽。这一条文没有说明具体的宽度,可以理解为两层含义:一是应与路面顶面的路基宽度同宽;二是应与路基封顶的路基宽度同宽,也就是垫层所在层位的路基宽度。针对这一问题,这里论述在什么条件下采用第一种情况或第二种情况。     

钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全,为了替代目前手工测量方式,提高测量精度和效率,研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量.首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计,然后采用平面标定法对测量头进行精确标定,获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系,将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓;利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据,采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并,其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取;最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准,将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比,获取钢轨磨耗值;将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验.研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922×10^-3 mm,测量速度可达21.6 km/h,与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm,对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm,该测量精度满足公务要求,提高了测量效率,便于铁路测量数字化管理.     

机场转弯滑行道增补面设计新方法

为了简化机场滑行区弯道增补面设计方法, 依据飞机滑行时起落架轮胎的转弯轮迹, 建立相应的微分方程, 并将飞机滑行轨迹分为鼻轮在圆曲线上行驶和鼻轮驶入直线2段进行求解, 得到了增补面内缘线的解析解; 引入相对纵距、位置系数和表征转弯道面增补面加宽量的增补宽度系数, 分析了转弯道面增补面特征, 基于不同弯道转角与相对纵距下增补宽度系数的相似性, 给出了圆曲线上增补宽度系数的回归方程与直线段开始时飞机纵轴与驶出直线初始夹角的修正式; 结合圆曲线上增补面内缘线的微分方程解提出了机场转弯滑行道增补面设计新方法, 并与ICAO方法进行了对比。计算结果表明: 当弯道转角为135°, 半径为45m, 飞机最大轴距为25m, 主起落架宽度为13m时, 采用新方法计算的最大增补面加宽量为7.52m, 采用ICAO方法计算的最大增补面加宽量为7.53m, 两者差别小于0.2%;采用新方法只需确定弯道的分界点, 便可计算出弯道增补面内缘线任一点的坐标, 但是采用ICAO方法必须求出整个增补面内缘线后才能确定某一增补面内缘点的坐标, 因此, 新方法不仅计算结果满足精度和安全性要求, 而且计算过程简单, 使用方便。     

宽箱梁折面梁格计算分析研究

现浇桥梁大多采用箱梁,又以单箱多室结构居多,宽跨比较大。以某跨径为3×25m单箱四室连续箱梁桥为例,对比分析单梁模型和折面梁格模型在各种荷载下的计算结果。结果表明,折面梁格法截面横向划分更加精细,能较好反映箱式结构在荷载作用下受力不均的现象,截面应力计算结果较"有效宽度"计算结果偏大。     

湿滑道面飞机轮胎临界滑水速度数值仿真

采用ABAQUS建立了基于CEL算法的飞机轮胎与积水道面流固耦合分析模型, 推导了轮胎接触面动水压强与道面竖向支撑力表达式, 对比了飞机起飞与着陆过程中的滑行状态, 提出了临界滑水速度的上下限解概念, 校核了轮胎模型静态变形与动态滑水特征, 研究了胎压、胎纹与水膜厚度的影响规律, 分析了轮胎接地面积与动水压强分布。仿真结果表明: 在76.6kN轴载作用下, 轮胎模型接地面积为0.076m2, 轮胎中心竖向变形约为3.27cm, 轮胎临界滑水速度为128.5~222.4km·h^-1, 与NASA轮胎滑水试验数据一致, 验证了仿真模型的合理性和适用性; 在胎压为1 140kPa时, 减速冲击条件下飞机轮胎临界滑水速度为163km·h^-1, 小于加速冲击时的上限226km·h^-1, 轮胎接地面积明显减小, 道面支撑力低于机轮轴载的10%;在450~1 109kPa胎压范围内, 减速冲击时临界滑水速度下限较NASA经验公式计算结果更为保守, 两者相差30⁷0km·h^-1; 轮胎纵向沟槽排水可降低轮胎前缘动水压强峰值, 增大轮胎接地面积, 减速冲击时带纹轮胎临界滑水速度较光滑轮胎提高了26.9%~28.8%, 增幅约为加速冲击时的2倍; 当道面水膜厚度由3mm增加至13mm时, 胎压为1 140kPa的飞机轮胎临界滑水速度上下限分别降低了85km·h^-1和43km·h^-1; 在低胎压、厚水膜与减速冲击条件下, 临界滑水速度下限仅为127km·h^-1, 低于常见飞机进近接地速度205~250km·h^-1, 因此, 滑水事故风险增加。     

基于轮轨接触参数的固定辙叉设计方法

为了更好地设计固定辙叉结构,改进轮对与辙叉间的相互作用关系,提出了以接触参数为基础的设计方法,并对60 kg/m钢轨12号固定辙叉心轨及翼轨顶面的各部位尺寸进行优化.结果表明:将此固定辙叉心轨顶宽20 mm处降低值增大至4 mm,取消翼轨顶面1∶20横坡,并将翼轨顶面抬高范围改为从辙叉咽喉至心轨顶宽50 mm处,可较好的改善其轮轨关系,验证了本文设计方法的可行性和有效性.     

多车道高速公路超高过渡段积水分布数值模拟与规律分析

为了揭示多车道高速公路超高过渡段积水分布规律,基于流体动力学理论,选取典型多车道高速公路超高过渡段设计参数,利用道路BIM设计软件建立了40组三维道路模型;分析了路面积水量和排水设施径流量的关系,建立了考虑排水设施与路面构造深度影响的降雨模拟方案;采用离散相模型和多相流模型耦合,模拟了降雨条件下的路面积水状态;分析了不同组合参数下的超高过渡段积水厚度数据,得到了合成坡度、道路宽度、降雨强度与超高渐变率对积水厚度的影响模式,计算了各车道最大积水厚度,分析了六车道、八车道高速公路积水横向分布规律。研究结果表明:积水厚度与合成坡度、超高渐变率负相关,与降雨强度、道路宽度正相关,其中降雨强度对积水厚度的影响最大,超高渐变率对积水厚度的影响最小;合成坡度为2.02%~8.54%,降雨强度为1~5 mm·min-1时,多车道高速公路超高过渡段最小积水厚度为0.58 mm,最大达到28.35 mm;当降雨强度为5 mm·min-1时,高速公路超高过渡段内外侧车道最大积水厚度差异明显,六车道由内侧车道到外侧车道的最大积水厚度比例为1.0∶3.1∶3.3,八车道为1.00∶0.96∶1.03∶1.36;多车道高速公路超高过渡段积水厚度峰值先出现在道路中间附近,然后向外侧移动,最大积水厚度一般出现在外侧车道。      

系统参数对高速列车车轮踏面凹陷磨耗的影响

为了探明高速列车车轮踏面凹陷的原因, 建立了以车辆-轨道系统动力学模型与磨耗模型为一体的磨耗预测模型, 在轮轨法向接触中采用Herz接触理论进行接触斑形状和法向力分布的计算, 在轮轨切向接触中采用Kalker简化理论计算切向力, 采用Achard磨耗模型计算磨耗量。为了修正磨耗预测模型, 仿真分析了CRH₃型高速列车在武广线上运行时的车轮踏面磨耗形状, 并与实测车轮踏面磨耗形状进行了对比。为了得到与实测结果比较接近的磨耗规律, 考虑磨耗系数的不确定性, 在磨耗预测时初始的磨耗系数应除以10。利用修正的理论模型, 研究了钢轨型面、车轮型面、运行速度、轨道不平顺、线路条件、转向架结构和悬挂参数对高速列车车轮踏面磨耗规律的影响。研究结果表明: 车轮型面和钢轨型面影响车轮踏面磨耗位置、磨耗深度与磨耗宽度, 运行速度影响车轮踏面磨耗深度, 轨道不平顺影响车轮踏面磨耗深度和宽度, 线路曲线半径影响车轮踏面磨耗深度和宽度, 过高的运行速度、不合理的轮轨匹配关系和过高的轨道平直度容易引起车轮集中磨耗, 导致车轮踏面出现凹陷, 转向架悬挂和结构参数对踏面凹磨产生的影响较小。     

圆中空夹层钢管混凝土内管径厚比限值探讨

圆中空夹层钢管混凝土是一种新型的组合结构,合理确定其内钢管的径厚比限值对该类构件的设计有着重要指导作用.采用有限元软件ABAQUS建模,对轴心受压下圆中空夹层钢管混凝土构件的内钢管与混凝土的相互作用进行分析,根据分析结果可模拟内管的边界条件,进而研究内管径厚比对构件承载力的影响,研究结果表明内管径厚比越大,就越早出现局...     

甬台温高速公路复线飞云江特大桥施工栈桥设计

简要介绍了甬台温高速公路复线飞云江特大桥施工栈桥的设计要点,为同类工程施工栈桥的设计提供参考.甬台温高速公路复线飞云江特大桥施工栈桥全长1934.1 m,宽7m,上部承重结构为12 m跨径贝雷梁,下部结构基础为Φ800×8mm钢管桩.     

波形钢腹板箱梁桥设计方法探讨

波形钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢-砼组合结构.重点介绍了波形钢腹板箱梁的截面设计、腹板构造设计、预应力体系布置、顶底板连接键设计以及主梁的变形计算等,为以后的设计提供一种方法.     

连续道床板拉伸开裂模型试验研究

为验证连续式无砟轨道温度裂缝型式和温度力荷载取值方法的正确性,针对目前高速铁路上普遍采用的连续道床板及底座板结构,考虑混凝土标号、配筋率及钢筋直径等影响连续无砟轨道设计的关键因素,设计了450 mm×80 mm×80 mm、中心配置直径10 mm带肋钢筋的混凝土构件,利用万能试验机进行张拉,模拟了连续道床板降温时的裂缝开展过程,测试了构件开裂前后的轴力及应力重分布情况.测试结果表明,张拉过程中,裂缝呈现出不稳定和稳定两种状态;裂缝出现后,钢筋与混凝土应力分布不均匀,裂缝位置处的钢筋应力增加至300 MPa以上;构件在全断面开裂后轴力会突然降低,开裂前后瞬间的轴力超过或达到了混凝土开裂轴力.对于采用C40混凝土的连续道床板,为保证结构的安全使用,应配置0.9%以上的钢筋使之满足强度要求,并将裂缝控制为不稳定裂缝状态,作为设计荷载之一的最大温度力荷载建议采用开裂后的轴力进行计算.      

高速公路改扩建保通方案浅析

结合高速公路改扩建工程实践经验,在不中断高速公路交通的前提下,对改扩建工程的施工交通组织设计进行了初步的介绍和总结。     

人心窦房结的光镜观察

本文对11例人心窦房结的形态和位置作了连续切片观察。窦房结位于界嵴上部的心外膜深面约1mm 左右,结的长轴与界嵴长轴一致,其形状多种多样。成人结的大小为14×3.6×1.09mm~3;儿童结的大小为6.9×2.3×0.8mm~3.窦房结组织染色淡(HE 染色),组织致密,结中心有较大动脉穿过。结细胞明显较一般心房肌细胞小,其中P 细胞类似原始心肌细胞,核大、胞质肌原纤维少,染色淡.T 细胞为短柱状,核较小染色深浅介于P 细胞和心房肌细胞之间状态.上述两种细胞位于胶原纤维相互交织的网眼内。