不同几何结构的TBM刀盘静力学性能对比分析

刀盘是全断面岩石掘进机（TBM）的核心部件,其变形量是否满足要求、应力分布是否合理决定了掘进机能否安全可靠地工作。为对比分析不同几何结构TBM刀盘的静力学性能,基于应用在秦岭隧道的TB880E型平面刀盘,设计了具有相同开挖直径和滚刀数目的锥面刀盘和球面刀盘;通过建立3种刀盘的有限元计算模型,分析了相同工况下3种刀盘的变形和应力分布。分析结果表明： 相同工况和掘进参数条件下,平面刀盘的应力最小,而锥面和球面刀盘的盘面变形较小。这说明平面刀盘结构平滑,不易产生应力集中,刀盘强度较高;球面和锥面刀盘的刀盘面呈拱形结构外凸,可以有效提高刀盘结构的整体刚度。     

武汉市姑嫂树路高架跨线桥转体平台墩模型试验研究

为保证武汉市姑嫂树路高架桥跨铁路段大吨位转体施工过程的安全性和可靠性,展开了对转体关键部位——M形转体平台墩的1∶5缩尺模型试验。模拟实桥荷载进行居中工况和偏心工况试验加载,对相应的应力和荷载分配进行了实测,对其受力性能和结构安全性进行了研究。结果表明:M形转体平台墩模型在试验荷载作用下实测应力与仿真分析计算值吻合,在各工况荷载组合工况下结构仍安全,球铰竖向力在各墩间的分配比例合理,验证了在M形转体平台墩横梁上进行超大吨位高空单球铰转体的结构安全性及可行性。     

铰接式客车铰盘连接力计算方法研究

参考有关标准,结合车辆行驶的各种临界工况,应用汽车设计相关理论分析铰接式客车的运动状态,在此基础上提出一种客车铰盘连接力的计算方法,供设计人员参考。     

多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验研究

球铰作为桥梁转体系统的关键承力构件,其受力特性对桥梁转体安全至关重要。该文以跨襄阳北编组站大桥为对象,开展多点支撑转体系统球铰受力特性模型试验,详细分析承力支腿数量、桥梁转动速度、轨道平顺性和风荷载对球铰应力的影响,探讨不同工况下球铰应力的变化规律。试验结果表明：增加承力支腿数量可以使上、下球铰受力更为均匀;在转动加速阶段,球铰受加速度效应影响显著,在匀速转动阶段,上球铰的应力变化随着转体角度的增大逐渐增大,而下球铰受力较为均匀,建议转速控制为0.02～0.04 rad/min;轨道不平顺会增大球铰应力变化,随着不平顺度的增大,球铰应力变化也随之增大;在风荷载作用下,下球铰受力较为均匀,而上球铰应力变化随着转动角度的增大而增大,应避免在高风速下进行转体。     

超载作用下基于塑性损伤模型的空心板桥铰缝受力性能分析

为了研究空心板桥铰缝结构在超载作用下的病害机理,用有限元软件ABAQUS6.8建立了铰缝的塑性损伤模型,模拟其在超载15%、30%、45%、60%、75%、100%作用下的受力状态。文章着重分析了铰缝结构纵向正应力、横向正应力、竖向剪应力及纵向剪应力及变形,从而得到空心板桥铰缝结构在超载作用下应力及变形规律。     

铰缝破坏对装配式空心板桥荷载横向分布影响的分析

铰缝破坏是装配式空心板桥的一种常见病害。为了得到车辆荷载下铰缝破坏程度对荷载横向传递的影响趋势以及每块空心板的最不利受力情况,对一座典型的预应力装配式空心板桥进行了计算分析。通过折减铰缝弹性模量的方法来模拟铰缝的破坏程度;采用影响线加载的方法获得最不利的车辆加载工况,并以主板跨中截面梁底的正应力为参数进行分析。结果表明：在铰缝弹性模量折减到千分之一时,正应力变化不大（铰缝两侧主板错位不大）;而当铰缝弹性模量继续减小时,正应力迅速增大（铰缝两侧主板错位迅速增大）。主板最不利的受力状况为单板受力。     

某地铁工程盾构刀盘改造力学分析

为了适应富水中砂地层盾构掘进,需要对原有刀盘结构进行改造,并研究改造前后的刀盘力学特性。采用理论计算土压平衡和土压不平衡2种工况下的刀盘外载,并利用有限元法分析改造前后盾构刀盘的应力及变形情况。研究结果表明:1)土压不平衡工况下的最大等效应力和最大变形高于土压平衡工况。2)对于同一种工况,改造前后刀盘的最大等效应力变化不大,但最大变形量增加了10%左右;最大等效应力位于刀盘背板与牛腿的连接处,最大变形发生在刀盘左下侧及右上侧的边缘位置。改造后刀盘的强度和刚度均满足施工要求,实际掘进效果良好,掘进效率明显提升。     

液压挖掘机斗杆台架疲劳试验载荷等效方法

为了克服斗杆各铰点力分别编制成载荷谱进行疲劳试验加载时各力之间关联特性无法再现的问题,即为了获得能够反映实际工况,且能用于编制台架疲劳试验程序谱的基础载荷数据,提出一种复杂载荷等效方法。首先分别采用三维销轴力传感器、压力传感器、位移传感器和应变片,实测挖掘机工作过程中斗杆与铲斗的铰点力、油缸力、摇杆力、工作姿态及斗杆疲劳关键点应力时间历程;其次根据各铰点力的规律和斗杆的运动特征,确定在斗杆局部坐标系下进行台架疲劳试验的加载方案;再根据斗杆截面应力状态,提出以斗杆最大弯矩截面上应力最大点的应力一致为载荷等效基准,将斗杆上的各铰点力等效为斗杆局部坐标系下的1个单向载荷,最后将该等效载荷加载下斗杆结构上3个疲劳关键点的应力-时间历程与对应测点实测应力-时间历程进行对比。结果表明：2条应力曲线相关程度在1^#测点处达到97.21%,在2^#测点处为91.54%,在3^#测点处,相关程度略低,但也达到88.6%;各疲劳关键点处由等效载荷引起的损伤均与实测应力产生的损伤十分接近,从而验证了载荷等效方法的有效性;按该等效方法求得的等效载荷是编制斗杆疲劳计算载荷谱和台架疲劳试验程序谱的基础数据。     

压浆修复桥梁铰缝技术模型试验与分析

针对桥梁铰缝损坏修复,提出压浆修复技术。为研究该技术的可行性,以某跨径8m的钢筋混凝土空心板梁桥为原型,设计并制作该桥1／4缩尺模型,进行铰缝完好状态、损坏状态及压浆修复状态下模型试验,测试各工况下结构的位移、应变及横向分布系数。分析试验结果表明：铰缝完好状态时,荷载横向传递较好;铰缝损坏状态时,剪力传递不畅,横向分布系数极不均匀,呈跳跃性变化,在偏载工况下表现出严重的单板受力现象;压浆修复状态时,各板跨中荷载～位移、荷载～应变曲线恢复到铰缝完好状态下的水平,横向分布系数实测值与铰缝完好状态实测值及理论值相近,说明该压浆修复技术能够有效地恢复桥梁损伤铰缝的剪力横向传递能力。     

两铰钢结构拱桥大吨位铰支座设计与受力分析

拱铰支座作为两铰拱桥梁的主要承重结构,是拱脚与拱座连接的关键部位,是控制设计的关键环节。由于铰结构的不可更换性,且暴露于空气中,势必会受到水、空气的腐蚀。同时,由于吨位大、应力大,势必存在应力腐蚀。以天保湾大桥的拱铰为例,在国内首次采用5 500吨高力黄铜拱铰。拱铰在使用中应传力顺畅,应力分布合理,不出现应力集中现象。针对天保湾大桥拱铰的局部受力进行分析计算,检验其设计的合理性和可行性。     

发动机后置铰接式客车

简要探讨发动机后置铰接式客车在行驶和转弯时的受力情况;简单介绍发动机后置铰接式客车所用的推式铰接装置的功能。     

空心板梁桥铰缝破坏机理精细化有限元分析

空心板梁桥在我国中小跨径桥梁中是一种得到广泛应用的桥梁形式,铰缝病害普遍出现在空心板梁桥的运营过程中,为了更好地对空心板梁桥进行养护加固,需要透彻研究铰缝的破坏机理.首先介绍了我国现行空心板梁桥的设计方法,然后利用ANSYS大型有限元分析软件建立精细化有限元模型对比铰接板法分析横向分布差异,最后研究空心板铰缝的横向正应...     

双护盾TBM隧道施工期管片开裂分析

针对多雄拉隧道在双护盾TBM施工中的管片破损现象，开展了管片开裂时机、裂缝大小及分布、管片错台量统计分析； 并在此基础上通过数值计算，对管片结构在正常掘进、脱困状态、油缸偏移、拼装错台工况下是否开裂进行了分析。研究表明： 1）现场管片破损以开裂、错台为主，大部分初始开裂发生在尾盾外10 m范围内； 2）管片以纵向开裂为主，且集中在边墙以上部位； 3）在TBM正常掘进、脱困掘进状态下，管片不发生开裂，管片结构设计满足要求； 4）在单因素影响方面，辅助油缸偏移和管片错台对管片结构受力影响较大，当油缸作用点偏移管片中心线外大于3 cm和管片纵向错台超过7 cm时，容易引起管片开裂，施工中应予以重视。     

低地板发动机后置式铰接客车急转弯特性有限元分析

对于客车车身来说,整体结构的有限元模型部分已经很成熟了。但是对于发动机后置式铰接客车在急转弯工况下的结构有限元分析,尚不多见。文章基于有限元理论,对某型低地板发动机后置式城市铰接客车结构进行建模和静态特性分析。在分析中以汽车各部件的实际连接关系的精确模拟为出发点,考虑了铰接盘处的转动,建立车身有限元模型,并结合国外大汽车公司的FEM行业分析经验,着重考虑了汽车行驶时的急转弯工况,建立了数学模型且对车身强度进行了分析,其结果可作为车身骨架结构优化的参考。     

Modeling multi-unit vehicle dynamics for low-speed path-following assessment off-highway

This paper proposes a non-linear dynamics model for articulated vehicles. This model is able to capture common low-speed behaviours of any articulated vehicles off-highway, such as operating for a corner or roundabout on a cambered or slippery surface. It can be used to assess the low-speed manoeuvrability of articulated vehicles under such manoeuvres and conditions. The vehicle model was validated by comparing its path tracking performance to that of the field tests.     

Stationar- und Ubergangsverhalten von Sattel- und Lasttugen bei der Kreisfahrt: Lineare Berechnungen

Steady and Transient Turning of Tractor-Semitrailer and Truck-Trailer Combinations: A Linear Analysis

A simplified analysis is made of the yaw stability and control of the two types of the commercial vehicle combinations (tractor-semitrailer, truck-trailer) at a constant forward velocity during steady and transient turning. The combined vehicle is treated as a linear dynamic system (Fig. 2). The steer angle at the front wheels of the tractor (or truck) and the steady-state responses if the road verhicle train (yaw rate, articulation angles and sideslip angle) are calculated (Equations 18 to 25). Exploratory calculations are performed to determine the influence of the cornering stiffness of the tires for the two types of the vehicle combinations upon the steady-state responses (Figs. 7 to 10). For a linear simplified model of articulated vehicle the steady-state turning behaviour is stable also under conditions of rather high driving speed (70 km/h). A simplified analysis of the transient turning behaviour of the two types of road trains has shown the tractor-semitrailer to preserve stability even under driving speeds exceeding 70 km/h (Fig. 13), whereas the truck-trailer combinations appear to become oscillatory unstable if the driving speed rises above the 60 km/h margin (Fig. 14).     

铰接汽车转向器座可靠性分析

针对铰接式城市客车转向器座的受载特点,运用有限元分析方法计算了几种典型工况下某铰接汽车转向器座的疲劳强度,得到了转向器座接近实际工况的应力循环,然后利用其S-N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。通过与成熟的产品疲劳分析结果的比较,获得了新车型的可靠性数据,减少了试验成本。     

多工况下汽车驱动桥桥壳静力学有限元分析

根据汽车所受的典型载荷工况来分析汽车驱动桥桥壳在静载荷作用下的变形及应力问题。首先建立垂向载荷工况、纵向载荷工况、侧向载荷工况的模型,并用汽车理论相关知识对其进行分析,然后利用CATIA建立汽车驱动桥三维实体模型并导入到ANSYS Workbench中。最后对桥壳进行有限元分析并得出桥壳在各个工况下的最大位移和最大应力。分析结果表明,该研究对驱动桥的设计具有一定参考价值。     

基于双层隐式马尔科夫模型的驾驶意图辨识

构建了一种双层隐式马尔科夫模型结构,用于实时辨识驾驶员复合工况下的驾驶意图,并在驾驶模拟器上对坡道起步、紧急避障和弯道制动等复合工况进行了验证。结果表明,该模型可准确、高效地辨识各个单一和复合工况下的驾驶意图,为线控汽车的集成控制奠定基础,提高线控汽车的安全性和减轻驾驶员负担。