管材弯曲变形探讨

在管材弯曲加工过程中，会出现椭圆变形、弯曲回弹、壁厚变薄等现象。基于上述现象产生原因的分析和试验，提出一些切合实际的解决办法，列出必要的计算公式。     

1Cr18Ni9Ti管弯曲壁厚减薄的有限元模拟与试验分析

根据塑性成形理论,求得管材弯曲成形过程中壁厚变薄量的简单近似解。给出了弯管外凸侧壁厚减薄与相对弯曲半径和原始管壁厚度之间的定量关系。借助于有限元方法进行比较分析。并利用实际弯曲试验测试结果对近似计算公式加以初步修正。     

汽车覆盖件弯曲成形时的回弹计算

根据汽车覆盖件冲压成形的特点,研究了各向同性和各向异性理想弹塑性宽板在纯弯曲和拉弯成形时考虑中性层内移的变形特点和应力状态,建立了基于上述情况的回弹计算模型。计算结果表明,拉弯成形时的回弹小于纯弯曲时的回弹。     

基于弯拉应力等效的地基当量回弹模量

以往多层地基的顶面当量回弹模量大多是按弯沉等效得出的,该值对计算地基上面层或基层的弯拉应力是不适合的.为此,在弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算式的基础上,通过对荷载圆半径的修正,将弯沉等效转变为弯拉应力等效;进而,总结出了三层结构时单圆和双圆荷载的荷载圆半径修正系数回归公式,并拓展至多层结构;最后,通过工程实例证实,用弯沉等效的地基顶面当量回弹模量计算刚性或半刚性基层层底弯拉应力偏小13％～22％,而用弯拉应力等效的地基顶面当量回弹模量计算得到的基层层底弯拉应力与理论值的误差不超过1％.     

双相钢在不同工艺路径下的回弹特性研究

分析L型、U型、V型三种冷弯形式条件下双相钢的回弹规律,为回弹的控制及补偿提供试验依据。试验表明强度、厚度、弯曲角度、压边力、圆角半径均会对回弹产生不同的影响;对于不同成型工艺条件,应采取不同的方法以减小回弹。     

弯管横截面椭圆畸变的试验及有限元分析

为了深入认识管材弯曲的变形实质,进一步预测并控制生产中存在的诸多成形缺陷,针对弯管横截面扁平化变形现象进行了大量试验和有限元模拟。初步分析认为,弯管外凸侧管壁因弯曲切向拉伸而变薄,且产生径向位移是造成横截面短轴变化率增大的根本原因。因此,增大相对弯曲半径使切向拉伸变形缓和,弯管横截面扁平化变形随之减小。     

弯管回弹影响因素的有限元分析及试验研究

为了逐步缩小弯管回弹理论计算和有限元仿真与试验结果的差距。在大量管材拉伸和弯曲试验的基础上。将真实应力一应变曲线作为加载曲线进行了有限元仿真,其结果使弯管回弹的有限元计算与试验结果基本吻合。分析后指出,弯管回弹角因相对弯曲半径增大而增大,与管材的弹性模量成反比,在一定范围内随相对管壁厚增大而略有增大。另外。对于管材有芯弯曲,适当增大芯棒前伸量。有助于减轻回弹。     

对沥青路面回弹弯沉温度修正方法的改进及探讨

文章对现行交通部规程、规范、标准中有关沥青路面回弹弯沉温度修正方法提出以下改进和探讨意见:(1)将测试规程中的温度修正查图法改为公式计算法,能一式求出沥青面层的平均温度。(2)对"沥青路面的弯沉以路表温度20℃时为准"这一条文提出疑问,指出实际上是以沥青面层平均温度20℃为准来修正弯沉的。(3)分析按设计规范上的经验公式实施温度修正时所存在的困难。(4)对采用测试规程和设计规范两种方法计算沥青路面回弹弯沉温度修正的结果进行对比,提出应加强对经验公式适用性的研究。(5)对制定温度修正精度要求和路表温度量测频率的必要性以及如何制定,作出分析研究。     

不同荷载作用下半刚性基层弯沉验收标准研究

针对中国沥青路面超载现象较多,而设计规范中轴载换算公式不适用于超载情况,半刚性基层弯沉检测标准值需进行修正,计算半刚性(底)基层弯沉验收标准值时采用的设计回弹模量与实际工程中半刚性基层材料模量相差较大的问题,通过温度-龄期公式计算出半刚性(底)基层的实际回弹模量,基于层状弹性体系理论,采用BISAR软件计算出不同轴载下半刚性(底)基层顶面的弯沉检测标准值。     

单圆荷载下路面响应的近似计算

应用多元线性回归模型的方法建立了柔性路面三层连续体系在单圆荷载作用时，荷圆中心处路表回弹弯沉的计算简式。本模型的样本空间基本覆盖了常见的高等级公路路面结构层厚和模量范围。而且样本点的分布比较密集，因而公式可靠性高，与解析解的比较误差小。     

共用地下连续墙深基坑影响下地铁车站与隧道节点变形分析

为了分析深基坑与地铁车站共用地下连续墙影响下车站和隧道连接节点的变形特性,保护地铁线路运营的整体安全,通过现场测试和数值模拟展开研究。根据上海地区深基坑与地铁车站共用地下连续墙工程实例的现场测试数据,分析了开挖施工过程中车站与地铁盾构隧道的竖向位移分布特征,并采用三维数值模型研究了共用地下连续墙深基坑开挖深度、相对位置对车站与隧道节点变形的影响,探讨了车站与隧道节点的曲率半径、相对弯曲的发展变化规律,并判断其安全状态。测试结果与数值分析均表明,车站与隧道节点变形比隧道最大沉降处更加不利;节点的曲率半径随基坑开挖深度的增加而减小,相对弯曲随基坑开挖深度的增加而增加;基坑与车站完全共用地下连续墙或远离隧道时,节点处的曲率半径相对较大。     

大断面盾构隧道管片接头抗弯刚度取值研究

为找到一种便于工程应用的管片接头抗弯刚度取值方法,采用考虑管片接头复杂结构形式、混凝土非线性材料特性以及接缝面复杂接触传力特点的大断面管片接头抗弯分析力学模型,对广深港狮子洋隧道和南京长江隧道2座典型大断面隧道的管片接头抗弯刚度Kθ进行计算; 基于所得到的抗弯刚度Kθ的非线性变化规律和数据分析方法建立抗弯刚度取值经验公式,并开展接头抗弯足尺试验对取值结果进行验证。结果表明： 1）当接缝轴力不变时,抗弯刚度随弯矩的增大表现出明显的非线性变化规律,由接触上升段、线性下降段以及非线性下降段组成; 2）抗弯刚度与轴压比的作用关系曲线近似为线性; 3）抗弯刚度与偏心距的作用关系中分为正常使用状态下的小变形区以及伴有混凝土压碎、螺栓屈服特征的大变形区,其抗弯刚度-偏心距关系曲线可分别近似为直线和抛物线; 4）抗弯刚度经验公式的计算结果与接头抗弯足尺试验结果的相符度较高,表明该取值方法合理且计算准确度较高。     

路堑U型槽结构数值分析研究

为解决解析方法不能直接计算U型槽结构变形的问题,利用FLAC3D软件对U型槽结构进行了数值分析,研究U型槽结构分析的新方法。总结了路堑U型槽结构在公路荷载下,地基反力、结构弯矩、结构变形的特点及规律,并与解析法分析结果进行了对比。对比结果显示,两种方法在边墙地基反力、结构弯矩方面分析结果较为接近,变化规律相同,底板地基反力分析结果差别较大。研究提出了数值分析方法的适用性。     

上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估

为解决上海地铁在长期运营中因不均匀沉降而导致的地铁运营安全问题,以上海地铁4号线隧道段监测数据为基础,从隧道变形曲线的曲率半径、相对变曲、绝对沉降3个方面对地铁隧道的变形进行评估,并对其长期变形特征进行探讨,分析地铁隧道变形与其下部土层变形之间的关系。主要结论如下： 1）随着时间的推移,地铁隧道变形由沉降转变为抬升,其开通后3年是沉降转变为抬升的分界点; 2）地铁隧道相对危险的区域（即隧道变形曲线曲率半径小于500 m和相对变曲大于1/250的区域）集中在车站附近,特别是车站和地铁隧道连接处; 3）地铁4号线隧道变形曲线曲率半径的变化主要在地铁运营1年内产生,相对变曲和绝对沉降安全区域的比例随时间逐渐减少; 4）地铁隧道抬升的原因除了隧道下部土层的膨胀,还可能是由于浮力作用。     

悬索桥鞍座处CFRP主缆抗弯性能研究

首先通过对鞍座处CFRP丝的力学性能分析,建立了CFRP丝弯曲强度计算理论,利用理论公式分析了CFRP丝直径和弯曲半径对弯曲强度的影响,并对CFRP丝临界弯曲半径作出推算;接着对CFRP丝在鞍座处的抗弯性能进行了模型试验研究,实测了3种弯曲半径对应的弯曲极限拉力;最后对理论分析结果和试验实测结果作了对比。研究结果表明:CFRP丝在大跨悬索桥鞍座处的弯曲张拉效率超过90%;CFRP主缆弯曲强度计算值与实测值吻合较好;当弯曲半径一定时,弯曲强度随着CFRP丝直径的增大而线性减少,当CFRP丝直径一定时,弯曲强度随着弯曲半径的增大而非线性增加,CFRP丝临界弯曲半径随着CFRP丝直径的增大而线性增加;CFRP丝在鞍槽上的包角对弯曲极限拉力没有影响。     

7A04铝合金矩管压弯构件稳定性有限元分析

为研究7A04铝合金矩管压弯构件稳定性承载力、失稳模态和变形性能,通过Abaqus软件建立有限元模型,并与已有试验数据进行对比,验证了有限元模型的可行性.在此基础上,建立了7A04铝合金矩管压弯构件的有限元模型,并进行参数分析,研究长细比、偏心率和偏心方向对压弯构件稳定性承载力和失稳模态的影响.结果表明,绕弱轴偏心的压弯构件全部发生平面内失稳,绕强轴偏心的压弯构件发生平面内失稳和平面外失稳2种模态;数值计算得到的稳定承载力相关曲线与按《铝合金结构设计规范》(GB 50429-2007)公式计算的稳定承载力相关曲线对比的结果表明,公式计算值保守,不适用于7A04铝合金矩管压弯构件,需要进行改进与修正.     

鞍座边界的应力带桥计算方法

为了准确分析应力带桥中应力带的受力情况,提出了鞍座支承应力带的计算方法。首先建立应力带在均布荷载作用下的弯矩平衡微分方程,再以应力带在鞍座分离点处挠度约为零、曲率半径为鞍座半径的边界条件来确定微分方程一般解的待定系数,最后根据几何协调关系反算鞍座的支承长度,通过迭代进行求解。为验证该方法的正确性和实用性,将该方法的计算结果与有限元模拟计算结果和铰支边界计算式的结果进行比较。结果表明：该方法的计算公式正确,能高效地找到应力带在鞍座上的分离点,比铰支边界计算式的准确度更高,更适合在实际工程中应用。     

质量反应法在汽车质心高度测量中的应用

汽车质心高度测量过程中,引起测量误差的因素较多,为了弄清误差来源,提高测量数据的可信度,在特定假设条件成立的前提下,文章运用质量反应法对质心高度计算公式进行了推导,得到了通用公式。当前后轮静力半径相等时,该公式可以简化为国标给定公式。通过实车测量,并对质心高度按2种公式分别计算,比较2次计算结果的偏差,结果显示,在测量前置、前驱等前后轮静力半径不同的车辆时,更适合采用通用公式计算质心高度。     

武汉I级阶地某地铁深基坑支护优化及实测分析

武汉目前正在长江I级阶地地区大规模进行地铁建设。在地铁车站基坑回筑施工阶段,由于换撑会严重滞缓主体结构施工,许多施工单位尝试将原设计换撑方案修改为不换撑的方案以加快施工进度。以武汉地区某地铁车站基坑工程为背景,通过数值模拟和现场实测,分析地下水位变化及有无换撑条件下地连墙变形和弯矩、地表变形、支撑轴力变化规律。理论及实测分析结果表明： 坑外水位的降低导致作用在地连墙上的水土压力减小; 当坑外水位小于-6.3 m时,地连墙水平位移及墙后地表沉降较原设计换撑方案仅增加10%左右; 地连墙弯矩和支撑轴力均满足原设计要求,优化后的换撑方案是可行的。由于施工中存在较多不确定因素,当采用无换撑方案时需密切关注坑外水位及地连墙变形的变化,以保证工程安全顺利进行。