波纹管的稳定性研究及失稳预防措施

介绍了波纹管稳定性研究的进展情况,围绕柱失稳、平面失稳、外压周向失稳,对波纹管研究中的一些主要成果作了回顾和总结,指出了研究中存在的一些问题,并对波纹管的失稳提出了预防措施.     

有限元分析在波纹管平面失稳中的应用

为了研究波纹管平面失稳临界压力,利用有限元分析法对波纹管进行了应力分析和平面失稳临界压力计算,并与试验结果进行了比较。结果表明,采用非线性屈曲分析得到的平面失稳临界压力与试验实测失稳临界压力较接近,其精确性高于理论计算的结果,可为波纹管稳定性设计计算提供参考。     

基于ANSYS的波纹管波形参数对平面失稳影响的分析

为了研究波纹管波形参数对波纹管平面失稳的影响,使用ANSYS软件建立了波纹管的有限元模型,对不同波形参数下的波纹管有限元模型进行了模态分析与特征值屈曲分析。有限元计算结果表明,增加波纹管的壁厚和波距,或者减小波高,会使波纹管的固有频率和屈曲载荷增加,因此在波纹管设计时,在满足综合性能情况下,可通过在一定范围内增加波纹管的壁厚和波距,或者减小波高的方法减少平面失稳的发生;同时模态分析求出了波纹管的固有频率和振型,可以避免在工程作业中,因为外界振动频率与波纹管固有频率相同而发生共振现象,致使波纹管发生平面失稳,为工程设计提供有效参考。     

基于有限元的金属波纹管柱失稳分析和试验研究

金属波纹管的稳定性在宇航、航空、精密仪表以及大型工程结构等领域属于关键技术指标,而且是研究难点。为了解决这类问题,文中应用MSC.Marc软件,针对典型的U型波纹管进行柱失稳研究,研究其极限失稳压力以及变形规律等。通过试验验证,有限元法的分析精度优于工程方法。将有限元法、工程设计和试验结合应用,共同进行金属波纹管柱失稳研究,能够显著提高设计精度,加快研制进程,减少研制成本,进而提高产品的综合性能与市场竞争力。     

库岸边坡失稳机理及处治措施研究

库岸边坡失稳一直是困扰我国工程界的一个重大问题.文章从水-岩相互作用出发,分析了库岸边坡失稳的机理;对库岸灾害形成的链式机理进行了分析,认为库岸涉水岸坡病害治理在综合采用基本的边坡处治技术的基础上,还应重点考虑同步排水降压、护坡防冲刷、反滤及疏导等断链减灾措施.     

洋流作用下水中悬浮隧道失稳判据的研究

根据水下悬浮隧道的主要特征,将水下悬浮隧道管段简化为两端简支梁力学模型.从水中悬浮隧道受力状态分析,推导了圆形截面形式悬浮隧道在涡激力作用下,做垂直于来流方向振动的微分方程.采用平均法对振动微分方程求解,得到了悬浮隧道在定常流状态下的幅频关系.建立定常振幅失稳的双尖点突变模型,导出了其失稳判据.根据失稳判据确定了在其他条件不变的情况下洋流的临界流速.研究结果表明,水下悬浮隧道的失稳不仅取决于洋流速度和涡泄频率,而且还与悬浮隧道结构尺寸、材料性质等有关.     

土压平衡盾构施工中泡沫和膨润土改良土体的微观机理分析

由于缺乏外加剂和土体相互作用内在机理的研究,导致何种土体使用何种外加剂,如何调整比例,如何评价外加剂的使用效果等方面的研究相对滞后,在工程实践中往往依靠经验使用外加剂。作者通过三年的室内土体改良试验研究,提出了国内常用的两种外加剂和土体相互作用的内在机理,尤其对于盾构掘进中不同土质和土性应该使用何种类型的外加剂,文章基于微观试验给出了具有说服力的结论。     

隧道中封堵气囊在外压作用下工作机理的有限元研究

在隧道建设和运营过程中出现地下水渗漏、洪水突发及有害气体扩散等灾害会对人们的生命财产安全造成威胁,采用充灌气囊的方式可在短时间内形成临时性"隔离阻挡墙"将危险源控制在一定范围内,避免灾害扩大.充灌气囊属于膜结构,抵挡外力时的受力和变形直接影响封堵失效的模式.对气囊在外压作用下的变形及失效模式进行理论分析,并通过可视化模...     

隧道内爆炸作用衬砌结构的动力响应和损伤机理研究

隧道内爆炸作用可能导致其衬砌结构的破坏和坍塌,造成车辆通行受阻和生命财产损失。为了研究隧道衬砌结构的抗爆性能,应用AUTODYN软件建立了隧道衬砌-岩石-土壤的三维数值模型,并考虑炸药-空气-结构的流固耦合相互作用,以及隧道内爆炸作用对衬砌结构的动力响应和损伤机理进行了数值模拟分析。结果表明:在不同炸药量作用下,超压峰值及冲量以爆心地面投影点为中心,向四周迅速衰减,表现出一定的规律性;离爆心最近的底板首先出现损伤,并向四周扩展,直墙角部由于受到底板竖向变形而引起的拉应力作用,较早地出现损伤,在直墙壁和拱顶产生纵向和环向的裂缝,这些裂缝把整体式隧道衬砌结构分割成大小不等的混凝土块体。