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关键词： 海冰   波浪   载荷   半潜平台   响应特征  

摘要： 从应力时程和运动时程两方面分析半潜平台在波浪载荷、海冰载荷以及冰-浪联合载荷作用下的响应特征。结果表明:虽然海冰载荷的存在具有一定程度的抑波作用,平台的振荡得到缓解,但是冰-浪联合载荷会导致平台关键节点部位所受应力幅值大幅增加,并超过海冰和波浪单独作用产生的应力之和,对半潜平台的结构安全造成较大威胁,因此在研究和设计极地海域半潜平台时应同时考虑冰、浪对平台的影响。

关键词： 渐开线花键   定心   过盈联接  

摘要： 通过对渐开线花键定心结构的分析,选取"渐开线花键+双定心环"的定心结构,并经过理论计算和有限元模拟分析研究,确定出定心环的结构,对圆环与轴过盈配合的结构设计提供了参考。

关键词： 非均布压力   中心裂纹巴西圆盘   T应力   有限元分析  

摘要： 实际结构中,岩石常承受非均布载荷作用;并且试验中,集中力作用下往往会存在微小的分布角,这一载荷分布也是非均匀分布的.基于此类情况提出一类非均布载荷,这种载荷为三角函数形式,在分布角的中间压力最大,然后向两边逐渐减小直至为0.运用径向集中压力下中心裂纹巴西圆盘T应力解析公式,在分布角范围内积分获得这类非均布载荷下试件的T应力解析解,并同时进行有限元分析获得数值解.通过比较这两种结果,发现二者非常吻合,相互验证了各自分析的正确性.此外,与均布力作用相比,同等条件下此类非均布载荷作用的无量纲T应力值更接近集中力作用的值,而且两者的数值误差相当小.进一步论证了实际试验中采用集中力加载的T应力公式是正确与合理的.

关键词： 复合材料   干涉连接   冲击载荷   有限元分析  

摘要： 针对复合材料在某地面机动武器系统中的应用,对冲击载荷下复合材料干涉连接的应力进行分析。在复合材料经典层合板理论假设的基础上,建立冲击载荷下复合材料层合板、金属板与螺栓3种不同干涉量的干涉连接有限元模型,并利用有限元分析软件对其进行应力分析。分析结果表明:3种不同干涉量下,模型受到冲击载荷时的应力集中情况,根据复合材料层合板Tsai-Wu破坏准则,确定在冲击载荷下复合材料与紧固件的最佳干涉量值为1.4%。

关键词： 等效热-力载荷   预应力切削   残余应力  

摘要： 为快速准确预测20Cr2Ni4合金钢预应力车削表面残余应力的分布,基于等效热-力载荷建立三维有限元仿真模型,通过切削热-力模型确定等效热-力载荷的分布形状和强度,将切削过程等效为接触正应力、接触剪应力和热流通量在已加工表面的循环作用.模拟的残余应力分布趋势与测量结果基本吻合.基于上述模型研究了切削速度、进给量和预应力大小对残余应力分布的影响.结果表明,切削速度对残余应力分布影响不明显,减小进给量能使表面残余拉应力和最大残余压应力减弱,增加预应力能够有效地减小表面残余拉应力和增大最大残余压应力.

关键词： 应力强度因子   偏心穿透裂纹   通用权函数   非线性应力场   有限元法  

摘要： 提出了三维矩形平板内偏心穿透裂纹承受复杂非线性载荷下,仅含有3个系数的通用权函数。采用有限元法获得了三维矩形平板裂纹体模型下的3组参考应力强度因子,结合二元拉格朗日插值法获得了通用权函数系数。进行了自洽性验证以及裂纹面上承受简单3次、5次、7次、复杂幂函数应力分布和残余应力分布下通用权函数的验证。结果表明,通用权函数的自洽性误差在0.9%以内;裂纹面上承受复杂幂函数应力分布时,通用权函数法的误差在4.5%以内;裂纹面承受残余应力分布载荷时,通用权函数法的误差在8.5%以内。说明所提出的通用权函数具有较高的计算精度,可以满足工程中高效、准确地计算偏心穿透裂纹承受任意复杂非线性载荷下的应力强度因子需求。

关键词： 转向架构架   载荷识别   病态矩阵   截断奇异值法  

摘要： 通过测力构架法进行转向架构架载荷识别的精度较高,但其制作程序复杂,成本较高,而且在某些情况下不具备制作和使用测力构架的先决条件。因此,提出在仅有关键测点的动应力数据和载荷-应力传递关系的条件下进行构架载荷识别的方法。这种情况下载荷-应力传递系数矩阵往往是病态矩阵,会影响载荷识别的精度。从病态矩阵的实质出发,详细分析了病态矩阵误差的来源和截断奇异值法控制误差的原理。采用截断奇异值法将某型动车组的动应力数据和载荷-应力传递关系矩阵进行载荷识别,并将得到的载荷与利用测力构架法获取的实测载荷进行对比。识别载荷在幅值、相位,以及等效载荷幅值上都与实测载荷接近。结果表明采用截断奇异值法可以较好的识别浮沉、扭转、侧滚、抗蛇形、齿轮箱、制动载荷,具有一定的工程意义。

关键词： 应力集中系数   多平面DT型管节点   轴向载荷   概率密度函数  

摘要： 应力集中系数作为一个随机变量,对管节点及导管架平台的疲劳可靠性评估结果有着重要影响。文章以多平面DT型管节点为研究对象,建立了352个几何参数不同的三维管节点有限元模型,并分析了沿弦管-撑管焊缝处的应力集中系数分布。采用密度直方图描述最大应力集中系数统计样本的特征,利用疲劳可靠性分析中常用的几种概率分布进行拟合。各个概率模型中的参数通过极大似然估计方法得到。根据卡方检验的结果对比发现,Birnbaum-Saunders分布是最适合的概率模型。因此,文中提出一组适用于描述在轴向载荷即单向轴向和平衡轴向载荷作用下多平面DT型管节点弦管侧和撑管侧最大应力集中系数分布的概率模型,对今后导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性分析具有重要意义。

关键词： 振动与波   滚动轴承   接触应力   不同载荷   赫兹接触理论  

摘要： 针对滚动轴承接触问题的复杂性,利用赫兹接触理论以及有限元方法分别对不同载荷下滚动轴承接触应力进行分析。以风力发电机所用发电机轴承深沟球轴承6312为例,利用PROE软件建立滚动轴承实体模型,模型导入ANSYS Workbench中,设置模型的摩擦接触及边界约束,对不同载荷下轴承进行有限元分析,得到滚动轴承接触应力、应变及变形的变化规律。将仿真结果与赫兹接触理论计算所得理论值进行对比,两者具有很好的一致性。验证了赫兹接触理论的适用范围以及有限元分析方法的正确性,为滚动轴承结构设计、优化以及极端载荷下风机主轴承接触分析提供了很好的理论依据。

关键词： 交变载荷   喷丸强化   残余应力  

摘要： 采用喷丸强化技术引入残余应力是一种广泛应用的疲劳寿命强化技术,特别是对于航空材料7075铝合金,但喷丸所引入的残余应力并不是稳定不变的,在交变工作载荷作用下会导致该残余应力的松弛和重分布,从而影响其强化效果。故开展喷丸残余应力松弛规律的研究是十分必要的。文章针对7075铝合金喷丸试件进行三点弯曲疲劳实验,探究循环次数、外载强度、初始喷丸强度和应力比对喷丸残余应力松弛的影响,结果表明:经喷丸处理后,会在工件表面和次表面形成残余压应力层;循环次数对残余应力松弛的影响主要是集中在前100次循环,在此之后,残余应力松弛达到稳定阶段,即残余应力基本不发生松弛;随着外载强度的增加,残余应力松弛越明显;初始喷丸强度越大,所引入的残余应力越大,松弛量也越大,但所剩残余应力值仍较大。应力比对残余应力松弛也会产生影响,随着应力比的增大,残余应力松弛量将随之减小。