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关键词： CAESAR   极端载荷   管口载荷   固定架  

摘要： 对于非标设备,在缺少相关标准规范约束的前提下,制造商有时会选择最有利于自身的制造方案,导致极端管口载荷的情况出现。对此应首先要求制造商调整管口载荷,尽量避免极端管口载荷情况的出现。当极端载荷无法避免时,对于处于极端载荷值的管口,通过应力分析对与管口相连的管道进行优化可以有效降低管口的载荷值。采用CAESAR Ⅱ指导与管口相连的管道的优化,通过对比不同的管道布置方案,并结合CAESAR Ⅱ的计算结果分析,最终得到满足管口载荷的管道布置方案:采用在管口附近设置Ⅱ型弯,并在Ⅱ型弯之后设置固定架,可以有效避免固定架之后的管道产生的力及力矩传递到管口上;同时由于在管口及固定架之间设置了Ⅱ型弯,大大增加了这部分管道的柔性,使得管口最终能够满足极端载荷值的要求。

关键词： 梯形载荷   力学模型   偏应力场   载荷跨度   不对称系数  

摘要： 建立梯形载荷作用下底板偏应力分布的力学模型,推导出煤柱底板最大主偏应力公式,并得出不同载荷跨度与不对称系数等因素下的底板偏应力场响应特征。结果表明:①随着载荷跨度减小,底板偏应力值整体呈减小趋势,两侧底板区域的高偏应力集中区不对称程度减弱,且最终会出现汇合,形成一个连续的"苹果"形高偏应力区。②当1<λ≤4时,呈现出与载荷高低相一致的不对称马鞍型分布;随着λ值增加,不对称性加剧,高载荷侧极大值增长速率明显高于低载荷侧;极小值呈线性增长,且其位置向低载荷侧转移。③载荷跨度为35 m时,随着深度增加,偏应力非对称性趋势变缓,而在底板一定范围内存在一个较为明显的低偏应力区,可作为巷道布置的较理想区域。结合新阳矿地质生产条件和力学分析结果,将新102材料巷布置在x=15 m处,确定了高预应力强力锚杆(索)支护方案,进行了现场试验,取得了良好的控制效果,为近距离下部煤层巷道布置和围岩控制提供了理论依据和技术借鉴。

关键词： 有限元分析   种植支持牙科修复体   CAD/CAM  

摘要： 目的分析钛基台支持的CAD/CAM全瓷单冠在载荷位置不同时全冠的应力情况,为种植上部结构的临床设计提供理论参考。方法建立钛基台以及粘接固位的下颌第二前磨牙牙冠的三维有限元模型,在基台上方偏颊侧(a)、基台正上方(b)、基台上方偏舌侧(c)的牙冠■面3个不同部位分别施加300N的轴向静载荷,计算分析全冠的应力情况。结果对于玻璃陶瓷全冠,当载荷作用于位置a时,最大拉应力在舌侧颈缘处,约为13MPa;最大压应力位于颊侧颈缘处,约为-45MPa。载荷作用于位置b时,最大拉应力在与基台顶部中心区域接触处的牙冠组织面,约为20MPa。载荷作用于位置c时,最大拉应力在牙冠颊侧颈缘处约为15MPa;舌侧颈缘处最大压应力值为-40MPa。氧化锆全冠在三种载荷类型时的应力场分布与玻璃陶瓷全冠类似,应力值大小不同。结论钛基台支持的CAD/CAM全瓷单冠,当载荷作用于位置a时,牙冠颊侧颈缘应增加强度以防止折裂,牙冠舌侧颈缘处应防止脱粘接;载荷作用于位置b时,基台上方牙冠■面需要增加强度;载荷作用于位置c时,牙冠颊侧颈缘处易发生脱粘接,舌侧颈缘处容易折裂。

关键词： 镁合金   非对称应力载荷   低周疲劳   疲劳寿命   损伤变量  

摘要： 将弹性模量、等效模量、总应变能密度及平均应变的变化作为损伤变量,对镁合金非对称应力载荷下的低周疲劳损伤演化进行分析,建立了相应的寿命预测模型。结果表明:选取总应变能密度或平均应变的变化作为损伤变量可以描述镁合金非对称应力载荷下的低周疲劳损伤演化,相应的寿命预测模型预测效果较好;选取平均应变的变化作为损伤变量所得损伤曲线具有更好的代表性。

关键词： 周期层状管结构   应力波衰减   抗冲击   带隙   SHPB  

摘要： 利用分离式霍普金森压杆试验装置(SHPB)开展了周期性层状管结构的动态冲击试验,结合有限元数值仿真研究了冲击载荷作用下周期性层状管结构中瞬态应力波传播与衰减特性。基于固体晶格能带理论,研究了周期性层状管结构的带隙特性,阐明了能带结构与应力波频谱衰减区域的对应关系,分析了层状管的材料和结构参数对带隙的影响。研究结果表明,周期性层状管结构具有良好的冲击应力波衰减特性和抗冲击性能,其应力波衰减特性主要由其带隙引起,层状管的材料和结构参数对带隙的频率范围和宽度具有有效的调节作用。该研究工作可以为工程抗爆抗冲击提供新思路。

关键词： BGA焊点   热应力   回归分析   遗传算法   功率载荷  

摘要： 建立了球栅阵列BGA(Ball Grid Array)焊点有限元分析模型,选取焊点高度、焊点最大径向尺寸、上焊盘直径和下焊盘直径作为设计变量,以焊点应力作为目标值,采用响应曲面法设计了29组不同水平组合的焊点模型并建模进行仿真计算,建立了焊点应力与结构参数的回归方程,基于回归方程结合遗传算法对焊点结构参数进行了优化,获得了焊点应力最小的结构参数最优水平组合.结果表明:对于无铅焊料SAC387,焊点应力随焊点的高度增加而减小,随最大径向尺寸的减小而减小;应力最小的焊点水平组合为:焊点高度0.38mm、最大径向尺寸0.42mm、上焊盘直径0.34mm和下焊盘直径0.35mm;对最优水平组合仿真验证表明优化后焊点最大应力下降了4.66MPa,实现了BGA焊点的结构优化.

关键词： 牵引电机   转轴   内锥轴   过盈连接   应力分析   有限元仿真  

摘要： 基于弹性力学理论,文章主要分析了考虑装配过盈和运行载荷的牵引电机转轴应力计算方法,并以某型大功率牵引电机为例,通过ANSYS Workbench对转轴进行了静态结构仿真,对比和验证了理论分析方法。结果表明,理论计算结果与有限元仿真结果接近,该计算方法能够满足转轴过盈配合应力分析的要求,有助于为电机转轴过盈连接的合理设计提供理论指导。

关键词： 结构应力   焊缝   疲劳   惯性载荷  

摘要： 基于结构应力法计算了焊缝的等效结构应力和累积损伤比,对这两种焊接形式在惯性载荷作用下的疲劳特性进行了分析.分析了采用名义应力法和等效结构应力法对有限元网格尺寸的敏感性,验证了采用等效结构应力法对网格尺寸不敏感;分析了焊缝类型、承载方向及焊接板厚度对结构疲劳寿命的影响.结果表明,当载荷方向垂直于焊线且垂直板所在平面时,焊缝的寿命最低,且对接焊缝比角焊缝更易发生破坏;在三个方向惯性载荷共同作用下,角焊缝的疲劳寿命要比对接焊缝疲劳寿命长;在保证焊趾两侧刚度协调的前提下,同时增加两个焊接板件厚度可以提高焊缝的疲劳寿命,只增加或者减少一个板件厚度,都会导致焊缝疲劳寿命降低,尤其是角焊缝.

关键词： 桥式起重机   应力谱   疲劳寿命评估  

摘要： 桥式起重机是一种应用于现代社会的重要机械设备,多应用于港口、码头、工厂等区域,用于重载货物的吊运。桥式起重机属于特种设备,积极做好桥式起重机的运行监控与安全管理工作是保障桥式起重机安全、高效运行的重要一环。在对桥式起重机安全管控的过程中通过良好的定量评估用以预测桥式起重机的使用寿命,在桥式起重机安全管理的过程中有针对性地对其进行维护,从而最大限度地发挥出桥式起重机的作用,保障桥式起重机的安全运行。

关键词： 转向架构架   载荷   动应力   动力学仿真   载荷应力传递系数   刚柔耦合  

摘要： 近年来,中国高速铁路已经取得了重大发展,高铁已经成为改善国民生活水平、带动铁路沿线经济发展的重要工具以及中国对外经济往来的重要名片。高铁作为重要的载客交通工具,其安全性意义重大。而转向架构架作为高速列车重要的承载部件之一,在列车走形装置中发挥着举足轻重的作用,因此对其实际运行时的受载情况进行研究十分重要,且其受载特征也会为构架生产设计、结构优化、服役寿命预测提供重要的参考。本文以国内某型高速动车组构架为研究对象,以其在大西线路试验专线上典型线路的构架实测载荷和动应力数据为基础,结合SIMPACK整车刚柔耦合动力学模型及模态应力恢复方法,从线路实测和理论计算两个角度研究了构架载荷及应力特征,并优化了构架载荷应力传递系数。主要完成以下工作:(1)完成了线路实测构架载荷和应力数据的处理,分析了构架14种载荷系在不同线路工况下,时域和频域上的变化特点。计算了构架各个载荷系之间的Pearson相关系数,分析了载荷系之间时域上的相关性。研究了实测载荷谱的编谱方法,编制了不同速度级、直曲线工况和空重车工况构架载荷谱。(2)处理了实测构架动应力数据,完成了构架应力测点的区域划分,分析了构架载荷和应力在时域上的相关性。基于室内标定试验的载荷应力传递系数,计算了构架各个载荷系对构架不同区域应力测点损伤的贡献比例。发现了部分载荷应力传递系数可能存在的误差,利用神经网络算法优化了载荷应力传递系数,并利用实测载荷和应力数据验证了优化结果。利用实测载荷数据和优化的载荷应力传递系数,完成了线路直线和曲线其他速度级工况的动应力预测,并验证了预测动应力的效果。(3)利用多体动力学软件SIMPACK,建立了刚柔耦合整车精细化模型。输入武广轨道激励谱,仿真计算了该线路上运行时构架各个载荷数据,同时利用模态应力恢复法,计算出了构架各个节点的动应力。分析了速度级和直曲线工况对构架载荷的影响情况,对比了仿真动应力和线路实测动应力的差别。利用优化的载荷应力传递系数计算出了构架动应力,对比了其与仿真动应力的差别,验证了优化的载荷应力传递系数的效果。本文从实际测试和理论仿真两个角度研究了构架载荷及动应力,提出了构架载荷应力传递系数的优化,可以为构架载荷谱的运用及线路动应力获取方法提供参考。图125幅,表22个,参考文献76篇。