多蛋形交接耐压壳屈曲特性试验与数值研究

文章研究了多蛋形交接耐压壳屈曲行为。基于壳体开孔处的变形量与完整壳体一致的设计理念,优选多蛋壳结构参数,制作多蛋壳比例模型,并对其制作误差进行了检测。此外,还进行了静水压力试验,验证真实多蛋壳破坏形式,检验环肋参数的合理性,比较了考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析结果。结果表明:基于变形协调理念设计的多蛋壳,最终破坏远离环肋交接处,蛋形壳单元破坏形式及载荷与完整单蛋壳基本相同,试验验证了多蛋壳继承了完整蛋形壳较好的耐压特性;基于弧长法的数值计算与试验结果具有良好一致性,考虑真实形状和厚度的非线性有限元分析可用于分析预测真实壳体的屈曲特性。     

带水平回转支腿的天线车结构

针对重型越野底盘改装的天线车展开作业时的支撑稳定性问题.提出了在天线车平台与后支撑腿之间增加水平回转支腿,使天线车的纵向和横向支撑跨距都得到扩大的改进方法.其中横向跨距的增加数值应大于纵向跨距,使车辆的纵、横方向的稳定性更加均衡.而且由于增加水平回转支腿,使后支腿在平台上的支点后移,支撑中心更趋向于车辆重心,各支腿的支撑负荷也更加均衡.     

The mechanism for the coupler and draft gear and its influence on safety during a train collision

A mechanical model of the coupler and draft gear was established to study the mechanism during an intercity train collision. The model includes four rigid bodies, one spherical joint, two nonlinear torsion spring units and two nonlinear hysteresis units. Simulation and test results show that the axial characteristics of the model are reasonable and the model can reasonably simulate the pitching movement of the coupler. The influence of the coupler and draft gear on the collision behaviour of the train is analysed considering a four-section intercity train. The results show that during the collision process, the amount of compression of the middle coupler is an important factor influencing the pitching deflection angle. The pitching motion posture of the coupler changes with the initial pitching deflection angle, but the initial pitching deflection angle has little effect on its yawing deflection angle. When the pitching angle of the middle coupler is elevated, as the elevation angle increases, the derailment risk of the ‘A’ end bogie of the previous vehicle increases, whereas the risk of derailment of the ‘B’ end bogie of the subsequent vehicle decreases. When the pitching angle of the middle coupler is depressed, the derailment trends for the front and rear bogies exhibit the opposite trend from that of the elevation angle. As the train collision speed increases, the pitching motion of the middle coupler is limited to forcing a yawing motion, causing the yawing deflection angle to increase sharply, which causes the wheel–rail lateral force to increase rapidly. From this, the derailment risk of the bogie increases, which further causes large displacement lateral buckling of the train. An anti-lateral buckling device can limit the yawing deflection angle of the middle coupler, preventing lateral buckling from large displacement and decreasing the risk of derailment.     

索道桥静力与横向稳定性分析

索道桥是以钢丝绳为主要受力构件的一种柔性悬索体系桥梁。利用有限元软件M IDAS建立某索道桥的空间计算模型,静力计算结果与试验实测值吻合良好。在计入主缆几何刚度的基础上,开展桥梁空间横向稳定性分析,提出多种提高其横向稳定性的方案;通过不同方案下桥梁横向稳定性对比,从中推出最优方案。分析方法与结果可为同类索道桥的设计与施工提供参考。     

27000 DWT化学品/成品油船结构强度直接计算

为了满足双壳油船结构共同规范直接计算的要求,利用MSC Patran/Nastran和中国船级社开发的CSR直接计算软件CCS-Tools,对27 000 DWt化学品/成品油船进行货舱结构的整体有限元分析及高应力区域细化网格有限元分析。     

单根加筋板整体屈曲临界应力计算与分析

目前,对加筋板稳定性的研究多采用有限元法,缺乏理论指导。本文忽略材料非线性的影响,利用理论方法求解四边简支加筋板的整体屈曲临界应力。对有单根加强筋的加筋板,首先假设板的挠曲函数,接着将其代入板和加强筋的边界方程和协调方程,最后解线性方程组的特征方程得到加筋板的临界应力计算公式。为了验证该公式正确与否,选取多个算例,利用有限元软件Abaqus和Nastran进行数值仿真,与理论解比较后得出本文推导的公式是正确的,并得出临界应力随γ和δ的变化趋势。     

斜拉桥钢桥塔极限承载力分析

斜拉桥钢桥塔相对于混凝土桥塔而言一个值得注意的问题是,钢桥塔还关注局部稳定对结构整体稳定性的影响.当无法了解结构在复杂的初始缺陷、温度荷载等非线性因素作用和整体-局部相关稳定作用下的临界荷载时,只能靠放大安全系数来保证结构的安全,这样进行钢桥塔的设计以及建造,存在较大的盲目性,势必造成大量的隐患和浪费.以某斜拉桥为例,通过空间杆系模型和板壳元模型的对比分析,考虑不同的失稳判定准则和整体、局部缺陷及非线性温度影响,对钢桥塔的极限承载力进行研究,为大跨度斜拉桥钢桥塔的极限承载力分析及设计提供一定的理论依据.     

静水压力下纤维缠绕复合材料壳体耐压因子的优化设计

基于遗传算法和数值分析一体式优化平台,以设计压力因子为目标函数,结构失稳和材料静强度破坏为约束条件,纤维缠绕策略和铺层方式为变量,对静水压力作用下碳/环氧、硼/环氧和玻璃/环氧等三种复合材料壳体的耐压因子进行优化设计.结果表明,复合材料耐压壳体在深海环境下能够提供充足的正浮力;对于不同的复合材料,最大设计压力受限的因素有所不同,主要受限于结构失稳或材料强度破坏;纤维缠绕策略和铺层方式对设计压力因子具有显著影响.文中最后提出变厚度设计、复合材料肋骨等增强方式,旨在解决结构失稳或材料强度破坏对最大设计压力的限制,研究成果可为复合材料耐压壳体结构设计提供参考.     

防屈曲支撑框架结构的设计与分析

防屈曲支撑框架结构作为一种新的耗能减震体系,在国外的研究和应用日趋增多,然而在国内的研究才刚刚起步.以三层三跨的平面钢框架为例,提出防屈曲支撑框架结构的设计流程,着重对设计流程中防屈曲支撑截面积的确定方法进行研究、比较.对不同的支撑布置形式进行分析比较,以给出选择合适的支撑布置形式的依据,为防屈曲支撑框架结构的设计提供依据.     

钢箱-混凝土梁局部屈曲分析与试验研究

新型钢箱-混凝土梁通过在钢箱受压区部分充填混凝土,既有效地提高了受压区钢板的稳定性,又较好地发挥了混凝土的抗压能力,大大地改善了构件的抗弯性能。通过4根钢箱-混凝土梁和2根钢箱梁试件的试验研究,考察了钢箱-混凝土梁受力全过程的特点,着重研究钢箱-混凝土梁钢板的局部屈曲特征,其屈曲行为类似于刚性基底上非受载边弹性约束的单向受压板的屈曲行为,用能量法建立了刚性基底上沿非受载边弹性约束、面内受压矩形板的屈曲强度计算公式,研究结果表明,钢箱-混凝土受压区局部稳定性明显提高,所提出的方法用于顶板局部屈曲强度计算,计算结果与试验结果较吻合。