某轻型客车横置板簧式麦弗逊悬架刚度分析

某轻型客车前麦弗逊悬架使用横置板簧代替螺旋弹簧。通过建立合适的横置板簧式麦弗逊悬架的力学模型,推导出悬架刚度与复合板簧系统刚度的换算关系,并对横置板簧和橡胶垫组成的复合板簧系统的刚度进行计算和分析。     

基于有限元方法的发动机悬置强度改进设计

为解决某车辆发动机悬置橡胶撕裂破坏问题,建立了该发动机悬置的有限元模型,计算所得悬置的垂向刚度与试验结果基本吻合,验证了该模型的有效性。静态模型和动态模型计算结果表明,橡胶垫内部应力集中出现在受力面转角处。对悬置模型进行结构改进,并对改进前、后的试件进行了刚度测量试验和疲劳寿命试验。结果表明,改进后发动机悬置垂向静刚度比原悬置降低了7.5%;静刚度变化率和压缩永久变形量分别为规定限值的32%和6%。     

双层高架桥下层桥面与墩柱间的碰撞效应研究

为减轻双层高架桥的碰撞震害,保证桥梁在大震下不倒塌的设防目标,以某双层高架桥(3等跨连续梁桥)为背景,针对下层桥面与墩柱之间的横向碰撞问题,基于Kelvin接触单元建立了非线性分析模型,对比研究了碰撞刚度、初始间隙和恢复系数对桥梁地震响应的影响,提出采用高阻尼橡胶垫作为减碰对策,并对不同厚度橡胶垫的减碰效果进行了分析。研究表明:碰撞的最不利影响在于下横系梁及其节点;碰撞引起下横系梁节点剪力突变,导致节点破坏;碰撞刚度越大,下横系梁节点剪力突变越明显;初始间隙为2~8cm时,碰撞的不利影响最大;恢复系数的影响可忽略;高阻尼橡胶垫可有效地降低碰撞带来的不利影响,且橡胶垫越厚,效果越明显。综合考虑经济性和实用性,桥例采用5cm厚橡胶垫即可达到显著的减碰效果。     

橡胶垫铺设方式对轨道板减振效果影响分析

结合隔离式橡胶浮置板轨道的减振原理,分别对不同类型橡胶浮置板轨道工作刚度进行计算分析,得出点支撑橡胶垫隔振效果最佳。建立轨道叠合梁模型,借助ANSYS软件计算分析,计算出点支撑减振垫布置在轨道板下部、以钢轨为中心内外50cm范围内浮置板竖向位移变化情况,从而对点支撑橡胶浮置板轨道系统的横向稳定性进行判断。     

盾构管片接缝传力垫层的接触特性试验研究

为了研究盾构管片接缝的接触特性,采用带有橡胶垫层的混凝土试件来模拟盾构管片和橡胶垫层,通过加卸载条件下的直剪试验和单轴压缩试验,探究盾构管片接缝和接头处的切向和法向接触特性。由试验结果可知:1)接触面剪切应力随剪切位移的变化过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和应变软化3个阶段,剪切峰值应力的残余百分比为55%~65%;2)橡胶垫层在混凝土之间起到了良好的缓冲作用,对管片的失稳破坏过程有一定的延缓作用;3)根据试验结果得出管片混凝土强度等级为C50、传力垫层厚度为2 mm时接触面的切向和法向接触刚度,为盾构管片接缝传力垫层接触摩擦特性的分析计算提供参考。     

钢板-混凝土组合桥面板弯曲刚度计算方法研究

为了研究钢板-混凝土组合桥面板的弯曲刚度和变形计算方法,对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,得到组合桥面板在静载试验下的荷载-跨中挠度试验曲线。考虑到组合桥面板受力性能及构造特点,提出了基于钢筋混凝土受弯构件弯曲刚度计算理论的组合桥面板弯曲刚度的2种简化方法,并分别按照2种简化方法对试验试件在不同荷载水平下的变形进行了计算。计算结果表明,采用这2种简化方法所得到的变形结果与试验结果比较吻合,比一般常用的等效刚度法要准确,建议在工程实践中采用简化计算方法进行组合桥面板刚度计算。     

基于接触变形量修正模型的圆锥滚子轴承刚度计算

轴承接触受力以及刚度计算是一个非线性力学问题,文章基于修正的Palmgren模型对圆锥滚子轴承的滚子接触力和接触刚度进行了计算。通过对所有滚子的接触力、力矩以及其对轴承内外圈造成的接触变形的计算和叠加,推导了圆锥滚子轴承的刚度模型。为了验证模型,建立网格数量多、精度较高的圆锥滚子轴承有限元模型,计算了滚子以及外圈的应力分布情况,通过对有限元计算结果接触力和接触变形量的提取,识别了轴承刚度并与文章所建立模型的计算结果进行了对比,结果表明,所建立模型是准确的。     

柴油机机体高强度螺栓预紧力的有限元计算方法

针对传统的螺栓预紧力计算方法误差较大的问题,采用有限元法进行刚度计算。建立了相关零部件三维实体模型,根据螺纹部分受力分布情况,选取适当位置和载荷,运用有限元法计算连接件与被连接件变形量,根据载荷和变形量计算刚度,根据刚度和相关参数计算螺栓预紧力。采用应变计法测量了螺栓预紧力,并与计算结果进行了对比,结果表明,有限元方法计算结果与实测值的相对误差仅为1.76%。     

金属主簧-复合材料副簧复合刚度计算模型

为了揭示金属主簧-复合材料副簧的变形机理并快速预测其复合刚度,综合应用板弹簧设计理论、复合材料层合板理论及有限差分法建立了金属主簧-复合材料副簧复合刚度的理论计算模型,并编写了相应的MATLAB计算程序。采用ABAQUS软件建立了某金属主簧-复合材料副簧总成的有限元模型并对其刚度特性进行有限元模拟。有限元模拟刚度与理论计算刚度之间的误差低于3%,从而验证了理论计算模型的正确性。建立的理论计算模型不但阐明了金属主簧-复合材料副簧的变形机理,而且适宜编程计算,能准确快速地预测金属主簧-复合材料副簧的复合刚度,这对复合材料板簧的推广应用具有重要意义。     

动力总成悬置系统防扭拉杆等效刚度的计算与应用

建立了防扭拉杆在动力总成悬置系统固有频率计算中的模型,推导了其等效刚度的计算公式.该防扭拉杆静刚度的公式计算值、有限元计算值和实测值的对比验证了所推导计算公式的正确性.以一具有防扭拉杆的汽车动力总成悬置系统为例,利用ADAMS软件和所计算出的防扭拉杆等效刚度对其固有频率进行了计算.计算结果和与试验结果的对比验证了本文防扭拉杆模型的正确性.     

双控制臂扭杆悬架刚度的解析计算

本文通过对双控制臀扭杆悬架刚度的解析分析,推导出其扭杆扭转刚度和悬架刚度的计算公式,介绍了扭杆直径和长度的设计计算方法。     

预应力混凝土箱梁损伤后剩余承载力计算及变化规律研究

目前对在役桥梁进行技术状况评定时,往往需采用荷载试验的方法来反映桥梁结构实际损伤所产生的性能退化。然而,荷载试验方法存在费用高、耗时长等问题,进行荷载试验代价巨大,且对于存在损伤的结构具有一定的风险。因此,基于对一新建跨径30 m预制预应力混凝土箱梁进行的足尺模型试验结果,构造定义了2种不同的刚度损伤折减系数,结合规范给出的开裂构件抗弯刚度计算公式,提出基于刚度损伤折减系数计算构件实际剩余承载力的计算公式。结果表明：2种方法定义得到的抗弯刚度折减系数的变化趋势基本一致,箱梁在出现损伤后的刚度折减效应明显,从箱梁出现开裂损伤到承载能力极限状态刚度折减约40%,相邻两截面的刚度折减可近似呈线性分布;基于刚度损伤折减系数计算的剩余承载力与试验值的偏差都在5%以下;结合刚度折减系数沿箱梁纵向的分布规律,可计算得出在跨中截面出现损伤后,沿箱梁纵向各截面实际剩余承载力的分布规律。提出的基于刚度损伤折减系数计算实际剩余承载力的方法,可通过结构外观检查结果实现对带有损伤的预应力混凝土箱梁实际剩余承载力的准确计算,该方法简便可行、费用低廉,同时也可为出现损伤的在役桥梁技术状况评定及剩余承载力计算提供一定的借鉴。     

考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

基于ADAMS的横向稳定杆与吊臂两种连接结构的计算分析

为了分析稳定杆与吊臂的连接结构对侧倾刚度的影响,针对目前市场上常用的两种结构,利用ADAMS软件对其进行建模和仿真。结合理论计算和台架试验结果,分析两种不同连接结构的稳定杆侧倾刚度的差异性,以及衬套和球头销等元件对稳定杆侧倾刚度的影响。     

连续梁桥桥墩顺桥向计算长度系数研究

为准确研究连续梁桥桥墩的屈曲失稳问题,本文取三联连续梁桥中的l联,用位移法建立了连续梁桥桥墩失稳通用平衡方程组以求得计算长度系数.该平衡方程组中,不仅考虑了线位移刚度和转角刚度的耦合影响,而且考虑了支座刚度、邻联抗推刚度和全桥地基刚度对计算长度系数的影响;不仅考虑了单墩在轴向力作用下刚度的影响,而且考虑了其余墩在轴向力作用下的整体屈曲反应.同时推导了邻联对桥墩的抗推刚度,给出了地基刚度的计算方法.并通过与有限元分析对比,验证了理论推导解析解的正确性.最后,给出了各因素作用下计算长度系数的对比结果.     

双壁钢套箱计算方法探讨

深水大型桥梁的双壁钢套箱具有刚度大、隔水性好等优点。分别采用有限元法与传统计算方法对双壁钢套箱计算方法进行对比研究,结果可供同类钢套箱的设计计算参考。     

抗拔桩变形及对地铁车站结构计算影响分析

目前,对于地铁车站计算模型中抗拔桩的模拟方式存在局限性,不能反映真实的抗拔桩受力变形性状,对于车站结构的计算带来一定的偏差,造成结构配筋不合理。针对这一现状,提出对抗拔桩采用大刚度弹簧进行模拟,建立抗拔桩的荷载传递模型,推导基于轴向Winkler地基模型的抗拔桩弹性解答,得出模拟抗拔桩的弹簧刚度计算公式。在此基础上,将抗拔桩作为大刚度弹簧的计算模型和其他常用的几种抗拔桩模型进行详细说明,通过实例计算,对这几种模型对地铁车站结构的受力变形计算结果进行对比分析,得出各种模型的受力变形差异,为带抗拔桩的车站结构计算提供了指导。     

扭杆弹簧独立悬架刚度计算分析

以虚位移原理和多体系统动力学理论为基础,介绍了扭杆弹簧独立悬架垂向线刚度理论公式的推导过程,系统的分析悬架刚度非线性特点,并详细介绍了扭杆扭矩对悬架刚度计算结果的影响。     

变中径螺旋弹簧稳态横向刚度的解析计算及仿真

为获得考虑变中径弹簧端部约束的稳态横向刚度的可靠解析计算方法，根据变中径弹簧的力学模型，运用莫尔积分，得到了弹簧端部约束弯矩的解析计算式。基于变中径弹簧的约束弯矩，推导了其稳态横向柔度、刚度解析计算公式。通过实例对变中径弹簧的稳态横向刚度进行解析计算和仿真验证，解析计算结果与仿真结果均吻合，柔度、刚度相对偏差均在0.21%以内，结果表明所建立的解析计算方法正确。最后，基于变中径弹簧稳态横向刚度建立了弹簧受横向载荷任意位置的横向挠度解析计算式，与仿真值偏差在0.21%以内，表明弹簧的相对横向挠度解析计算式正确。     

埋置式波纹钢板管结构的计算方法比较

由于波纹板的刚度和对变形的适应能力,使埋置式钢质波纹管具有施工方便、环保等特点,被广泛应用于水利治理、隧道、小跨径桥梁等许多方面。该文采用有限元模型和环形压力理论进行内力分析,通过计算实例比较可知环形压力理论与有限元的计算结果基本一致。文章还认为拼接形式波纹管结构的接缝强度可以按承压形螺栓考虑,但钢结构规范计算的连接强度明显低于外国规范的强度,按目前的国家标准计算螺栓强度将成为设计的控制因素。