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。     

衬砌洞室群在平面SV波多角度入射下动应力集中问题研究

采用波函数展开法给出了半空间中衬砌洞室群在平面SV波入射下动应力集中问题的一个级数解析解.在满足一定的精度要求下,时无穷级数进行截断数值计算.衬砌分为刚性衬砌、无衬砌、柔性衬砌3种.计算结果表明:不同的入射角度对动应力集中系数具有重要的影响;洞室间距对动应力集中系数也有重要影响,当洞室之间距离较近时,洞室之间的相互作用对地下洞室群的动应力集中具有显著的放大作用;衬砌刚度对动应力集中问题也具有显著的影响,其中,刚性衬砌的动应力集中系数最大,无衬砌次之,柔性衬砌最小.     

北京某地铁站台空气颗粒物的数量浓度和质量浓度以及粒径分布和元素组成

为了解地铁站台空气颗粒物的污染状况,对北京某地铁站台空气颗粒物的数量浓度和质量浓度,以及粒径分布情况进行了1 d的实地监测,同时采集了站台内外的总悬浮颗粒物样品,研究了颗粒物元素组成特征。结果表明,监测粒径为0.0060~9.8900μm范围内,地铁站台空气中颗粒物总数量浓度与粒径为0.0060~0.0170μm的颗粒息息相关,总质量浓度主要取决于粒径为0.6120~6.6700μm的颗粒;早晚乘车高峰时段内站台空气中颗粒物的数量浓度和质量浓度都显著增大,晚高峰时段颗粒物质量浓度高于早高峰时段;监测期间,PM 2.39(粒径为0.0060~2.3900μm颗粒)和PM 9.89(粒径为0.0060~9.8900μm颗粒)平均质量浓度超过了环境空气中PM 2.5和PM 10的标准限值。站台空气颗粒物中Fe含量最高,Fe、Cu、Mn、Cr、Mo的含量显著高于站外。     

钢管混凝土桁架Y型管节点热点应力研究

为研究主管支撑条件及支管与主管夹角对钢管混凝土桁架(CFST)Y型管节点热点应力分布的影响,利用ANSYS采用20节点实体单元,考虑相贯线焊缝建立Y型管节点空间有限元模型,计算分析在一端固定,一端铰接、两端固定、两端铰接3种边界条件下,支管不同角度变化时(20°, 40°, 60°, 80°, 90°),支管轴压作用下主管和支管焊趾处,热点应力集中系数沿相贯线焊缝分布情况。有限元分析结果与已有试验结果进行对比,验证模型的可靠性。研究结果表明:相同约束条件下,随支管角度增大,主管和支管沿焊缝的热点应力集中系数表现为增大,主管热点应力集中系数最大值始终发生在冠点,支管热点应力集中系数最大值由冠点向鞍点移动;同一角度时,随着主管两端约束的加强,主,支管热点应力集中系数分布有所减小,主管鞍点附近受约束条件影响很小。由于局部和整体的刚度同时影响SCF,可以考虑改变节点形式或者减少计算长度、加强固端约束达到降低SCF的目的。     

船舶上层建筑端部应力状态试验研究

本文针对某船舯部上层建筑端部在航行中出现裂纹这一现象，运用相似理论设计了大比尺钢结构模型进行试验研究，测试了四种端部结构型式在同一载荷作用下端壁下缘垂向应力和水平应力以及端壁附近甲板的应力分布规律，得出了一些有价值的结论。     

尾矿库污染物传输过程的数值仿真研究及其经验

尾矿库中伴有各种复杂的理、化、生等效应下的污染物传递过程。分析了尾矿中污染物的传输机理和涉及的层流有限速率模型、涡耗散模型、涡耗散概念模型3种化学反应模型各自的特点。结合工程实际,应用FLUENT软件对比分析了三种模型下的尾矿污染过程,模拟结果显示:Laminar Finite-Rate模型的残差曲线迭代到160步开始收敛,Eddy-Dissipation模型的残差曲线迭代到300步后仍未稳定,EDC模型的残差曲线变化较平稳迭代到120步就趋于收敛。结果表明:涡耗散模型下污染物浓度变化规律更明显;计算效率上,涡耗散概念模型比层流有限速率模型模型低;层流有限速率模型和涡耗散概念模型比涡耗散模型的计算更加准确。     

铁路瓦斯隧道分类分级标准探讨

瓦斯隧道分类分级对施工、运营安全有着极为重要的影响。首先,分析和对比现行瓦斯隧道规程、规范、指南以及煤矿系统相关规范对瓦斯隧道(矿井)的分类分级和设防标准;然后,总结瓦斯隧道分类分级中存在的问题,提出根据规划、建设、运营阶段掌握的资料深度及工作重点采用三阶段分类分级法,并给出各阶段的分类分级标准;最后,以运营隧道瓦斯环境等级分级为基础,构建瓦斯隧道设防标准,根据设防标准可建立瓦斯设防结构体系,为瓦斯隧道建设和运营安全提供保障。     

上承式钢筋混凝土拱桥构造研究

为研究上承式钢筋混凝土拱桥构造对结构受力的影响,利用有限元方法分析某无砟轨道上承式钢筋混凝土拱桥拱肋厚度及腹拱跨度对结构受力的影响。通过计算分析得出采用增加拱肋厚度、减小腹拱跨度的方式,能有效改善局部受力,降低腹拱墩范围的应力水平使结构受力更为合理的结论。     

转向架用SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能的影响因素

对转向架用SMA490BW钢焊接试样,采用冲击电流为1.5A、冲击时间分别为5,10,15或20min的超声冲击、低温热处理、机械打磨(磨平焊缝余高、打磨焊趾)的处理方法,通过残余应力测试和超声疲劳试验,对比分析应力集中、晶粒细化、残余应力等因素单独作用时对焊接接头超高周疲劳性能的影响程度,并借助扫描电镜观察疲劳断口,分析焊接接头超声冲击前后的裂纹萌生位置变化及失效模式。结果表明:经超声冲击或机械打磨后,焊接试样的疲劳寿命均得到不同程度的提高;磨平焊缝余高对提高焊接接头疲劳寿命最为显著,较原始焊接试样其疲劳寿命可提高约86.4倍;改善应力集中、细化表层晶粒、引入残余压应力对延长焊接接头寿命的贡献比分别约为59%,28%和13%;焊态及冲击态试样的疲劳裂纹大多萌生于焊趾表面,部分冲击态试样的裂纹转而从表面的机械加工的缺陷处萌生,少数从材料内部缺陷处萌生并扩展至断裂失效。     

高速动车组角焊缝应力集中的识别方法

针对高速动车组焊接构架角焊缝处应力集中无法采用名义应力法识别的问题,基于结构应力法,将角焊缝焊趾处的非线性应力分解为满足外载荷平衡的结构应力和自平衡的缺口应力,然后根据力的平衡方程得到各节点力及其力矩与线力及其线力矩间的对应关系,进而推导出结构应力的计算公式,并给出角焊缝应力集中识别流程;基于所给出的算法和识别流程,采用C/C++以及ANSYS软件提供的APDL语言开发出焊接结构应力识别专用软件WSS,对某高速动车组焊接构架上诸多角焊缝应力集中进行识别,验证了基于结构应力的角焊缝应力集中识别方法不仅能给出应力集中的具体位置,还能给出具体的应力峰值及其对应的疲劳寿命,可用于优化高速动车组焊接构架的抗疲劳设计。