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关键词： 汽车电动撑杆   花键联接   承载能力  

摘要： 随着汽车智能化程度越来越高以及市场的推广和普及,对于汽车后备箱电动撑杆的需求日益增长,中、高档以上的汽车配备后备箱电动撑杆的市场也将会规模化。它将逐步替代传统的汽弹簧,而其花键副联接是较为重要的一环,为此,对汽车后备箱电动撑杆采用不同的花键轴联接方式进行承载能力计算分析,从中找到最合适的联接方式,以便更好地减少磨损、降低噪声,从而延长传动零部的使用寿命。

关键词： 液化天然气   储罐   载荷   等效处理   有限元   极限承载状态   全容式   混凝土外罐  

摘要： LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和等效处理,建立罐体承载能力极限状态下的罐顶结构载荷、预应力载荷及其他各类可变载荷的组合工况,并采用ANSYS软件建立简化后预应力混凝土外罐的1/4部分的有限元模型,通过结构化网格处理和易发生应力集中处网格加密处理,对罐体各类荷载进行了等效处理,分析了储罐在承载能力极限状态下的罐体温度和应力分布。结果表明:(1)空罐工况下罐顶处最大受压受拉应力发生在储罐承压环处,最大应变位于最大拉应力-2.81 MPa处;(2)空罐工况下承台最大压应力、最大拉应力均位于罐底部与承台连接处外缘,应变最大值也位于承台与罐底接触外缘,此部位易开裂;(3)空罐工况条件下只有罐顶部与承压环应力达到混凝土破坏极限,而储罐其余部位应力均在材料安全极限范围内;(4)满罐风载/雪载工况下,罐体混凝土墙在各部位均达到混凝土材料强度极限;(5)满罐风载/雪载工况下承台与罐底连接部位处于混凝土材料受拉应力状态,且拉应力强度远远超过强度极限,该部位小裂纹在一定条件下易发生裂纹扩展;(6)罐体在热角保护部位的压应力达到混凝土抗压强度极限。结论认为,该研究成果为全容式混凝土LNG储罐失效分析提供了理论参考。

关键词： 支柱瓷绝缘子   风载荷   弯曲应力计算   FLUENT软件   ANSYS软件  

摘要： 提出三种方法来计算隔离开关中支柱瓷绝缘子在风载荷作用下的弯曲应力。第1种方法是先通过FLUENT软件对绝缘子周围的风场进行流体动力学仿真以得到其表面的风压分布,然后导入ANSYS软件中的静力模块进行仿真计算。第2种方法是直接按已有的公式算出总的风载荷,然后将其作为一个集中力等效地施加在绝缘子的上法兰顶面,然后通过ANSYS软件中的静力模块进行仿真计算。第3种方法是将绝缘子简化为一个受均布风载荷作用的长圆柱体,按悬臂梁的弯曲正应力公式进行计算。本文首先采用这三种计算方法分别给出了支柱瓷绝缘子上最大弯曲拉应力随风速的变化规律,然后按照弯曲正应力强度条件分别给出了在不同风速下支柱瓷绝缘子所能承受的除风载荷之外的最大工作载荷。研究表明第2种方法仿真所得结果与第1种方法的结果吻合很好,而第3种方法的计算结果与第1种方法的结果相差很多。仿真结果表明在风载荷下最大弯曲拉应力发生在瓷柱下部与下法兰连接处的表面,其数值大小和发生位置与支柱绝缘子下端的固定面有很大关系。

关键词： 套管接头   对称载荷   螺纹牙应力   变形协调因子   有限元   计算公式  

摘要： 不通过有限元方法进行数值计算,要现场测出井下套管接头螺纹牙的载荷分布情况是很难实现的。这里假定一个变形协调因子Ux,借助一个初始计算值f0来表示螺纹牙应力:f(x)=f0Ux;并采用有限元软件计算出不同对称载荷下的螺纹牙载荷分布规律;通过曲线拟合得到Ux表达式,求得螺纹牙的应力计算公式。为现场提供了一种直观、快捷、准确的计算方法,也为套管接头的研发、制造提供理论参考依据。研究结果表明:套管螺纹牙Ux在单一对称载荷作用下不随载荷大小改变而改变;在复合对称载荷作用下,Ux有少量波动。

关键词： U75V   CT试样   应力强度因子   疲劳载荷  

摘要： 以U75V钢轨材料紧凑拉伸（compact tension, CT）试样为研究对象,应用理论公式、弹性位移外推法/弹性应力外推法、弹塑性位移外推法/弹塑性应力外推法,求解在疲劳载荷作用时不同裂纹长度下的应力强度因子及幅值。结果显示,弹性位移外推法/弹性应力外推法计算的应力强度因子及幅值和理论解基本一致;裂纹长度小于12 mm时各种计算方法的应力强度因子以及幅值几乎一样,但随裂纹长度的增大,弹塑性位移外推法/弹塑性应力外推法计算的应力强度因子Kmax以及幅值呈增大趋势。在疲劳裂纹扩展阶段中后期,考虑小范围屈服时,使用弹塑性位移外推法/弹塑性应力外推法计算的应力强度因子及幅值用于疲劳裂纹扩展速率和疲劳剩余寿命的计算会更安全。

关键词： 地应力   爆生气体压力   爆炸应力波   岩石爆破   数值模拟  

摘要： 为探究地应力条件下的岩石爆破破岩特征与机理,基于非连续变形分析(DDA)方法建立岩石爆破力学模拟模型,分别考虑爆生气体压力和爆炸应力波的爆破载荷作用形式,对双向等值和不等值地应力条件下均质岩石的单孔爆破进行数值模拟,研究地应力对爆生气体压力和爆炸应力波破岩效果的影响。结果表明:对于均质岩石,在双向等值初始地应力条件下,爆破裂纹区近似为圆形,其面积随初始地应力的增大而减小,且双向等值初始地应力大小的变化对爆炸应力波的破岩作用影响更大;在双向不等值初始地应力条件下,爆破裂纹区呈扁平形,裂纹主要朝较大压应力方向扩展,且侧压系数的变化对爆生气体的破岩作用影响更大。研究结果对爆破工程实践具有一定的理论参考意义。

关键词： 水平轴风力机   数值模拟   离心载荷   应力分布  

摘要： 本文运用数值模拟的方法针对某加厚翼型300 W小型水平轴风力机风轮进行离心载荷作用下叶片表面应力特性规律研究。通过设定较接近叶片实际运行状态的边界条件,得到离心载荷作用下叶片表面各参考点的应力值,并利用TST5925C无线旋转遥测系统对数值模拟结果进行验证分析,旨在探究在离心载荷单独作用下,叶片表面的应力特性随转速的变化规律。结果表明:不同转速下,叶片应力集中区均位于靠近叶根最大弦长(0.2R)处的翼型截面中部0.45倍相对弦长附近,随着转速的增加,应力集中的范围逐渐向外扩展,并呈现向前缘发展的趋势,发展至叶尖区最大应力出现在0.25倍相对弦长附近;其中等效应力沿叶展方向叶根至0.5R区域减小较快,0.5R至叶尖减小趋势相对平缓。相关结论可以为小型水平轴风力机叶片应力特性的研究提供参考。

关键词： 爆炸载荷   动态焦散线   裂纹扩展  

摘要： 采用数字激光动态焦散线测试系统和超动态应变测试系统,研究爆炸载荷作用下空孔周围裂纹扩展规律和应力集中区的应力特征。结果表明:在爆炸应力波作用下,空孔周围水平和垂直方向上都出现焦散斑,但只有水平方向上预制裂纹起裂,垂直方向上裂纹没有起裂;空孔周围裂纹1起裂早于裂纹2,裂纹2的扩展速度和应力强度因子值大于裂纹1相应值;从应变曲线上可以看出在炮孔与空孔连线上,靠近炮孔一侧为拉应力集中,远离炮孔一侧为压应力集中。

关键词： 残余应力松弛   应力集中   钛合金TB6   有限元模拟  

摘要： 金属结构表面缺陷处的残余应力对于其疲劳寿命有很大影响。本文数值模拟了钛合金TB6划伤缺陷处残余应力的产生和在后继交变应力下的松弛,研究了交变应力最大(最小)值对残余应力松弛的影响,以及划痕应力集中系数与缺陷尺寸之间的变化规律。模拟结果发现残余应力松弛主要发生在第一次交变载荷内,并且划痕缺陷处残余应力峰值随交变载荷最大(最小)值增加呈现比例增加,缺陷处应力分量集中系数与缺陷尺寸呈线性关系,并且沿载荷方向的分量比另外两个方向的分量更敏感。

关键词： 5A06铝合金薄板   应力载荷   盐水   两点弯曲   腐蚀行为  

摘要： 以铝合金薄板在受载及盐水作用下可能存在的腐蚀加速问题为研究背景,用两点弯曲法探讨1.8mm厚5A06铝合金薄板在50℃的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,研究发现施加载荷可以促进铝合金薄板材料的腐蚀。对不同腐蚀时期的裂纹形貌、金相组织以及元素成分等进行分析发现:在盐水环境中应力载荷对材料腐蚀的促进体现在与腐蚀程度成正比的关系,受铝合金材料内固溶强化相的影响,材料阳极区优先溶解,形成点蚀坑;另外,应力载荷会导致铝合金薄板表面氧化膜撕裂,并促使腐蚀裂纹扩展。