齿轮参数化建模及啮合齿轮的有限元分析

汽车变速器齿轮的参数化三维实体建模可以实现产品系列化设计,减少重复性工作,缩短研发周期,节约研发成本。文章利用CATIA软件对汽车变速器齿轮三维实体进行建模,然后通过ANSYS软件分析了齿轮接触应力。在CATIA环境中,利用参数化公式精确创建了渐开线圆柱斜齿轮的三维实体模型,并利用ANSYS的数据接口,将CATIA环境下生成的斜齿轮接触几何模型完整且无缝地导入ANSYS软件中,将模型划分网格,对齿轮啮合区进行接触应力分析、求解,计算在载荷和约束作用下的应力值,得出直观的应力云图。分析结果符合齿轮接触受力工况,证明所建模型和载荷施加正确。     

汽车双横臂悬架典型工况有限元分析计算

悬架是汽车中的重要部件，应具有足够的强度和刚度，以汽车双横臂前悬架为例，首先在UG中建立了前悬架几何模型，然后在ANSYS软件中进行网格划分，并施加载荷和约束，最后在几种典型工况下，对前悬架中的主要部件进行了有限元分析计算。     

突变载荷下盾构刀盘设计验证分析

在复杂地层条件下,由于掘进载荷不稳定,盾构刀盘受力不均、震动变形及刀具非正常损坏等是盾构施工中较为突出的问题。以工程现场刀盘与地层相关参数为基础,采用有限元方法,在不稳定载荷条件下对盾构刀盘受力特性进行分析,得出盾构在该地层不稳定载荷条件下掘进过程中刀盘应力、应变状态,可确保刀盘设计的可靠性。     

盾构施工阶段管片衬砌结构受力分析研究

为了解盾构管片衬砌结构的受力特性,解决盾构衬砌结构受力的数值分析难点,首先采用ANSYS分析系统对衬砌管片接头力学建立计算模型,通过模拟载荷试验确定管片接头刚度系数,进而利用销钉单元对衬砌管片按梁-弹簧计算模型进行分析,根据管片接头力学处理方式不同,与惯用计算方法和修正惯用计算方法的结果进行对比,最后对盾构在辅助油缸推力作用下管片的纵向受力进行三维模拟,对均匀施加油缸推力和偏心施加油缸推力进行分析对比,研究成果可对盾构衬砌管片设计提供依据。     

反向工程在内燃机气道三维造型中的应用研究

介绍了反向工程在内燃机进气道三维造型中的应用研究。使用Surfacer10.0软件获得4气门气道分布曲线,使用三维工程设计软件Pro/Engineer实现对4气门气道的三维实体造型,为气道实体造型提供了一种现代设计的方法。     

基于UG的某商务车双横臂悬架有限元分析

悬架是汽车中的重要部件,应具有足够的强度和刚度,以某型商用车双横臂前悬架为例,首先在UG中建立了该桥壳几何模型,然后直接在该软件中进行网格划分,并施加载荷和约束,对该商用车前悬架中的转向节进行了有限元分析计算。     

盾构隧道施工对地下管线影响的有限元分析

结合某工程,建立盾构隧道从地下管线下方推进过程中的三维有限元模型,模拟盾构掘进时对管线的影响。结果表明：盾构掘进面与地下管线的距离、管线与隧道的相对埋深以及管土相对刚度等参数对管线的位移及内力的变化起重要作用,分析结果所得出的一些规律与结论,可供类似工程借鉴并作为采取具体管线保护措施的参考。     

曲轴的疲劳和模态分析

用 CAD软件 PRO/ E对东风汽车公司生产的康明斯某型号柴油发动机曲轴建立了三维实体模型 ,通过 IGES文件载入工程分析软件 ANSYS中 ,对不带平衡块的曲柄和带平衡块的曲柄进行网格剖分和边界条件的施加 ,分析了静应力分布情况 ,并在此基础上完成了曲轴的疲劳强度计算。对简化的曲轴三维有限元模型 ,进行了前 6阶自由模态的计算。为曲轴的设计以及改进提供了参考依据。     

软土地层土压平衡式盾构盾尾有限元分析及优化对策

盾构在施工时,盾尾往往要承受大量的水土压力和自重载荷,这些载荷作用在盾尾产生一定的形变量。当形变量超过设计要求时,会造成一定的工程事故。针对软土地层中盾构的工况进行分析,确定盾构掘进过程中盾尾所受载荷。建立三维有限元模型,然后进行计算分析。根据分析结果对盾尾结构进行改进:盾尾采用6点注浆法代替传统的4点注浆法,并对有限元软件进行分析计算,对比6点注浆法和4点注浆法盾尾的分析结果。结果表明,6点注浆法能很好地减少盾尾的形变量,提高了盾构施工质量。     

三维有限元网格自动剖分及其高效消隐技术研究

对三维多材质任意边界条件结构有限元网格的生成技术与消隐技术进行了探讨,建立了一套行之有效的三维有限元自动剖分通用算法和远远优于常规消隐方法的高效消隐技术,并编写了相应的通用计算程序。应用结果表明,其能够高效快速简便地达到理想的剖分网格和消隐效果,确保了计算数据的正确可靠,大大提高了计算效率。     

盾构刀盘的有限元参数化建模及其分析

为快速进行盾构刀盘有限元分析,建立典型刀盘有限元模型建模系统,利用该系统实现了盾构刀盘自动建模和有限元分析,并进行了掘进过程的有限元仿真,得到了刀盘与掘进界面耦合作用下的动态强度、刚度,为刀盘的优化设计提供参考依据。     

隧道掘进机技术的发展和研究现状

通过对隧道掘进机的分类、隧道掘进机技术的研究现状以及隧道掘进机技术研究和发展趋势的调研和探讨,提出： 1）根据掘进岩土体强度的不同,隧道掘进机大致可以分为岩石隧道掘进机和盾构; 2）目前岩石隧道掘进机的研究热点问题主要包括滚刀破岩机制和施工预测模型的建立2个方面,而盾构主要研究内容集中在掌子面稳定、施工过程控制和地表沉降研究3个方面,虽然这些研究都取得了较大进展,并且部分已经有效地应用到实际工程建设中,但解决得不够透彻,还有待于进一步研究; 3）隧道掘进机技术的研究发展趋势将集中在掘进力学机制的完善、复杂地质条件下掘进机制与施工过程控制研究和复合掘进机技术的发展等方面,这些会给隧道掘进机技术的研究和发展带来挑战和契机。     

盾构区间下穿并截除人行天桥部分桥桩的对策

以沈阳地铁2号线工业展览馆站—文体路站区间(以下简称工—文区间)下穿文化路立交桥人行天桥并截除部分桥桩为例,为确保盾构掘进过程中该天桥桥体的安全,通过对桥桩截桩后管片后期承载力、结构变形等特点建立三维数值模型,并进行计算分析后,进一步优化设计方案,同时采取了以下措施:施工前先对人行天桥两端桥墩处采用临时钢托架进行支撑加固;掘进过程中合理优化盾构掘进参数,同时采取同步注浆与二次补强注浆措施,不但避开了立交桥主桥桥桩,同时还避免了采用桩基托换这一高风险、高代价方案。竣工并通车运营后,经过近1年的跟踪监测,桥梁结构稳定,最终变形收敛至稳定值,充分验证了该措施的可行性。     

盾构施工对航油管道的扰动效应

机场飞行区下施工容易造成上覆土体的沉陷,从而引起隧道上部埋置管道的局部下沉,并使管道产生较高的附加应力。通过对下穿盾构施工时所产生的土体下沉位移进行分析,探讨管道不同部位的沉陷分布规律计算模型;应用ABAQUS有限元软件对管道下盾构施工过程进行数值模拟,分别反映施加不同附加荷载情况以及不同管-隧相对位置下埋置管道力学状态改变。理论分析和数值模拟结果表明： 航油管道埋深较浅,管道呈受压状态且受飞机附加荷载影响应力增幅较大;管道与隧道的垂直间距过小,管道呈受拉状态而易引起受拉破坏。以安全评价方法为指标,可确定航油管道的临界埋深与管-隧间距。     

北京直径线盾构施工的关键技术

随着城市轨道交通事业的快速发展,盾构法施工技术在隧道建设中已得到广泛应用。结合北京站—北京西站地下直径线工程的盾构始发、盾构穿越护城河及下穿宣武门地铁站等施工实践,介绍在砂卵石地质条件下利用盾构法修建隧道的关键施工技术,以期为类似工程施工提供借鉴。     

地铁盾构正交下穿隧道施工风险控制措施

为减小新建地铁盾构隧道下穿施工对既有运营市政隧道的影响,采取土体加固、加强底板配筋等前期预留措施,并在下穿过程中通过分析监测数据变化规律,进一步提出适时调整盾构掘进参数、注浆参数、进行土体改良等措施,达到保障既有运营隧道安全、确保地铁隧道施工安全和质量的目的。     

盾构过江施工的设备保障

在过江隧道的盾构法施工中,盾构机在头顶悬河的施工状态下掘进,使得设备风险尤为突出。同时因为岩层裂隙水在与江水连通的情况下,增加了掘进的困难,成为工程成败的关键。必须有足够的措施保证在过江施工过程中不发生洞顶贯穿或设备瘫痪。对盾构过江施工中的设备保障问题进行了探讨,可为类似工程中盾构机安全、顺利地在江底通过提供借鉴。     

盾构机掘进热平衡问题的分析与计算

根据广州地铁2号线使用过6250直径的土压平衡盾构机的温度测试数据,以及盾构机的有关技术参数,进行了热平衡的浅算。试图对使用盾构机的地铁隧道散热过程做一些粗浅的描述,供盾构机使用者参考,并在使用中注意这些问题。     

盾构穿越花岗岩球状风化孤石群的施工关键技术

为解决盾构穿越孤石群地层的难题,对花岗岩风化孤石的形成机制及盾构穿越孤石群产生的地面沉降、姿态控制、设备安全的风险进行研究,并分析传统孤石处理方法在孤石群地层中运用的局限性。主要结论如下:1)盾构穿越孤石群施工应系统考虑孤石预处理、掘进和开舱换刀方案;2)采用地下隐蔽岩体爆破技术对孤石进行爆破破碎后能降低盾构掘进风险,并且盾构通过期间须严格控制掘进参数;3)采用压密注浆改良刀盘周边地层,盾尾止水和舱内制作泥膜措施辅助带压进舱,能提高开舱成功率,解决刀具更换的问题。     

超大断面马蹄形盾构盾体系统研究设计及应用

为探索超大断面马蹄形盾构盾体载荷分布特性,解决超大马蹄形盾体设计关键技术问题,针对适用于单洞双线铁路隧道的超大马蹄形盾构护盾薄壳体轴向、周向载荷分布特性和传递规律展开研究,构建了盾体受载数学模型。基于上述载荷分析与功能需求详细探究了超大断面马蹄形盾构盾体的结构设计,明确了马蹄形盾体受力的薄弱环节,通过三维建模和有限元分析优化了盾体结构:壳体结构采用多半分体组合式结构,并通过法兰连接,满足了吊装和运输要求;壳体箱型环梁结构设计,在保证结构强度要求的同时节省了材料、减轻了质量;此外,进行了盾体的梭式结构、帽檐设计和超前注浆通道设计等针对性设计,有效提高了马蹄形盾构的适应能力。该马蹄形盾构的应用和盾体变形工业性监测试验表明,马蹄形盾构盾体结构满足整机平稳掘进、盾体微变形的要求,也印证了该数值模拟分析方法的正确性。