大模数重载齿条中的缺陷应力场数值模拟

为了分析三峡升船机试通航期间发现的齿条缺陷对运行的影响,采用Ansys Workbench有限元分析软件建立了含有夹杂物及蚀坑的齿轮齿条接触三维有限元模型。通过解析解及非线性有限元计算,分析了不同缺陷对齿轮齿条运行的影响。结果表明,齿条内夹杂物及齿面蚀坑对齿条受力有不同影响。该方法对齿条内夹杂物含量控制、齿轮齿条运行维保提供了科学的理论依据。     

中高速弹体侵彻下泡沫铝夹芯结构抗侵彻性能实验研究

为研究泡沫铝夹芯结构各组成部分在中、高速弹体侵彻下的抗侵彻性能及破坏机理,分别开展泡沫铝芯材(I)、前面板与芯材(II)、芯材与后面板(III)以及泡沫铝夹芯结构(IV)4种靶板在中、高速弹体侵彻下的弹道冲击试验.分析夹芯结构的破坏模式、侵彻过程和抗弹性能.结果表明:在中、高速弹体侵彻下,泡沫铝芯材发生了胞壁的绝热剪切和撕裂破坏,存在前面板的泡沫铝芯材还发生了胞壁压实坍塌;前面板发生绝热剪切破坏,弹速较低时,弹孔周围将产生明显的碟形弯曲变形,板厚较大、弹速较高时弹孔边缘存在开坑唇边;后面板发生了局部碟形弯曲-贯穿破坏,板厚较小时,后面板还产生了花瓣开裂.泡沫铝芯材吸能较小,泡沫铝和面板组成的夹芯结构吸能明显提高.面板的存在提高了靶板的抗弹性能,前面板对靶板的抗弹性能影响大于后面板的影响.同一种形式的靶板在高速弹体侵彻下的抗弹性能明显优于中速弹体侵彻下的抗弹性能.     

TBM刀盘系统不确定工况下的动力学特性分析

为解决全断面岩石掘进机（TBM）刀盘系统由于掘进过程中工况不确定性造成的载荷不确定和动态特性预测难度大的问题,提出一种工况不确定性的动力学分析方法。首先,对4种典型掘进工况进行等效,采用区间理论将不同工况的等效载荷进行区间表示,并将工况的不确定性转化为载荷的不确定性; 然后,通过集中质量法建立刀盘多自由度耦合动力学模型,并结合得到的区间不确定载荷等效出不确定工况下的多自由度耦合动力学模型,求解得到不确定工况下的动力学响应; 最后,以现场实测数据对该方法进行验证。研究结果表明： TBM在设计时应充分考虑工况的差异性; 随着刀盘分块的增多,刀盘系统稳定性有所提高; 驱动齿轮均匀分布时,刀盘系统振动稳定性较好。     

马鞍山长江公铁大桥2100MPa高强度钢绞线斜拉索及锚具研制

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58) m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2 100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的?15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技术指标要求,在1 860 MPa钢绞线基础上,研制2 100 MPa钢绞线及配套锚具。通过提高钢绞线原材料盘条中C、Si、Mn元素含量及改进钢丝拉拔工艺,选择直径14.0 mm的PQS92Si-HT盘条为2 100 MPa钢绞线原材料。为提高钢绞线的锚固性能,夹片选择20CrMnTi钢,夹片长度52 mm、牙高0.45 mm、锥角6°10′、表面粗糙度Ra3.2以上且表面硬度不低于56 HRC。根据2 100 MPa钢绞线锚具的载荷变化和现行锚具锚板的材料性能,锚板选择40Cr钢,并进行调质处理。对研制的2 100 MPa钢绞线及配套锚具进行单孔锚及斜拉索锚具组件疲劳试验及疲劳后静载试验。结果表明：研制的2 100 MPa钢绞线及其锚具组件均满足规范要求,可应用于马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥。     

砂岩夹泥岩地层隧道围岩稳定性分析及支护对策研究

以云南某拟建高速公路为依托,利用Midas NX有限元计算软件对砂岩夹泥岩地层隧道开挖进行了数值分析,通过对地层倾斜、水平、竖直三种代表工况进行开挖模拟,研究发现倾斜地层情况下隧道稳定性更差、支护结构受力更大,对施工最为不利,垂直地层分布次之,水平地层分布最安全;不同地层倾角下,锚杆受力具有典型差异,与地层垂直时均受力更大;泥岩地层的塑形分布区更广泛、等效塑性应变范围更为集中,是发生失稳或大变形的主要地质因素。总结了国内类似工程案例,发现砂岩与泥岩组合地层多是在倾斜下出现失稳、大变形,采用及时封闭围岩、加强初期支护、锚杆与层面垂直等措施具有显著效果。     

中齿轴断齿失效分析及设计优化

某一级行星轮系加两级平行轴结构齿轮箱在实际应用中经常出现第二级小齿轮(中齿轴)断齿的失效事故.某齿轮箱在现场运行1年后发生了中齿轴断齿事故,本文对失效齿轮的断口处进行了宏微观断口形貌分析、化学成分、显微组织以及力学性能的试验分析,寻找齿轮发生早期失效的原因并提出后续设计优化建议.分析发现,该齿轮箱中齿轴失效性质为弯曲疲...     

斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构声学设计

建立了二维空间声波斜入射条件下水中隐身夹芯复合材料结构的声学模型;从水声波动方程出发,推导了斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构的声传递矩阵,及终端自由边界条件下的声反射系数和吸声系数表达式;对水中目标的隐身夹芯壳板结构声学系统进行了垂直入射声学试验,试验结果与传递矩阵法数值计算吻合较好;对试验声学系统进行了斜入射下声学性能数值计算,分析了入射角对反射系数和吸声系数的影响;考虑斜入射下夹芯层厚度、密度、损耗因子、及水层厚度等对水中目标隐身壳板结构反射系数和吸声系数的影响,应用数值方法对水中隐身夹芯复合材料壳板结构进行了声学设计;考虑吸声夹芯层总厚度一定,对梯度阻抗夹芯进行了声学设计,分析了梯度夹芯层材料参数和几何参数对隐身结构声学性能的影响。结果表明:水中隐身夹芯复合材料壳板结构实现了承载和隐身的一体化,具有较好的声隐身效果。     

预应力夹片锚钢筋回缩量概率分布模型

钢筋回缩量超标是后张法预应力钢筋混凝土梁预应力损失的重要原因。提出钢筋回缩量的简化和准确方法,对233组测试数据进行了概率分布统计,提出了3种钢筋回缩量概率模型分布假设,使用柯尔莫哥洛夫检验法分别对各种分布假设进行检验。研究表明:夹片回缩量小于钢绞线回缩量,夹片和钢绞线发生相对位移,通过夹片回缩量来简易计算钢筋回缩量会导致测试结果偏小;实际工程中存在钢筋回缩量超标的情况,限位板槽深过大是钢筋回缩量超标的重要原因;钢筋回缩量服从正态分布,据此提出的钢筋回缩量正态分布概率模型为实际工程钢筋回缩量以及其导致的预应力损失评估提供了有利依据。钢筋回缩量简化方法和准确方法关联模型可用于实际工程钢筋回缩量的定量评估。     

小净距隧道设计与结构分析

小净距隧道是从工程实践中衍生出来的一种新的结构形式,特别适合于中短隧道。以实际工程为例,对小净距隧道的设计与结构作一简要分析,其结果可为类似小净距隧道的设计和施工提供参考。     

从秦岭隧道全断面掘进机刀具的磨损情况中得到的启示

通过对秦岭隧道掘进机掘进过程中刀具的磨损情况及换刀数量的观测和统计结果的分析,对其刀具磨损情况有了一定的了解,并在使用和设计制造方面得到启示.