基于ANSYS-Workbench的U型挂环静动态特性分析

为解决特高压输电线电力金具U型挂环易破坏的问题.利用有限元软件,根据实际线路设计参数,建立U型环的有限元模型,对结构进行静动态分析.计算结果表明:在静态分析中,U型挂环的最大应力位置为中心接触部位,其最大等效应力为1 482 MPa,上下U型挂环之间出现滑移,滑移距离为0.8 um;动态分析中,U型挂环在第六阶变形最为严重,并且在水平载荷和垂直载荷的共同作用下,位移振幅最大处的频率为2 700 Hz,振幅值为1.304 6×10~(-4) mm,应力值为33.481 MPa,此时频率接近于结构固有频率,结构易发生共振现象.研究结果为进一步研究输电线路电力金具的动力学分析提供理论参考.     

移动荷载作用下离散支承曲线轨道振动特性分析

针对地铁隧道中曲线轨道的振动问题, 将整体式轨道视为单层离散支承Euler梁, 利用振型叠加法和Runger-Kutta法得到了移动荷载作用下曲线梁径向、竖向和轴向挠度以及扭转位移的时程响应解答, 通过参数敏感性分析, 揭示了不同工况下曲线轨道的空间振动特性. 计算结果表明: 在目前列车速度下, 列车移动荷载近似于准静态荷载作用, 轨道梁的位移曲线呈对称分 布; 钢轨扣件间距对位移影响较小, 扣件支承刚度是影响钢轨位移的主要因素; 随着速度的增 加, 横向荷载作用方向发生改变, 径向位移和扭转变形先减小后增大, 存在一个理想车速; 曲线半径对径向位移和扭转变形影响较大, 对竖向位移影响不明显, 在曲线半径增加情况下, 可以适当增加超高角以减小径向位移和扭转变形.     

覆土厚度对框架式地道桥受力性能影响

为研究覆土厚度对框架式地道桥受力性能的影响,本文采用理论分析和有限元模拟的方法对某框架桥在施工阶段和成桥阶段多种荷载工况下的变形和应力进行了分析比较.结果表明:(1)随着顶板覆土厚度增加,框架桥最大竖向变形和最大应力均有变小的趋势,但最大横向变形和最大轴向变形基本没有变化;(2)降温是框架桥最大竖向变形的最不利工况,升温是框架桥最大应力、最大横向和轴向变形的最不利工况;(3)施工阶段,中间腹板最大应力随顶板覆土厚度的增加而增大,但增长的幅度很小.降温工况是此时的最不利工况;(4)温度作用是影响框架桥变形和应力的最主要因素,顶板覆土厚度的影响相对较小,在满足列车荷载有效分布厚度的前提下,不必着重考虑.     

Z型Q345冷弯钢构件率相关本构模型下的动态冲击失稳研究

以Z型Q345薄壁冷弯钢构件为研究对象, 首先测试了试验钢在10-4~102s-1应变率内的材料力学属性, 并拟合得到了由Johnson-Cook本构模型表述的材料本构参数, 同时对拉伸断裂的试件断口做了微观形貌分析. 接着, 在落锤装置上对Z型冷弯钢构件做不同速度的轴向冲击试验, 研究构件受到冲击的动态失稳变形情况. 然后, 通过ABAQUS软件建立了可以反映锤头冲击构件过程的仿真模型, 考虑应变率效应和初始缺陷等因素, 分析了构件主要部位端部质点的位移和速度变化情况以及应力波传播效应的影响. 结果表明 薄壁冷弯钢构件受到外部冲击作用会产生动态屈曲, 随着冲击载荷增大, 发展为明显的塑性变形. 应力波的传播效应对动态屈曲模态的阶跃起着关键的作用.     

谐波减速器中波发生器不同安装深度下柔轮变形与应力研究

柔轮作为谐波减速器中的核心部件,其性能直接决定着整个减速器整机的传动性能.因此为了探究波发生器不同安装深度对其性能影响的基本规律,从而能够更好地控制性能,本文在建立谐波减速器三维模型基础上,采用有限元法分析了波发生器在不同安装深度下柔轮的变形规律与应力分布.分析结果表明:波发生器安装深度从0.35 mm增加到1.15 mm时,柔轮最大变形量相对增加了3.43%左右,最大应力相对增加了3.80%左右.波发生器安装深度的变化对柔轮在长轴和短轴处的变形影响较大,并且对柔轮长轴处、短轴处、齿圈前端和筒底过渡区的应力影响较大,而其他位置影响较小.该结果也为其他相关研究提供了有益参考.     

i-内射半模的Hom函子刻划

给出i-内射半模的定义后,通过讨论Hom函子是否保持真正合列与短真正合列,得到了i-内射半模的一个重要等价刻画,即把环模的相应结果成功地推广至i-内射半模上。     

采动作用影响下巷道围岩破坏特征模拟研究

神角矿2#煤层北采区大巷受2311和2302两个回采工作面叠加采动影响,巷道发生严重变形破坏,部分区域内大巷顶板下沉量超过500 mm,严重影响矿井正常生产.本文以现场实际情况为依据,研究工作面前方240 m距离范围内应力大小及角度受采动影响产生的变化,模拟大巷位于工作面前方40 m、60 m、80 m、100 m和120 m五种距离位置,分析对应的巷道围岩应力及塑性区分布情况.通过分析巷道应力及塑性区分布规律,最终确定神角矿2#煤层北采区大巷合理停采线位置为80 m.本文研究可为相似条件下采动大巷塑性区分布及合理停采线位置的确定提供借鉴.     

交通荷载作用下软土路基-路面三维振动研究

基于Blot波动理论，研究了交通荷载作用下有限层厚软土路基-无限大弹性薄板（模拟路面）的三维振动问题，采用简谐矩形运动荷载来模拟交通荷载．通过引入势函数和Helmholtz原理，并利用Fourier变换技术，得到了矩形运动荷载作用下软土路基的应力、位移和孔隙水压力解答．利用Fourier逆变换得到数值结果，分析了不同荷载速度对地表竖向位移及路基中任意深度方向孔隙水压力分布的影响．     

爆炸荷载作用下软土隧道动力响应数值模拟

以拟建宁波轨道交通建设工程盾构隧道为背景,在设定爆炸当量的基础上,通过数值模拟获得爆炸应力波在软土中的传播规律、隧道周围不同点压力、隧道衬砌结构速度和加速度时程曲线.进而通过分析得到爆炸时盾构隧道衬砌结构底板、顶板和左右侧帮各部位的位移、加速度和最大主应力分布状况,结构各部位所受爆炸冲击波荷载的特点及受载薄弱部位,可为隧道结构设计提供参考.     

模数式桥梁伸缩缝动力强度计算与影响因素分析

为了分析桥梁伸缩缝在车辆冲击荷载作用下损坏的机理,对桥梁工程中常用的模数式伸缩缝建立了有限元模型,提出了其在车轮冲击荷载作用下的动力响应计算方法,以及非对称循环荷载作用下结构脉动强度的分析方法.对典型的RBM160型桥梁伸缩缝进行了动力强度计算与影响因素分析.结果表明:(1)伸缩缝中梁跨中、中梁支座焊缝位置是动应力最大的位置,计算结果与实际工程中常见的伸缩缝破坏位置一致;(2)水平与竖向轮载共同作用下结构的最大应力显著大于竖向轮载单独作用,说明水平轮载对伸缩缝损坏影响较大,但是国内外规范关于水平轮载的取值存在差别,由此获得的伸缩缝最大应力差别较大;(3)伸缩缝最大应力随着汽车车速的增大而增大,可以通过限制车速来控制模数式伸缩缝的最大应力,确保结构的安全性;(4)中梁与横梁之间的焊缝是伸缩缝结构的最薄弱部位,该部位的最大应力与焊缝饱满度有关,通过优化焊缝饱满度可以减小最大应力,提高结构安全性.     

多层与高层框架的侧向变形剖析

多层与高层框架在侧力作用下的侧向变形,国内外的各资材中,都认为是“剪切型”的,或谓以“剪切型”变形为主,因而高层框架可用等效剪切梁代替之[1—9]。作者认为这种说法并不正确,因高层框架的侧向变形,能与梁的剪切变形可比拟的部分,即剪切型变形的量值仅占整个变形的一小部份,而主要的还要“弯曲型”变形。此外,本文认为各资料提出的高层框一剪体系框架与剪力墙之间的相互作用力的大小与变化规律的说法亦是不妥当的。     

高层束筒建筑板块法理论

本文给出了正交异性板在多种平面应力边界条件下的应力分布解析表达式，由此提出了多筒高层框筒（或剪力墙筒体）内力与位移计算的正变异性板板块法理论．该方法是基于力法体系及形变协调条件的半解析法，可方便地应用于多筒筒体或多室梯形箱梁等折板结构分析。     

多室正交异性板箱形梁桥剪滞的半解析法

将带有纵向加劲肋的多室梯形箱形梁桥作为正交异性板折板结构考虑,采用艾瑞应力函数法给出了平面应力状态时正交异性板一般边界条件下的二维应力及位移的解析表达式一般形式。然后根据板梁在二者连接处的纵向线应变与侧向曲率两个形变协调条件解出了多室正交异性板箱形梁桥的应力分布与剪力滞后的半解析公式,使用时采用类似于有限条法的步骤计算,但输入数据和运算时间却很少。该方法兼有解析法精确条理与数值法方便灵活的特点,可推广应用于高层筒体结构和带有曲线预应力钢索的箱形梁桥等。     

面板剪滞有效宽度的二维弹性理论解答

采用二维应力函数及板梁形变协调条件求得了板梁结构因剪力滞后引起的面板有效宽度,给出了几种典型情况的面板应力及有效宽度弹性理论精确解答的解析表达式及实用计算公式,并分析了荷载、结构型式、梁截面尺寸等对有效宽度的影响。计算结果与原型实测结果吻合良好。本文推荐的实用公式与曲线比以前用近似解答得到的有关结果更加准确合理。计算分析还得到了一个重要结论;简支梁面板纵向正应力沿截面横向变化在满跨均载作用下符合二次抛物线分布,而在跨中集中荷载下却符合三次抛物线分布,这为一些近似方法提供了抛物线次数假定的依据。     

列车荷载下海相沉积软土循环累积变形研究

以宁波轨道交通1号线②、③和④层海相沉积软土为对象,进行GDS单向振动三轴试验,研究了不同动应力幅值和频率作用下软土的动力学特性.结果表明：动力幅值越大,循环累积塑性变形越大,动应力的幅值大小对累积塑性变形有较明显的影响;在动应力为12kPa时,④层粘土的累积塑性应变比相同条件下②层和③层土的应变大;在相同动应力幅值时,②和④层土随频率增大,③层土则相反.最后,利用修正的指数模型对循环加载累积塑性应变的变化进行拟合,并得到了优化的模型参数.     

各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形情况下的本构关系

提出一种修正的随动硬化材料塑性应变关联流动律,一个有限弹塑性变形过程被分解成许多小变形子过程,子过程中的应力响应被研究,研究表明子过程中的应变增量有两部分组成,只有其中一部分影响应力,结果,各向同性及随动硬化材料在有限弹塑性变形时的本构关系被提出,最后,对新本构关系与其它理论的本构关系作了比较,计算了简单剪切变形的应力。     

GCr15钢接触表面塑性形变强化与裂纹萌生机制

对轴承钢GCr15在油润滑条件下开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜和透射电镜对疲劳样品亚表面微观组织进行观察, 并分析塑性变形层微观结构变化引起的形变强化和裂纹萌生机制. 结果表明: 在摩擦力作用下, 接触表面组织发生塑性流动是由于晶界处的位错滑移使晶粒产生滑移变形, 越接近表面组织滑移变形越严重, 硬度也越高; 塑性变形层内有纳米晶产生, 并有部分碳化物溶解, 无相变发生; 由于在塑性变形层的晶界处产生孔洞而出现层状纤维组织, 孔洞在循环应力的作用下形成裂纹; 塑性变形层的厚度随着接触应力和循环次数的增加而增加.     

有限变形的三维粘弹性本构模型(英文)

遗传积分形式与弹性元件和粘壶串并联表示的微分形式可以描述高聚物小变形情况下的粘弹性特性.文章以这些小变形的本构模型为起点,推出有限变形下的本构模型.一个有限变形过程分解成一系列微小变形子过程.小变形子过程中,应力的转动变化由弹性本构方程确定,主应力的变化由弹性元件和粘壶串并联结构的模型确定,这样提出了一个满足客观性原理的有限变形的粘弹性本构模型.模型材料参数随应变率而变,所以模型适合于从准静态到冲击载荷的较宽应变率范围.作为应用,计算了简单剪切有限变形,就建议的模型与现有的模型进行了比较,结果表明建议的模型能够描述高聚物有限变形情况下的粘弹性性质.     

结构温度场和温度应力场的有限元分析

讨论用有限元分析温度对结构刚度和强度的影响。从热传导问题的基本方程出发，求解稳态和瞬态温度场所用的有限元一般格式，进而在瞬态不均匀温度场状态下，可将其影响转换成相应的等效节点温度载荷。采用一般有限元法可求得计算在此类载荷作用下结构的变形和应力场。本文所列算例结果合理，表明本文推荐的方法适用于工程分析。     

无碳化物贝氏体高碳钢滚动接触疲劳失效分析

对无碳化物贝氏体高碳钢开展滚动接触疲劳试验, 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、三维轮廓仪、显微硬度计和纳米压痕等分析方法, 对比分析低应力和高应力水平下的失效行为, 研究其失效机制. 结果表明, 无碳化物贝氏体高碳钢在1.8 GPa低接触应力下有更优异的滚动接触疲劳性能, 其失效形式为表面剥落; 在2.6 GPa高接触应力水平下, 表面出现严重的塑性变形, 表面粗糙度增加导致最大剪切应力增加, 位置逐渐靠近表面. 在2.6 GPa接触应力下塑性变形层形成梯度结构, 但是在1.8 GPa接触应力下并未发现梯度结构, 在塑性变形层发现大量的孔洞.