On stress concentration factors for tubular Y- and T-Joints in frame structures

This paper is written as a result of some years experience with fatigue analysis of offshore jacket structures where the connections are made as tubular joints. The hot spot stresses at the tubular joints in such analysis are normally derived based on parametric equations for stress concentration factors. These stress concentration factors are normally related to the axial force in the brace. It is observed that the hot spot stresses at the crown positions of the tubular joint in some cases are significantly affected by the local loading on the chord and the bending moment in the chord. In order to use the existing formulae in these cases some engineering effort is required to derive correct hot spot stress. This work can be avoided by using the nominal stress in the chord as the basis for calculating the hot spot stress at the crown position instead of using the axial force in the brace as basis for the analysis. This also extends the validity of the equations for stress concentration factors for T- and Y- joints in design standards. The proposed modification makes it also simpler to include the effect of joint flexibility in a proper way. The basis for a proposed revision of the equations for stress concentration factors for these joints is presented in this paper. It is considered that this modification leads to minor changes of the computer code, but that it will save analysis work for engineers and reduce the possibility of calculating incorrect fatigue lives in tubular frame structures.     

骨架密实型沥青混凝土应力吸收层设计方法研究

文章以骨架密实型沥青混凝土油石比为切入点,阐述了沥青混凝土应力吸收层的设计思路和设计方法,并提出了应力吸收层沥青混合料的最佳油石比。通过工程实体验证,该油石比沥青混凝土的各项路用性能指标均满足要求。     

摩托车前叉管疲劳断裂有限元分析

以现代疲劳理论为基础,应用有限元分析软件,根据静态应力分布、材料疲劳性能参数、道路实测应力谱,模拟了摩托车前叉管的疲劳寿命,并提出了改进措施,从根本上提高了前叉管的疲劳耐久性能,解决了前叉管的断裂问题。     

南京水碧桥的静力荷载试验

桥梁的静力荷载试验是检验桥梁结构安全运营的有效途径之一。本次静力荷载试验针对水碧桥3个试验桥跨进行6种工况的加载试验。试验结果表明：各试验桥跨挠度测试截面的实测挠度和应力均小于计算值,跨中最大实测活载挠度与计算跨径之比小于规范限值。荷载卸除后,残余应变较小,最大实测相对残余应变为8.0%。荷载试验前以及加载试验过程中,在各试验桥跨测试截面及附近区域的T梁表面未发现可见裂缝。因此,该桥的刚度和强度都满足设计要求。     

深埋隧洞围岩应力分布与破坏机理

深埋隧洞围岩高应力破坏机理是研究深埋岩体力学特性和深埋地下工程实践中被关注的一个重要认识问题,深埋条件下围岩应力和围岩强度之间的矛盾更加复杂和典型,也成为认识问题的基本出发点。文章介绍了深埋隧洞开挖时不同部位围岩应力的变化路径;通过对比锦屏辅助洞出现的围岩破坏现象,分别论述了导致边墙松弛型破坏、应力集中部位的片帮破坏和岩爆破坏的围岩应力变化特征,在一定程度上解释了这些破坏的内在机理;并通过采用数值方法再现脆性围岩V型破坏形式,分析探讨了脆性围岩高应力破坏的局部化问题;指出了深埋岩石力学研究中的几个重要环节,如岩体力学特征的尺寸效应和应力路径效应等对准确认识深埋隧洞高应力破坏内在机理的重要意义。     

摩擦生热的仿真分析

利用摩擦热产生塑形变形进行深孔无屑加工,不仅节省材料,而且可以获得高性能的工件。摩擦热深孔成形的热力分析是该工艺技术的一个关键问题。利用LS-DYNA动力有限元分析软件建立圆柱钻头和球形钻头的滑动摩擦副热结构耦合模型,分别计算了模型的温度场以及热应力场。摩擦过程中,最高温度在接触面外侧,温度从外侧向中心逐渐降低,球形钻头由于受力集中,更符合后期钣金深孔冲压成形要求。通过摩擦生热达到一定温度,为进一步研究摩擦热加工深孔工艺奠定了基础。     

汽车座椅聚氨酯泡沫应力松弛率影响因素研究

采用4组份浇注机对混技术实现异氰酸酯与组合聚醚A、B、C以任意比例对混,研究了水含量、接枝聚醚含量、反应指数、开孔次数及制品密度方面对丰田体系座椅泡沫应力松弛率的影响.结果表明,在满足产品特性要求下,降低水含量、减少接枝聚醚投入量、增加异氰酸酯指数、增加开孔次数和增加制品泡沫密度能够达到减小应力松弛率的目标.     

基于应力测试技术的重型车变速器齿轮失效研究

针对某重型车变速器齿轮的失效问题,利用应力测试技术对易产生弯曲疲劳失效的齿轮进行了应力测试,并通过与有限元计算结果的比较,论述了有限元计算结果的局限性。根据测试结果,从齿根过渡圆角和基节偏差的角度分析了变速器齿轮的失效原因,提出了增大主动齿轮刀具刀顶圆角半径及对基节误差进行控制的改进措施,并通过台架试验进行了验证。     

某款摩托车车架断裂分析

车架设计时采用有限元分析很有必要,它可以预测车架设计时的强度问题,进而通过有限元优化设计尽可能避免;车架的细节设计,尤其是焊接位置的细节设计对整车强度有重要影响,稍有不慎会引起整车强度出现问题。因此,实际焊接方式应尽量采用理论优化后的焊接方式,尽量避免应力集中现象发生。     

有限元计算的可视化系统

为了使有限元计算模型和计算结果真实直观地再现，本文开发了新的有限元计算可视化系统，它不需要对离散结构进行附加的点、线、面、体的数据定义，而只需利用有限元输入的原始数据，即可进行三维有限元模型的消隐和彩色应力显示。本系统快速、方便、实用，现已投入实际使用。