基于ANSYS Workbench的直齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的。     

齿轮副接触分析软件的开发

利用VB软件和有限元软件ANSYS的命令流及其APDL参数化设计语言,开发出齿轮副接触应力分析软件,实现了软件自动完成模型的创建、分析计算的功能,提高了分析问题的效率.并对软件仿真值与齿轮接触赫兹应力公式进行对比,结果表明,理论计算值和仿真值吻合的较好.     

蛙人探测声纳在水下安保的技术实现

结合水下反恐需求,讨论蛙人探测声纳在水下安保方面的重要性。介绍了国外已公开的蛙人探测声纳;对国内两家单位共同开发的最新型蛙人探测声纳开展研究,并阐述其运用到的先进技术。在此基础上展望蛙人探测声纳在水下安保反恐方面的发展前景。     

水下工程耐压结构安全系数可靠性计算

根据水下工程结构承载的特点和影响安全系数的各主要静态因素的随机分布,对应力和强度正态模式中的可靠性安全系数公式进行简化,并针对水下工程典型舱段结构和基本安全系数进行可靠性计算,为实际工程结构确定性安全系数的制定提供了参考方法和依据。     

下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试

为研究砂卵石地层中管片的力学行为,以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象,采用改良的测试传感器走线方式,对管片内力及外部水压力进行现场测试,并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析,得出如下结论:1)外部水压力及管片内力受盾构施工影响最为显著的范围为距掌子面3~5环,在此范围内应加强对受拉区的监测,并采取相应措施防止管片在施工初期破损;2)外部水压力及管片内力在距掌子面6~13环时受施工影响逐渐降低,距掌子面13环后趋于稳定;3)运用梁-弹簧模型设计管片是偏于安全的,但应充分考虑施工荷载。     

膜袋围堰在客专桥梁基础施工中的运用

杭甬铁路客运专线HYZQ-1标段桥梁地处萧绍平原河网化地区,桥址范围内水塘河流密布,大量的水中墩台制约着施工的进度,设计方案为搭设栈桥平台施工孔桩基础及便桥通过河道,施工需投入大量的措施费用。通过膜袋围堰的运用施工水中桥梁基础,改变了使用栈桥平台投资大,使用草袋围堰施工慢、安全性差等缺点,在保证快速施工、节约成本方面为客专桥梁水中基础施工提供了借鉴。     

Adhesion estimation at the wheel–rail interface using advanced model-based filtering

The railway industry in the UK is currently expanding the use of condition monitoring of railway vehicles. These systems can be used to improve maintenance procedures or could potentially be used to monitor current vehicle running conditions without the use of cost prohibitive sensors. This paper looks at a novel method for the online detection of areas of low adhesion in the wheel/rail contact that cause significant disruption to the running of a network, particularly in the autumn season. The proposed method uses a Kalman–Bucy filter to estimate the creep forces in the wheel–rail contact area; post-processing is then applied to provide information indicative of the actual adhesion level. The algorithm uses data that, in practice, would be available from a set of modest cost inertial sensors mounted on the vehicle bogie and wheel-sets. The efficacy of the approach is demonstrated using simulation data from a nonlinear dynamic model of the vehicle and its track interface.     

考虑沥青路面材料参数空间差异性的解析计算及影响分析

复杂服役环境下沥青路面的材料参数存在明显的空间差异性，具体表现为沿深度的模量梯度分布与非连续层间接触以及横观各向同性，实现其解析计算对现有的沥青路面力学响应分析及结构设计方法具有重要的参考价值。为此，从弹性力学基本方程出发，基于状态空间法，推导了具有指数模量梯度的横观各向同性弹性层状体系通解；在此基础上，基于波传递方法，将状态向量转换为波向量，并结合边界条件和层间条件，建立了考虑沥青路面材料参数差异性的多层路面结构解析解；然后借助MATLAB平台编制了数值计算程序，采用文献对比、BISAR程序以及有限元软件ABAQUS验证了该解析解的精度与效率；最后结合典型数值算例，阐述了该解析解在沥青Top-Down开裂和传统路面疲劳损伤分析中的应用。理论推导和数值计算结果表明：该解析解摆脱了弹性力学问题求解对应力函数的依赖性，并且借助波传播方法，避免了求解中正指数过大对求解精度的影响，并使得边界条件和不同层间接触关系的描述更加便捷；沥青路面材料参数的空间差异性不可忽视，沥青面层连续模量梯度会造成更大的路表拉应力和最大剪应力，进而加剧沥青路面的Top-Down开裂；而横观各向同性和层间接触状态间存在耦合效应，从而会加剧沥青路面的疲劳损伤。     

Dynamic model for the wheel–rail contact friction

Accurately estimating the coefficient of friction (CoF) is essential in modelling railroad dynamics, reducing maintenance costs, and increasing safety in rail operations. The typical assumption of a constant CoF is widely used in theoretical studies; however, it has been noticed that the CoF is not constant, but rather depends on various dynamic parameters and instantaneous conditions. In this paper, we present a newly developed three-dimensional nonlinear CoF model for the dry rail condition and test the CoF variation using this model with estimated dynamic parameters. The wheel–rail is modelled as a mass–spring–damper system to simulate the basic wheel–rail dynamics. Although relatively simple, this model is considered sufficient for the purpose of this study. Simulations are performed at a train speed of 20 m/s using rail roughness as an excitation source. The model captures the CoF extremes and illustrates its nonlinear behaviour and instantaneous dependence on several structural and dynamic parameters.     

新型水下储油技术

针对南海百米左右水深边际油田的开发，提出了一种新型的适用于可移动生产储油平台的水下储油方式。介绍了方案的基本配置、工作流程及维温方式。通过设置不同功能的舱室和布置监测仪器，保留了油水置换低投资的主要优点，避免了环境污染。各种设备位于水面以上，维护方便。基本解决了制约工程应用的技术问题。