移除单元法中单元失效应变的确定

针对移除单元法数值模拟裂纹板拉伸断裂的过程,研究单元失效应变的选取方法及影响因素。采用MSC.Dytran有限元软件进行数值计算,分别以试验获得的载荷极值、最大伸长量和能量为依据,分析网格尺寸对单元失效应变的影响,讨论3种准则的失效应变计算结果与试验间的误差。结果表明：能量准则的失效应变综合考虑了裂纹板拉伸过程中载荷与位移这两个因素,计算结果能较好地反映裂纹板的力学特性;最大伸长量准则的失效应变计算载荷极值略高于试验值,适用于优先考虑裂纹板伸长位移的数值计算;载荷极值准则的失效应变计算结果偏差较大,难以全面反映裂纹板拉伸断裂的力学特性。结果显示,移除单元法适于模拟大型结构物的破坏过程。     

甲板开口围缘扁钢加强方式研究

针对开大长矩形口的甲板结构,在开口内缘加设围缘扁钢,可以降低角隅处的应力集中。采用参数化分析方法,基于结构有限元数值计算结果,研究不同甲板厚度、开口尺寸和角隅半径时,扁钢长、宽、厚尺寸参数对应力集中的影响,并分析其原因。研究结果表明,随着扁钢尺寸的增大,开口处应力集中系数为先减小后增大,合理地设计扁钢加强方式才能有效降低应力集中。通过参数化计算,提出开口处围缘扁钢加强方式优化设计思想,给出最佳扁钢宽度值、 厚度的设计公式及设计图谱,可以为甲板开口加强设计提供参考。     

钢板移动式感应加热过程工艺参数分析与局部变形预测

针对钢板移动式感应加热成形问题,采用正交试验分析得出影响钢板感应加热的主要因素是加热速度和空气间隙,并利用数值模拟分析这两个工艺参数与钢板变形之间的关系。结果表明,加热速度和空气间隙会影响加热深度,进而对横向收缩量、横向角变形和垂向位移有显著的影响。最后,在数值计算样本的基础上推导横向收缩量的回归数学模型,发现回归模型的计算值与试验值之间的相对误差在工程允许范围内,证明回归模型的计算结果可靠。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道底座合理纵连长度计算

根据路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道设计方案, 考虑了轨道多层结构间非线性相互作用关系, 基于有限元方法建立了不同底座板纵连长度的轨道结构空间耦合模型, 计算了轨道结构横向稳定性与整体升降温作用下轨道板、自密实混凝土和底座板的受力与变形, 分析了底座板的合理纵连长度。分析结果表明: 底座板纵连长度为2块及以上轨道板长度时, 可满足结构横向稳定性的要求; 在升温45℃荷载作用下, 随着底座板长度的增大, 轨道板纵向位移线性增大, 最大增幅约为58%, 但是应力与弯矩变化不明显; 自密实混凝土受力与变形的变化幅度较轨道板稍大, 最大拉应力为0.949MPa; 在降温40℃荷载作用下, 底座板应力受纵连长度的影响显著, 当长度达到5块轨道板长度时, 其纵向拉应力达到2.67 MPa, 接近混凝土容许拉应力。综合考虑横向稳定性与结构强度因素, 底座板合理纵连长度应控制在2~5块轨道板长度范围内。     

高加速寿命试验下的干式离合器半联动热稳定性

针对干式离合器在半联动操作中的热失效问题, 研究了半联动过程中离合器的热稳定性。基于离合器半联动操作过程中的滑摩功, 得到了影响热稳定性的关键变量, 包括摩擦片轴向压力、相对滑磨转速和滑磨持续时间。结合干式离合器热模型和高加速寿命试验, 设计了强化加载剖面, 验证了摩擦片热模型的循环强化加载试验效果。为了分析高加速寿命试验下不同变量对热稳定性的影响程度, 通过正交试验和极差分析法, 研究了关键变量对摩擦片最高热点温度的影响。研究结果表明: 按影响程度由大到小排序, 3个关键变量依次为相对滑磨转速、滑磨持续时间和摩擦片轴向压力; 当发动机转速较低, 约为1 000 r·min^-1时, 热点温度始终保持在200℃以下的安全温度, 当发动机转速超过1 500 r·min^-1, 轴向压力超过2.0 kN, 滑磨持续时间超过8 s后, 热点温度将超过200℃的安全温度; 采取合适的半联动操作组合, 例如控制发动机的转速与频繁半联动操作的累计时间, 可以有效防止摩擦片热失效的发生。     

一种心盘牵引转向架构架强度分析

文章以一种心盘牵引转向架构架为例,根据新发布的行业标准TB/T3548-2019《机车车辆强度设计及试验鉴定规范-总则》及T B/T3549.1-2019《机车车辆强度设计及试验鉴定规范转向架第1部分:转向架构架》,结合有限元分析软件,在超常、模拟运营与模拟特殊运营载荷工况下,针对该型转向架构架结构形式开展静强度及疲劳强度的分析与评估,结果表明该型构架静强度及疲劳强度均满足对应行业新标准要求。     

考虑楼板变形时框支剪力墙结构的框支层合理设计研究

将框支剪力墙结构沿竖向划分成为转换层上部剪力墙结构和转换层下部框架-剪力墙结构。对各部分结构假定质量刚度沿高度均匀分布,将楼板看成水平放置的深梁,并假定以剪切变形为主。根据平衡条件,列出微分方程组。采用相应的数学程序求解,得到结构水平侧移及各构件内力。通过对内力和侧移的双重控制,进行框支层的合理设计。     

Local joint flexibility of tubular X-joints stiffened with external ring or external plates

In the present paper, the Local Joint Flexibility (LJF) of the ring-stiffened X-joints and plate-stiffened X-joints under compressive load is investigated. In the first phase, a finite element (FE) model was generated and verified with the results of available experimental tests and equations. In the next phase, a set number of 234 FE models were created to evaluate the role of the external ring size (β_r and τ_r), the external plate size (β_p and τ_p), and the connection geometry (γ, τ, and β) on the LJF factor (f_LJF). In these FE models, the weld connecting the chord and brace members was generated. The results indicated that the f_LJF of a plate stiffened joint can be down to 76% of the f_LJF of the corresponding un-stiffened joint. Also, the effect of the ring size on the f_LJF was more than the effect of the plate size on the f_LJF, because of the stiffener position. Despite the notable effect of the ring and the plate on the f_LJF, there is not any study or formula on tubular connections stiffened with ring or plate. Therefore, the FE results were used to propose two parametric formulas for determining the f_LJF in X-joints with external ring or external plate under brace compressive load. Moreover, the derived formulas were checked based on the UK DoE acceptance criteria.     

马鞍山长江公路大桥钢塔线形控制技术

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为（360＋2×1080＋360） m的三塔两跨悬索桥，中塔采用钢－混叠合、塔梁固结门式结构，下塔柱为预应力钢筋混凝土结构，上塔柱为钢结构，钢塔共分21个节段，首节采用浮吊安装，标准节段长6 m ，最大起吊重达235 t ，采用塔吊进行安装。为确保钢塔线形满足要求，对影响钢塔安装精度因素进行分析，形成以控制钢塔制造质量为核心、钢塔首节段安装精度为基础的线形控制流程，对钢塔节段进行工厂制造控制和现场安装控制。工厂制造控制包括零部件加工、块体制作、节段组拼、端面机加工、预拼装；现场安装控制包括首节段安装、标准节段安装、横梁与钢塔的连接。实践表明，该桥采用以控制钢塔制造精度为核心的钢塔线形控制技术进行钢塔架设施工，施工过程中钢塔制造精度和安装精度满足要求，实现了钢塔线形控制的目的。     

低温独立液舱曲面外板加工减薄量评估

基于耐低温合金材料的非线性特性,以某液化气船的低温独立液舱曲面外板加工成形过程为研究对象,研究其塑形变形过程及机理。利用ABAQUS作为计算分析工具,建立了板材原料及上、下加工模具的分析模型,给定冲压成形的时间和初始速度,并设定时间步长,考察每个时间步长的计算结果,分析了其加工过程中的弹塑性变形过程,评估了低温合金材料在加工过程中的板厚变化情况,并与实际加工测量值进行对比,验证了模型和计算分析过程的准确性。为各类低温独立液舱的设计和材料尺寸选用提供了技术支持和指导。