闸调器弹簧的早期断裂失效及预防

铁路货车制动的闸瓦间隙调整是由闸瓦间隙自动调整器(以下简称闸调器)内部弹簧力的变化实现的,弹簧件的质量直接影响到闸调器的使用性能。因此,提高弹簧的质量,防止弹簧的早期失效,对于保证闸调器的使用性能和质量是十分重要的。通过对闸调器弹簧的受力分析以及闸调器弹簧早期断裂失效实例的分析,探讨闸调器弹簧断裂失效的起因,并结合实际生产加工工艺提出保证闸调器弹簧质量、预防早期断裂失效的可行措施。     

制动盘摩擦面热损伤的形成机理分析

热斑、疲劳裂纹和应力开裂是钢铁制动盘摩擦面在服役过程中存在的热损伤现象,是导致疲劳裂纹失效的重要起因。研究摩擦面热损伤的形成机理对于防止制动盘的热损伤失效具有重要意义。采用有限元计算与理论分析相结合的方法,研究了制动盘热斑、裂纹和应力开裂3种热损伤的形成机理、影响因素。重点分析了热斑形成的温度条件和材料的组织变化、裂纹的形成和扩展规律以及5种约束所形成热应力的分布规律。     

缸盖螺栓断裂失效的分析

分析了断裂缸盖螺栓的化学成分、金相组织、宏观及微观断口形貌,以及力学性能和螺栓装配受力情况,分析结果表明,由于缸盖螺栓表面存在硬化层而且外观质量不佳,螺栓发生脆性断裂,造成了发动机冲缸垫故障,并提出了改进措施。     

高性能钢在日本及欧洲的研发与应用

随着对桥梁结构在荷载等级、跨度等方面提出了更高的要求,设计对材料的要求也越来越高,高性能钢的研发可以满足这一工程需求,系统介绍了日本、欧洲在这一领域的最新研究进展。     

柱洞法在北京地铁车站工程施工中的应用

以北京地铁15号线学院路站为研究背景,通过查阅资料、咨询专家并进行数值模拟等手段,确立了对导洞内土体进行深孔劈裂注浆措施,加固土体并形成隔水层,取代了传统的地面降水,节约了场地,消除了因降水造成地层水土流失而引起周边建(构)筑物的不均匀沉降,也避免了城市地下水资源浪费。将原来柱洞法的6导洞改为8导洞,钻孔灌注桩改为人工挖孔桩,并对车站结构施工工序进行了优化。工程实践表明,修改后的施工方案缩短了工期,提高了施工效率,效益较好。     

中国TBM施工技术进展、挑战及对策

总结我国近30年来TBM设计与施工技术的发展历程,可归纳为以下5个阶段:1)研发探索和试用阶段;2)以国外施工承包商为主体,采用国外设计制造TBM施工我国隧道工程阶段;3)独立进行TBM招标采购和选型设计,并建立起自主的TBM施工队伍阶段;4)与国外厂家联合设计制造TBM,工程应用和自主施工快速发展阶段;5)实现TBM国产化,面向国内外TBM工程市场自主施工阶段。通过我国不同时期TBM施工的典型工程,介绍我国在复杂地质、大坡度、高海拔、不同直径、不同机型、超长隧洞TBM施工方面取得的经验、技术积累和业绩,展示我国TBM在穿越断层破碎带、软弱变形、岩爆、涌水等不良地质洞段取得的一系列施工新技术,以及最高月进尺1 868 m、平均月进尺超过600 m和掘进作业利用率超过40%的掘进技术水平。分析TBM在极硬岩、大断层破碎带、软弱大变形围岩、强岩爆围岩、涌水突泥洞段、高地热隧洞和超长隧洞工程中施工面临的风险和挑战,并提出一些相应的技术措施和对策,期望这些措施和对策在未来大量实际工程中进一步得到实践验证、优化和改进,不断积累和创新TBM设计与施工新技术。     

X80管线钢管的屈强比对其失效评估曲线的影响

X80及以上级别管线钢管的高屈强比是工程应用中的一个突出问题,失效评估曲线是其安全评定的重要依据。文中通过单轴拉伸和断裂韧性试验建立了高屈强比X80管线钢管的特征失效评估图及拟合方程。结果表明：随着钢管屈强比升高,失效评估曲线的截至线（最大载荷比）降低;高、低屈强比钢管的评估曲线在载荷比大于某一临界值时发生分离,且高屈强比钢管的评估曲线处于低屈强比钢管的评估曲线之下;高屈强比钢管的选择3评估曲线比选择1和选择2曲线更偏于安全。     

车辆碰撞中乘员骨盆力学响应特性的研究

本文旨在研究车辆碰撞中乘员骨盆损伤机理和年龄对碰撞响应的影响。首先开发并验证了老年人骨盆的有限元模型。其次,对比研究了3个具有不同年龄特征的骨盆模型(老年骨盆模型、中年骨盆模型GHBMC和儿童骨盆模型CHARM-10)在材料特性、生理特征、力学响应和损伤方面的差异。结果表明:具有相似生理几何尺寸的老年骨盆模型和中年骨盆模型与儿童骨盆模型相比有较大的差异。侧面碰撞实验的结果表明,3种年龄骨盆模型中,老年骨盆模型的碰撞峰值力和受力最大时位移量都最大,而碰撞中最大位移却最小。对碰撞响应数据进行拟合的结果表明,3种年龄骨盆模型的碰撞峰值力皆随冲击能量呈指数增长,而碰撞中最大位移量则随冲击能量呈线性增长。应力云图分析结果表明,骨盆在侧向冲击下最易受伤或骨折的部位是耻骨支、骶髂关节和髋臼。     

注浆加固对近水库隧道裂隙密集带区地下水渗流场的影响性分析

利用Visual-modflow三维可视化渗流软件建模分析了邻近水库裂隙密集带地层,隧道开挖至注浆前后全过程地下水渗流场分布规律。结合隧址区水库、裂隙密集带等水力联系的影响,研究了隧道施工未扰动下渗流场演变过程。结果表明,毛洞开挖后裂隙水垂直补给隧道,影响范围很大,水库方向的反向补给或贯通排泄并不明显;隧道初期支护有利于保持地下水流场稳定,由于密集裂隙带的存在,横断面渗流变化与毛洞状态初期较为接近;随着注浆加固止水效果的提升,地下水向隧道内汇集的趋势减弱且范围减小,当围岩渗透系数折减到90%时,与初始渗流场较为接近,表明良好的防水体系对维持地下水渗流场稳定发挥了较好的作用;密集裂隙带的存在仅对局部渗流场有影响,对隧道和水库之间的水力联系并无显著影响。     

Use of localized necking and fracture as a failure criterion in ship collision analysis

This study explores the use of localized necking for failure modeling in maritime crash analysis, using large shell elements. The assumption that the failure of a large shell element occurs simultaneously with the onset of localized necking is revisited. This study particularly investigates the numerical implementation of the localized necking condition and its implications on the results of ship collision analysis involving not only plate rupture but also various failure mechanisms such as the crushing and tearing of web girders, stringers, and their intersections. Through a series of large-scale collision simulations, the effects of bending deformation on the initiation of necking, non-proportional loading paths, and ductile fractures not preceded by localized necking, are investigated. It is demonstrated that a localized necking-based fracture model provides a reasonable, relatively mesh-insensitive estimate of the onset of fracture in the outer hull panels; however, fracture propagation is very sensitive to the numerical implementation of the necking and fracture model, especially for the cases involving the crushing of web frames and stringers.