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关键词： 守恒定律   应力强度因子   周期性裂纹   含裂纹加筋板  

摘要： 加筋板是航空结构中极为常见的构件类型,在实际应用过程中,会不可避免地出现裂纹类缺陷,增加结构发生断裂的风险。拉伸载荷下周期性裂纹加筋板的应力强度因子是一个具有代表性的三维裂纹问题。本文针对加筋板的变形和承载需求,利用守恒律与梁理论,建立了拉伸载荷作用下加筋板周期裂纹应力强度因子求解方法,给出了具体的应力强度因子计算过程,求解出应力强度因子的解析式,并通过与有限元方法进行对比,验证了本文方法的有效性。

关键词： 平盖   有限元分析   开孔接管  

摘要： 对某分离器气体出口管口平盖开孔接管结构承受内压和管口载荷进行了有限元应力分析,该管口结构不但包括直管,还包括弯头,在直管上还有排气开孔接管。分析结果表明最大应力出现在支管与主管连接处,强度校核时不应忽略小直径支管。

关键词： 有限元法   钻杆螺纹   双顶结构   复合载荷   应力分析  

摘要： 基于有限元分析法建立了钻杆接头模型,对比分析了钻杆双顶结构和无双顶结构的钻杆接头在上扣扭矩、轴向载荷、弯曲扭矩复合载荷作用下螺纹接触面的受力状态和应力分布情况。结果表明:复合载荷作用下2种结构接头受拉面螺纹应力大于受压面螺纹,双顶结构螺纹应力小于无双顶结构;无双顶结构的受压面螺纹应力分布呈现两头大、中间小的不均匀状态,双顶结构螺纹应力分布较为稳定。

关键词： 应力三轴度   缺口圆棒   数值模拟   缺口几何效应   应变强化效应   新的修正公式  

摘要： 应力三轴度是表达应力状态的参量,可作为变量表征材料的塑性和断裂损伤模型,在结构强度和失效分析中发挥重要作用.具有缺口的圆棒拉伸试验可用于标定塑性和损伤模型中的参数.然而,文献中却存在两个不同的公式计算拉伸载荷作用时缺口圆棒最小截面轴心处的三轴度,二者分别由国际著名学者Bridgman和Wierzbicki先后提出,其不同性往往造成应用时的困惑.本文通过精细化的有限元计算分析,意在澄清两个公式的有效性和适用性.结果表明,Bridgman公式仅弹性阶段和特定a/R范围内较为准确,Bao-Wierzbicki公式与数值模拟结果及实验数据吻合较好,可用于计算整个拉伸过程中三轴度的算术平均值.基于进一步的分析,本文提出了理想弹塑性条件下塑性阶段的应力三轴度新的修正公式,还讨论了缺口几何和应变强化效应:指出不同的缺口比例会影响到颈部应力场,缺口比例越小,弹性阶段的应力三轴度越接近1/3;而应变强化则会导致拉伸过程中应力三轴度的降低.

关键词： 工程塑料   环境试验   PLC控制   环境应力耦合作用   环境损伤   物联网   组网控制  

摘要： 目的 实现工程塑料自然环境-载荷应力联合作用装置的自动控制,以考核和验证工程塑料制品在环境-应力联合作用下的环境适应性。方法 基于PLC及物联网设备,设计开发控制系统硬件和软件。结果 成功模拟了工程塑料制品在湿热海洋和寒冷气候2种典型大气环境下的自然环境与外加载荷的协同损伤作用,并实时监控记录了相关试验参数与数据。结论 基于PLC的工程塑料自然环境-载荷应力联合作用装置控制系统有效地确保了试验装置的正常运行,并通过实时监控和数据记录,实现了对工程塑料制品环境损伤的深入研究和客观评价。

关键词： 复合材料   多螺栓连接   几何间隙   局部/全局刚度   螺栓荷载分布   板应力  

摘要： 本研究建立了考虑间隙的复合材料双搭接结构的半解析模型,描述了几何偏差对螺栓载荷和应力分布的影响.首先,从典型复合螺栓接头中提取螺栓/孔局部结构作为代表单元,建立考虑随机几何偏差与接触状态的螺栓/孔对的局部刚度模型.基于Reddy高阶剪切板理论,建立复合材料层合板有限元分析模型.将螺栓/孔对的局部刚度模型与层合板全局刚度模型相结合,形成了综合考虑螺栓/孔间隙和孔拉伸变形的多螺栓复合材料接头装配力学分析模型.随机螺栓/孔组合间隙分析结果表明,合理的螺栓间隙设置可以得到更均匀的钉载分布,为多螺栓接头的排孔设计提供理论指导.

关键词： StrataKing   冲击载荷   巷道围岩   叠合岩层   应力演化   应力波叠加  

摘要： 煤系地层属于典型的层状沉积岩层,这在传统连续介质模型中不能被较好反映。为了探究冲击载荷下叠合岩层巷道围岩的应力演化规律,采用以拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法为基础发展的岩层运动并行计算系统StrataKing,基于理想化模型分析了巷道上表面附近应力波的叠加。阐明了应力波叠加导致顶板开裂机理,并且探讨了冲击载荷幅值的影响规律。研究发现:在原始压应力波传至巷道上表面附近测点后,该测点的最大主应力刚开始呈下降-上升-下降的变化趋势,这是由原始压、拉应力波不同时刻的叠加不同导致的;由于次级应力波的波长较原始应力波的小,次级压、拉应力波的单独作用更明显,它们的叠加使巷道上表面附近测点能产生更低和更高的最大主应力,甚至导致顶板开裂;冲击载荷幅值越大,近似阶梯增长阶段中拉裂纹平均发展速度越快,巷道围岩最终开裂范围越大,巷道围岩平衡越困难。

关键词： 三点弯曲   应力强度因子   岩体   偏置斜裂隙   贯通率  

摘要： 地下巷道(硐室)顶板常因弯曲离层而破断,其破断位置与裂隙几何形态和位置密切关联。为揭示裂隙对岩层断裂的影响,建立了岩体偏置斜裂隙的三点弯曲模型,定义了裂隙的偏置系数和贯通率,分析了裂隙偏置系数、倾角和贯通率三者之间的关系,基于力学平衡原理和σ-K关系导出了偏置斜裂隙与偏置竖裂隙应力强度因子K的关系式。同时分析了裂隙倾角、贯通率和偏置系数对应力强度因子的影响规律。该方法可为裂隙影响下巷道(硐室)顶板的张拉断裂提供判定依据。

关键词： 工程塑料   环境应力协同作用   自然环境试验   试验装置   交变载荷   装置设计  

摘要： 目的 设计一种能够模拟工程塑料实际服役工作环境的试验装置,在多型自然环境中,构建兼具环境因素侵蚀与载荷应力耦合作用的试验条件。方法 研制工程塑料环境因素与载荷应力协同作用试验装置,采用包括拉伸加载、弯曲加载、控制系统等组件的模块化设计,实现0.01~16 Hz加载频率的拉伸及弯曲载荷,最大1 550 kg的拉伸载荷,最大375 kg的弯曲载荷。结果 将研制完成的试验装置置于多型自然环境下对试验施加恒定和交变载荷,以真实模拟工程塑料实际服役中的环境因素与载荷应力协同作用。结论 试验装置制造加工难度小,结构稳定可靠,可用于评价和研究工程塑料等系列类型材料的环境损伤性能演变。

关键词： FPSO   主甲板冷却水管路系统   应力分析   加速度载荷  

摘要： 借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。