均匀火焰包围下液化气容器的瞬态应力场分析

针对均匀火焰包围下的球型液化气容器的热响应问题,运用传热学理论和有限元方法计算并分析了均匀火焰包围下的球型液化气容器的瞬态热应力、机械应力和总应力.结果表明对于均匀火焰包围下的球形液化气容器,容器的最大当量热应力远大于最大当量机械应力,最大当量应力位置出现在最高液面附近,液面的波动是产生较高应力的根本原因.应对与液面接触的壁面区域进行重点防护.     

刚/柔性组合墙面加筋土挡墙受力机制分析

基于刚/柔性组合墙面加筋土挡墙离心模型试验,建立了原型挡墙三维精细化数值模型,分析了连接件端板埋深、拉杆刚度、竖向层间距、筋材刚度、加筋长度以及墙体高度等因素对上覆荷载下挡墙受力机制的影响.研究结果表明:端板埋深、筋材刚度、连接件层间距,以及加筋长度等对连接件荷载分担比影响不大,而拉杆刚度增大使得连接件荷载分担比增大明显;组合墙面水平荷载随挡墙高度的增加而增大,可采用朗肯主动土压力计算;挡墙工作状态时连接件荷载分担比随连接件与筋材刚度比的增大而增大,当刚度比达到8.6时,连接件荷载分担比约为60%,并趋于稳定.      

300MW锅炉汽包的三维瞬态应力有限元分析

采用某电厂300MW锅炉机组多次试验和事故工况下的实测数据作为锅炉汽包三维有限元模型的边界条件,计算并分析比较了该锅炉汽包模型在8种工况下的瞬态热应力、机械应力、总应力和位移,结果表明:壁面温差对汽包总应力的影响不大,汽包内部蒸汽压力是影响汽包总应力的主要因素;当汽包压力较大时,汽包总应力与蒸汽压力成近似定比值关系.     

哈大高速铁路钢箱叠合拱桥拱脚局部应力分析

对我国高速铁路上的第一座大跨钢箱叠合拱桥哈大高速铁路138 m新开河桥进行了拱脚结构局部应力分析.根据圣维南原理,运用ANSYS有限元计算软件,利用壳单元和梁单元建立了精细的系梁-拱肋-吊杆-横梁的空间计算模型,根据结构的实际情况模拟边界及荷载,对桥梁结构在恒载及客运专线活载作用下拱脚位置的应力分布情况进行了分析.计算结果表明：新开河桥拱脚的支座顶板部位和钢箱系梁变截面位置的应力较大,虽然未出现超过材料屈服应力的现象,但是为了保证桥梁使用的安全,在设计和施工中应加以重视.     

基于医学影像学的心血管支架力学性能分析

为了寻找更为简便的基于医学影像学狭窄血管建模的方法,利用特征轮廓提取的简化建模方法,建立了基于狭窄冠脉CT图像的血管支架-狭窄血管耦合有限元模型,对比分析了血管支架在基于CT的狭窄血管模型和理想化狭窄血管模型中的力学行为,引用临床研究结果分析了两种模型计算的合理性.研究结果表明,两种模型在支架的应力分布、撑开刚度、回弹率、狗骨头 率、血管管腔面积等力学性质上均存在差异,基于CT模型中,血管平均应力1.22 MPa,最小管腔面积6.1 mm2;理想化模型中血管平均应力1.54 MPa,最小管腔面积5.1 mm2;基于CT的有限元模型分析结果更接近临床研究结果.      

先简支后结构连续双支座体系桥梁受力分析与试验

利用弹性连接单元来模拟简支变连续体系桥梁的支座,并对单双支座及不同支座刚度情况下桥梁控制截面的受力进行了对比,结合实际的现场试验数据与单双支座计算结果进行了对比,得出了相应的结论.     

错列式钢桁架结构受填充墙影响的抗震研究

错列式钢桁架结构比其他结构形式可节省约40％的用钢量,结构杆件的截面比较小,填充墙刚度对结构及杆件受力性能的影响较为重要．采用有限元分析软件ETABS,建立三维空间模型模拟结构的实际受力状态,通过对错列式钢桁架结构在地震力组合荷载作用下是否计取填充墙刚度的对比分析,给出了有关技术参数及钢结构设计的建议．对于错列式钢桁架结构,应据填充墙刚度、位置及与主结构的连接方式等建立空间三维模型进行计算,分析表明,填充墙在没有因偶遇地震荷载破坏之前,具有一定的刚度,它对于结构的自振周期及杆件内力的分布有较大影响．     

基于NASTRAN蓄电池箱有限元分析与实测研究

对安装于列车上的蓄电池箱不同工况利用NASTRAN进行了有限元分析,并对不同工况进行了实测研究,分析和实验所得结论基本相同。通过分析和实验验证,蓄电池箱结构在任何方向均能承受TB/T3058-2002中规定的加速度冲击而不产生破坏,最大应力均小于材料的许用应力,符合结构强度要求,蓄电池箱的安全可靠性得到保证。     

Model test for dynamic construction mechanical effect of large-span loess tunnel

It has been a focus of debate for a large time on construction methods for large-span loess tunnel. Reasonable construction method has much effect on stability of tunnel and construction schedule. Deformation and failure of surrounding rock are quite complex. Associating with the large-span loess tunnel of Zhengzhou—Xi’an high-speed passenger rail line in China, large scale model test with geometric proportion 1:20 is applied to study on dynamic mechanical behavior of various construction methods. They include full-face excavation with support and no support, and benching method with support. It is found that pre-deformation and stress accumulation take place ahead of working face. The effects of three construction methods are further studied, particularly in terms of tunnel displacement and stress changes. It is revealed that benching method transfers load to an unexcavated area, limits horizontal deformation, reduces stress concentration effectively, lengthens the distance between location of peak for stress concentration and working face, and consequently increases stability. The model test results not only supply theoretical foundation for determination of reasonable construction method, but also can act as reference for similar tunnel and underground engineering construction.     

基于不等磁路面积设计方法的磁轴承刚度

磁悬浮转子需同时满足抗干扰与共振隔离需求,为了从磁悬浮轴承结构角度奠定设计基础,基于磁悬浮轴承结构参数对支承刚度的影响,对高刚度磁悬浮轴承设计方法展开研究. 首先,通过磁悬浮轴承刚度解析式推导,分析磁悬浮轴承结构参数对支承刚度的影响因素,确定支承刚度优化方向;其次,提出高刚度磁悬浮轴承设计方法,分析支承刚度的优化效果;最后,通过转子固有频率测试及压缩机升频实验,验证所提出方法的可行性. 结果表明:在压缩机样机中,磁悬浮轴承采用不等磁路面积结构,在齿轭宽度比为1.2时,可使轴承在最恶劣工况,即对应最大控制电流时,支承刚度较常规等磁路面积结构提高了25%,压缩机在工况运行区间有效避免共振,为工程应用中磁悬浮轴承刚度优化设计提供参考.      

Study of resistance performance of vessels with notches by experimental and computational fluid dynamics calculation methods

Owing to the special working characteristics and operation requirements, lots of working ships have notches in different sizes and shapes in their hulls. In order to study the resistance performance of the vessel with notches, a series of model resistance tests were performed in respect to the 4 500 m³/h cutter suction dredger, and the tests were simulated based on the computational fluid dynamics software FLUENT. Based on analysis to the experimental data and the computational fluid dynamics (CFD) calculation results, the change of the flow field and the resistance performance caused by the notches were studied, and the reliability of the software in simulation of viscous flow around the hull was proved. It provides the basis for the future study and the design optimization of this kind of working ships.     

基于 LS-DYNA 的移动式压力容器侧翻碰撞分析

运用有限元和瞬态动力学的有关理论和方法对移动式压力容器动态侧翻的安全性进行了研究。首先采用三维建模软件建立了移动式压力容器运输车的实体模型,然后分别利用有限元分析软件ANSYS和瞬态动力学仿真软件LS-DYNA对模型进行前处理分析和求解计算,得到满载车速为36 km/h时因过度转弯造成侧翻后,压力容器罐体、组合支座、车架及牵引销的动态应力响应情况。计算结果表明：运输车整体吸收冲击的能力较强,车架、支座起到了一定的缓冲作用,但压力容器焊缝的强度需要提高。     

船闸混凝土裂缝与应力关系分析探讨

针对船闸混凝土浇筑过程中产生裂缝的影响因素,采用有限元软件ANSYS,结合多组实测数据,对混凝土裂缝与应力关系做了分析研究,得出以下结论：（1）对同一种配合比的混凝土,施工方式相同,入仓温度越高,混凝土结构早期拉应力增长越快。（2）随着廊道结构与闸底板结构相对刚度的减小,两部分结构变形的协调性有所加强,接触面上的相对刚度有所减小,平均拉应力会有所减小。（3）早期混凝土结构温度场造成的温差应力对应力场分布的影响较大,而由于施工间隔造成的相对刚度差别混凝土结构应力场的影响要略小,因此对于早期混凝土结构控裂要更注重入仓温度的控制。     

Elasto-plastic modeling of soft soil considering degradation of stiffness

The stiffness has a large influence on the behavior of soils. Its value is affected by some of the soils properties, such as the over consolidated ratio(OCR), the effective normal stress, and the plasticity index etc. In this paper, the numerical modeling of soft soils was carried out using an improved elasto-plastic S-clay1 model accounting for degradation of stiffness. The relation between the stiffness and the shear strain was established based on a large number of experimental data. The effects of strain-dependent stiffness of normally consolidated soils and over consolidated soils on the stress-strain behavior were studied through a comparison of the simulations with the experimental results of undrained triaxial compression tests. The results show that the behaviors of soils can be well predicted with the improved constitutive model, particularly before the peak stress.     

深基坑围护墙体最大水平位移所在位置研究

利用南京地铁夫子庙站深基坑的实测数据,结合平面有限元软件plaxis对比分析研究,发现基坑围护结构的自身刚度以及地下各土层土质情况是决定墙体水平位移最大值所在位置的两个主要因素.研究表明,在一定范围内,围护墙体最大水平位移所在位置随着其自身刚度的增大而逐渐下移;距离基底较远的土层强度变化对围护墙体最大水平位移位置基本没有影响,对于距离基底较近的土层,则有以下规律：位于基底以上的土层,围护墙体最大水平位移所在位置随着该土层强度的增大而下移,位于基底以下的土层则正好相反,并且位于基底以下的土层的这种影响能力要大于基底以上的土层,此外距离基底越远的土层对于围护墙最大水平位移所在位置的影响力越强,影响范围越大.     

基于Pro／E与ANSYS载重车辆轮胎有限元分析

在考虑载重车辆轮胎材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂力学特性基础上,依据有限元理论,借助Pro／E与ANSYS软件,对载重车辆轮胎进行有限元研究,获得轮胎在多种工况条件下受力及工作性能状况,为进一步进行子午线轮胎动态接触分析和结构优化设计奠定了基础。     

CS外墙板温度应力的有限元分析

结合实际工程中CS外墙板温度裂缝情况,采用ANSYS8.1有限元分析软件对普通CS外墙板和加强型CS外墙板的温度应力进行了有限元分析,通过对两种墙板温度应力和裂缝形式的比较,说明了加强型CS外墙板能够提高墙体刚度,有效降低墙体的温度应力,控制裂缝的产生和发展,利于该种新型墙板的推广应用。     

山岭隧道洞口段衬砌刚度对其抗震性能的影响

利用ABAQUS有限元模拟软件建立V级围岩条件下山岭隧道洞口段的地震响应数值模拟三维模型,对比研究其在不同衬砌刚度时的抗震响应情况,从而得到衬砌刚度对其抗震性能影响的规律.衬砌刚度取用20 GPa、30 GPa、40 GPa、50 GPa四种不同工况,在模型底部施加水平方向的地震荷载.通过研究发现：当衬砌刚度为30 GPa时能起到较好的抗震效果,且结构强度有较大富余量;刚度为20 GPa时结构偏“柔”致使位移量过大,不利于结构的抗震;当刚度为40 GPa甚至更大时,结构的受力和地震过程中的峰值加速度明显增大,且位移量减小不明显,对提高抗震性能作用不大.     

基于弹性防偏-塑性卸载机理的梁体横向限位设备

为了缓解桥梁梁体在各类因素下的横向偏移或倾覆问题,同时改良现有防偏移设备的刚性阻拦缺陷,以机械设备的减震隔震装置为借鉴,设计了一种基于弹性防偏-塑性卸载理念的梁体横向限位设备.?该设备根据折减后的桥墩墩底抗弯强度及梁体横向最大容许位移选择弹簧参数(用于正常情况下的弹性防偏),由折减后的支反力计算薄弱层锚固螺栓的个数(用...     

基于sap2000的钢管桩基础承载力分析

利用大型有限元分析软件对建筑施工中临时钢管桩建立有限元分析模型,对设计工况下的钢管桩进行结构强度和刚度分析,得到钢管桩的应力值,之后按m法复核钢管桩基础的强度,为钢管桩基础的承载力和结构安全性评价提供理论依据,并为钢管桩结构设计方法提供参考.