平面环形薄板的扭转应力分析与应力

针对平面环形薄板受扭转(或剪切)时的载荷情况,在极坐标系中进行了应力计算,得出了非常简明的结论,并且应用ANSYS软件对该结论进行了校核.将空间环形薄板受相似载荷的情形下的应力分布与该空间问题简化为平面问题后的应力分布进行对比后得知,空间环形薄板的内轴面固定时应力也可采用该结论进行近似计算,从而极大地简化了应力计算工作.     

机车弹性6杆牵引装置设计

针对DF4机车利用环形弹簧设计了弹性6杆牵引装置，代替广泛使用的刚性6杆牵引装置。该装置的弹性元件为环形弹簧，在工作载荷作用下，弹簧均在压缩态工作。对弹簧的应力、变形以及变形能进行理论分析和计算，结果满足工作要求。利用ANSYS对所选弹簧进行应力分析，得到应力沿弹簧的轴向和径向的分布趋势。弹性6杆牵引装置能缓冲机车的纵向冲动，同时通过环形弹簧之间摩擦力做功消耗大部分能量，达到减振的目的，能有效的改善机车的纵向性能。     

双线圆端形空心桥墩顶帽应力分析

空心桥墩的顶帽受力复杂,简化的平面计算难以确定顶帽内的应力分布。使用通用有限元程序ANSYS建立双线圆端形空心桥墩顶帽的空间模型,分析了在竖向荷载与温度荷载作用下,顶帽的应力分布特征。指出在顶帽顶面和托盘底面都存在较大的拉应力,设计中应采取有效措施,保证空心桥墩顶帽的正常工作。     

空间薄壁结构应力测试与分析

研究目的:以焦柳线4 m×128 m连续钢桁梁桥荷载试验为依托,论述空间薄壁结构应力测试的理论和方法,在理论计算和试验数据的基础上,分析主桁杆件的受力性能、传力特点、应力状态以及次应力影响。研究结论:通过分析表明:钢桁梁桥的主桁杆件主要承受轴向力作用,受力性质与设计理论一致;桥梁的空间传力作用与杆件间的连接刚度、杆件的位置以及荷载的作用点有关,按杠杆原理简化计算2片主桁间的荷载分配是偏于安全的;按空间梁单元模型计算的下弦杆应力比平面模型计算应力小9.9%~16.4%,"桥检规"中按平面杆系模型计算统计的结构校验系数通常值仅具有参考意义;主力组合下各测试杆件的实际应力小于设计允许应力,并有一定的强度储备;杆件的次应力与节点板和杆件本身的刚度成正比。     

考虑应力路径基坑变形计算及支护性能研究

基于半无限大弹性空间在条形荷载作用下应力的Melan解,首先根据基坑开挖过程应力状态的变化,建立基坑开挖问题的平面力学分析模型。利用Duncan-Chang曲线模型中的参数计算方法,推导加载和卸载模量公式,进而结合平面应变问题的物理方程和几何方程,建立平面应变问题的本构方程,得到基坑开挖后土体位移计算方法。然后建立土压力与支护结构位移的正弦和幂函数关系曲线,提出土压力计算方法。最后将理论成果应用于工程实践,将土体位移和土压力的理论值与实测数据进行对比分析。研究结果表明:该计算模型得到的基坑变形位移与实测结果吻合较好,验证了土压力与位移计算方法的合理性,同时由监测数据得到锚索预应力随时间的三阶段变化趋势,以及深层水平位移和坡顶竖向位移的匙形分布特点。     

基于有限长线接触的圆柱滚子接触应力分析

以圆柱滚子接触平面滚道为研究对象，利用有限长线接触算法计算了不同修形方式影响下的滚子接触应力。首先给出了4种圆柱滚子的修形公式，然后建立了有限长线接触应力分析模型，通过实例计算，对比分析了受载后圆柱滚子接触应力的分布情况。结果表明：有限长线接触应力分析模型能够很好应用于弹性接触问题的数值计算，特别是应用于滚子修形条件下的应力分析；给滚子施加一定的载荷后，直母线滚子在端部出现了严重的应力集中现象，极易引起轴承材料的疲劳破坏，其他修形方式均存在不同程度的应力分布缺陷；只有对数修形滚子在长度方向上应力均匀分布，没有出现应力集中点，充分利用了滚子的有效长度，是最有利于承载的修形滚子。     

提速客车转向架动应力分布拟合的研究

结构应力分布状态的确定是结构进行疲劳强度评估和可靠性设计的重要依据。通过在全程实测提速客车转向架构架关键部位应力－时间历程的基础上，对其进行雨流记数后，利用可靠性理论，通过合理的分组得到测点应力的直方图和失效率图，以此为依据详细分析了提速客车转向架构架关键部位动应力分布特征，得出了我国提速机车车辆转向架构架在即有线路上运行时的应力特点是小载荷占绝对主导地位，并服从截尾正态分布。然后利用非线性单纯形最优化方法求得应力分布的分布的分布参数，最后得到提速客车转向架应力分布规律。     

斜拉桥主梁开口效应分析

对于主梁开口后塔从主梁中穿过的半漂浮体系斜拉桥,主梁开口后应力分布情况复杂。借助于通用有限元软件在进行局部分析时,首先把半漂浮体系的竖向支撑通过变形条件分组,确定合理约束条件使得局部分析可行。然后,利用平面程序计算出最不利工况,加载到取出的局部模型,得出局部的应力分布特点。为今后此种开口式结构设计、施工提供参考。     

预应力混凝土简支梁徐变应力重分布的研究

基于平截面变形、徐变与应力之间符合线性关系和徐变特性与加载龄期之间的关系符合老化理论等假定，探讨了不同龄期混凝土组合梁的徐应变力重分布问题，研究了分片预制桥位设现浇接缝的预应力混凝土简支T梁徐应应力重分布的计算理论和计算方法，推导了徐变应力重分布计算公式，组合结构由于先、后浇注的混凝土存在明显的龄期差和应力差，徐变将产生明显的应力重分布，应力重分布效应取决于先、后浇注的混凝土的龄期差和应力差，秦沈客运专线跨度16m简支T梁徐变应力重分布测试表明，对先期浇注的混凝土部分，重分布应力大约占总恒载应力的10％－20％，而对后期浇注的混凝土部分，影响比值更大，甚至有可能使应力反号，徐变应力重分布现象应引起足够的重视。     

采用新奥法施工隧道的应力分析特点

隧道支护结构应力分析习惯于采用平面应变问题来处理。当隧道采用新奥法施工时，按平面应变嗣题来处理则是不完善或不正确的。因为采用新奥法施工的隧道。其喷锚支护是随着隧道开挖紧跟着掌子面完成的，其应力壮志相当复杂而且基本上属于三维问题，非采用一般平面分析方法所能解决。本文目的在于建立一个模拟隧道掘进与支护过程的三维计算模型，用以解决新奥法施工隧道的应力分析。     

圆柱滚子轴承的静态应力分析

圆柱滚子轴承在载荷作用下的应力分析，是典型的边界非线性的接触问题，其特点和难点在于接触边界和接触力事先是未知的，文中提出一种 求解带摩擦接触问题的数值算法，即拟高斯近代法，并研制了一套求解接触问题的非连续有限元程度，应用该程序求解圆柱滚子轴承在受载情况下的应力，计算经果与光弹实验结果有良好的一致性，表明这种算法和程序是可靠的，有限元分析和光弹实验均表明，最大拉应力产生于外圈滚道面，而且外圈外表面应力变化幅度远小于滚道表面应力变化幅度，因而正常情况下不会发生外圆外表面损坏先于滚道表面的现象，这与实现工程中滚动轴承损坏情况相吻合。     

杭州湾大桥梁上运梁过程仿真分析

对杭州湾大桥非通航孔滩涂区的50 m箱梁上运梁过程进行空间仿真分析。按照实际工况荷载,考虑预应力空间效应,施加等效节点力,并合理考虑支座等细部建模,建立精密的三维实体有限元仿真模型。混凝土的材料特性按现行公路桥梁设计规范取值,考虑最不利计算荷载,支座底部按刚性单元模拟,而与梁相接触层的弹性模量满足梁端回转变形时不出现拉应力,在结构离散时尽可能细分单元网格,由于梁端的应力相对复杂,采用比跨中更密的单元网格。计算承重箱梁整体变形和空间应力分布特性,结果为,由于载荷位置在支座附近,变形相对较小,最大挠度在反拱位移之内。支座截面的最大主拉应力发生在底板上表面侧,超过混凝土的开裂强度,因此,对该区域的混凝土应采取加劲处理,以防止混凝土拉裂;最大主压应力发生在架桥机肢腿处附近,小于混凝土的抗压强度。     

侧滚、扭转载荷与铁道车辆应力响应关系的研究

根据侧滚、扭转载荷的产生原因与形成机理,识别出侧滚载荷与扭转载荷;通过分析侧滚、扭转载荷施加于车体时的实际效果,提出一种研究侧滚、扭转载荷与车体应力响应之间内在联系的方法;以C80B型敞车为例,利用ANSYS有限元分析软件,计算出侧滚、扭转载荷分别作用下车体的相应应力点与应力值,换算出应力响应系数,为铁道车辆的疲劳寿命分析提供理论依据。     

含中心裂纹的压电材料梁反平面问题的应力强度因子

研究了含中心裂纹的压电材料梁在反平面载荷作用下的问题 ,得到应力强度因子的表达式 ,并用边界配置法计算了应力强度因子与截面几何尺寸的关系。结果表明 ,这种半解析半数值的方法具有足够的精确性 ,计算简便 ,有广泛的应用性     

高速客车车体所受侧向力影响系数推导及强度计算

推导出高速客车侧向力引起车体构件的应力影响系数Ｋｃ的数值，它具有简化计算和实用价值；另外，叙述了在侧向力作用下车体结构的有限元分析与计算过程，可较准确地反映出侧向力对每个构件的应力计算值。     

城市轨道交通桥梁常用四桩承台的受力分析

通过对四桩承台整体空间有限元应力分析,全面了解不同承台结构受力状况、桩基承台的横向和纵向应力分布情况,对比分析桩中心距不同时的有限元计算结果和截面法计算结果之间的差异,并提出相应的设计建议。     

基于铝合金型材搅拌摩擦焊热力耦合有限元分析研究

文章通过大量的分析、研究搅拌摩擦焊接热力耦合计算方面的资料以及结合实际开展的搅拌摩擦焊接过程和试验,建立了一个相对完善的铝合金型材搅拌摩擦焊接数值分析模型;对其焊接参数、夹具约束、机械载荷、摩擦因数、材料属性以及生热过程进行了较为细致的分析和研究;综合考虑摩擦力和被焊型材的剪切极限,采用了一种自适应热量载荷作为其生热驱动力;在力学分析中简化考虑机械载荷以及夹具与型材及型材与型材之间的接触关系;对分析模型进行了动态模拟,得到焊接过程中温度场分布规律、焊接残余应力分布规律。     

孔周含初拉应力的带孔板与实心轴过盈接触变形的轴对称平面应力理想弹...

按小变形假定，导出了与现有文献不尽相同的孔体与轴过盈接触变形的轴对称平面应力弹性解；并着重导出了孔周含初拉应力的带孔板与实心轴过盈接触变形的轴对称平面应力理想弹塑性解。结果证明，由于初应力与过盈压力在塑性变形中的耦合，使得一定的过盈压力或卸载残余应力所对应的过盈量大为增加。这一结果可供薄板冷扩孔参数计算时考虑。     

基于有效缺口应力的地铁构架疲劳损伤研究

地铁构架的疲劳失效在焊接接头的焊趾和焊根处均有可能发生,因此需要一种有效的疲劳评估方法来全面地分析转向架的疲劳可靠性。针对该问题,基于有效缺口应力法建立了某地铁转向架构架整体有限元模型,以及电机吊座翼板与横梁连接部位焊接接头的局部网格细化有限元模型,得到了焊接接头焊趾和焊根处的有效缺口应力分布。根据Miner损伤理论和对应的S-N曲线计算得到有效缺口应力法与名义应力法的累积损伤。结果表明,接头焊根处更易发生疲劳失效。此外,有效缺口应力法比名义应力法更加安全。为进一步研究不同载荷对损伤的影响,通过对比各载荷的累积损伤结果发现：对于有效缺口应力,损伤占比较大的5种载荷分别是扭转载荷、电机横向载荷、电机垂向振动载荷、电机驱动载荷、齿轮箱垂向振动载荷,其中扭转载荷占比最大,达30%～60%。文章验证了有效缺口应力法在地铁车辆构架疲劳评价中的安全性和适用性。     

塔梁墩结合部应力分析

对大里营转体施工斜拉桥塔、梁、墩节点的应力分布进行了分析，结合光弹试验及有限元计算结果，指出了该部位的应力集中区域及出现拉应力的部位，并提出了改进建议。