螺栓轴向应力测量技术的研究概况及展望

重点介绍了超声波测量螺栓应力的原理和方法,指出该测量方法存在的挑战并提出研究新思路.利用压电材料的特性,在螺栓的头部粘接一层压电陶瓷,制成压电传感式螺栓;通过用一种集超声波发射接收器、信号采集装置及分析处理系统于一体的小型便携式超声波测试仪,产生高压电脉冲加到压电陶瓷上,使其产生超声波;超声波在螺栓中传播,返回信号由采集接收装置接收并被分析处理,并将当前螺栓的应力状态在屏幕上反映出来.这种方法,可避免耦合层的不均匀性带来的测量误差,实现应力、预紧力的高精度测量和控制.     

受剪螺栓联接可靠性设计计算方法

根据机械可靠性设计理论，论述了受剪螺栓联接的可靠性实用计算方法，给出了受剪螺栓联接可靠性设计计算公式和设计步骤，并对主要设计参数的选择进行了实验研究分析。     

栓接装配式钢-混凝土组合梁及其抗剪键的力学性能研究

为了探究摩擦型高强度螺栓在装配式钢-混凝土组合梁中的适用性,采用ABAQUS有限元软件建立了推出试件和简支梁试件的有限元模型。在试验结果验证模拟可靠性的基础上,研究了螺栓预拉力、螺栓孔径、混凝土强度和螺栓强度等因素对单个抗剪键及整体组合梁的影响。分析结果表明：抗剪键的受力过程分为摩擦、滑移、承压和破坏四个阶段；螺栓预拉力、混凝土强度的增大有利于提高摩擦型高强度螺栓的极限承载力和承压抗剪刚度,较大的混凝土孔隙显著降低了螺栓抗剪刚度；提高螺栓预紧力或提高混凝土强度均可增强钢与混凝土部件的组合作用,相反,在抗剪连接程度不变的情况下,提高螺栓等级导致界面刚度分布不均,不利于滑移控制。     

新型扭剪型单边高强度螺栓的参数分析

通过轴向拉伸静力试验,研究套筒类型、螺栓头锥度等设计参数对新型扭剪型单边高强度螺栓抗拉承载力的影响.结果表明,新型扭剪型单边螺栓共呈现出4种破坏形态:安装时套筒拉脱、加载过程中套筒拉脱、加载过程中套筒剪断和安装时套筒剪断.在套筒类型相同的情况下,随着锥形螺栓头锥度增加,单边螺栓承载力降低;分体式套筒比一体式套筒具有更大的强度优势.新型扭剪型单边螺栓采用分体式套筒、25°锥度螺栓头时极限抗拉承载力最高,此型号M20新型扭剪型单边螺栓建议抗拉设计承载力为50 kN.     

新型装配式螺栓连接件极限承载力研究

本文提出一种新型装配式螺栓连接件。为了探究其抗剪极限承载力及变形特征,基于大型通用有限元分析软件ABAQUS建立其推出试件有限元模型,研究螺栓数量、混凝土强度及螺栓布置间距三个因素对其抗剪性能影响。研究结果表明:螺栓变形由弯剪作用控制;增加螺栓数量能大幅提高该连接件的极限承载力;增大混凝土强度能在一定程度上提高该连接件极限承载力;改变螺栓间距对该连接件极限承载力有一定影响。     

薄壁设肋方钢管混凝土柱穿心高强螺栓的抗剪性能

进行了4个薄壁设肋方钢管混凝土柱非摩擦型穿心高强螺栓抗剪性能的试验研究,发现此种连接能够可靠地传递作用在螺栓上的剪力;通过对试验结果的分析,建立了穿心高强螺栓的计算模型;并根据可能出现的破坏模式,提出了穿心高强螺栓抗剪承载力的计算公式;利用该公式计算的螺栓抗剪承载力与试验值吻和较好.     

浮头式换热器失效及故障分析

浮头式换热器管束可以抽出来，清洗方便，管束在使用过程中温差膨胀而不受壳体约束，不会产生温差应力等优点，在化工装置中应用范围较广。由于管程内外介质压力的不同、介质的腐蚀、冲刷、温度、焊接缺陷以及密封材料的损坏，使得换热器故障不断，影响着生产装置的正常运行和工厂的经济效益，对浮头式换热器进行失效及故障分析，保证设备长周期运行已成为生产中不可忽视的问题。     

一种新型土壤抗剪强度测量装置的研制

土的抗剪强度是岩土体一项重要的物理性能指标,测量土的抗剪强度对于滑坡隐患点的监测和预防具有重要意义。提出一种装置来实现现场测量土的抗剪强度,该装置由十字板、扭矩传感器、步进电机、单片机硬件电路等结构组成。对实验装置的搭建和单片机硬件电路作了详细介绍。取杭州地区的软黏土为研究对象,用该装置对土样在不同含水率和不同正应力的条件下进行了十字板剪切试验和直剪试验;并将所得数据的数据进行分析对比。试验结果表明,当土壤含水率较低时,随着含水率的增加,土壤抗剪强度先增大后减小;而土壤抗剪强度和对土壤施加的正应力是成正比关系的。     

滑动螺栓连接双柱式拼装CFST桥墩及其抗震研究

针对干接缝节段拼装桥墩接缝处整体性较差,抗剪和耗能能力不足的问题,提出了一种滑动螺栓连接双柱式拼装钢管混凝土(CFST)桥墩结构方案.基于ABAQUS平台发展并检验了一种可考虑CFST节段及螺栓复杂接触行为的实体模型模拟方法.通过拟静力分析研究了是否设置连接装置、连接钢管厚度、连接钢管长度、滑动螺栓槽长度及预应力筋配筋...     

砖混结构楼面、墙体、滞后裂缝的防治

原因分析 温差方面：由于砖砌体的线膨胀系数和混凝土的线膨胀系数相差较大，屋面板位于女儿墙和顶层墙体之间，同一部位在较大温差情况下出现不协调变形，就会在结合面形成一定的水平推力，从而产生剪应力和拉应力。当剪应力大于邻接面上的抗剪强度时，必然造成女儿墙根部和墙体顶部开裂。同时砖砌体的抗拉强度相对很低，在热胀冷缩的影响下，当某处约束而产生的应变超过极限值时，也会产生裂缝。     

大型空间展开机构微重力环境模拟悬吊装置热结构耦合分析

以大型空间展开机构高低温展开试验系统微重力环境模拟悬吊装置为对象,采用Solidworks软件建立悬吊装置有限元分析模型,并利用ANSYS软件针对不同展开机构产品悬吊载荷及不同工作温度状态进行热-结构耦合分析.通过数值分析得出不同工况下悬吊装置的热变形及应力情况,并分析了其对展开机构展开长滑轨倾斜角的影响.研究内容对应用于高低温环境下的微重力环境模拟悬吊装置优化设计提供参考,并对空间展开机构高低温微重力展开试验的有效实施和参数调试具有指导意义.     

碳纤维增强混凝土结构温度应力的弹性解

针对混凝土与碳纤维热膨胀系数不同的特点，首先根据界面上变形协调与截面上内力平衡，导出了变温工况下混凝土梁与碳纤维内部温度应力的计算公式，并分析了影响温度应力的主要参数。然后针对实际问题将解析解与有限元分析结果进行对比，证实了利用解析方法可对温度应力进行正确的计算，说明了在加固设计中考虑温度应力的必要性。     

热力采油中套管的应力分析

本文应用热弹性力学的理论和方法对热力采油井中的套管进行了讨论。指出了单向线膨胀计算套管中的热应力不足之外,并得出了较精确地计算套管中热应力的公式。     

均布恒热源周边等温无孔平板的定常热应力

本文提出了一种不须先求物体的温度场即可直接求出热应力的新方法。由此法得出的计算公式与经典方法相比,结果完全相同,但更为简便。文中应用该法并采用拉格胡日乘子法对椭园板的定常热应力进行了分析。表明所提出的方法对截面较为复杂的物体的热应力计算是更为可取的。     

Effect of Thermal Cycling Rate on Thermo-Mechanical Cycling Strain Overlapping of a Fe-Ni-Cr Alloy

利用专门设计的热循环装置进行热机械循环迭加试验．研究表明热循环速率对热应变过程有密切依赖关系．快速热循环引起热应变途径偏离线性变化规律，并推迟了达到最大热应变过程．选择合理的最大热循环速率，以保证热循环应变与机械循环应变的线性变化关系．循环应力、应变及温度对时间的关系曲线表明，在热循环与机械循环同相与反相迭加条件下，在接近热循环上限值的高温范围出现热循环软化现象．这是两种热机械循环应力应变迭加方式所共有的特征行为．这一结果可由本文作者已发表的微观结构分析予以解释     

基于工程测试的托圈扭力杆装置有限元应力分析

扭力杆装置作为转炉倾动机构的重要组成部分,承载着负载的动静载荷,容易出现结构应力变形损坏.采用工程测试的方法对倾动机构进行倾动力矩的测量,转化为扭力杆装置的作用力作为边界条件,通过有限元分析的方法计算了扭力杆装置的应力,结果表明,扭力杆装置最大应力为389.623 MPa,小于材料许用引力,满足使用要求.     

无孔平板定常热应力的薄板比拟法

本文指出了无孔平板的定常热应力方程与弹性薄板的挠曲方程相似,其热应力函数的求解完全可以借助于弹性薄板挠曲面函数的求解方法。文中对圆板和矩形板的定常热应力进行了分析。     

混凝土蓄热装置传热研究

蓄热装置是太阳能热发电系统中的关键部件之一。对混凝土蓄热装置的传热过程进行了模拟研究,得到了混凝土蓄热器内部的温度等特征参数,并对影响因素进行了分析,结果表明混凝土较大的导热系数有利于提高蓄热温度,导热油进口温度和速度较大的时候,明显提高了换热效果,增加了蓄热装置的蓄热量。     

主动式相变储热装置蓄/放热特性实验

针对一种主动式热电热泵相变蓄热装置,在不同工作电压和不同热源温度下测试其蓄热和放热性能。实验结果表明,在不同工作电压和不同热源温度时,该装置的蓄/放热时间以及蓄/放热效率有很大差异。在工作电压较高,余热热源温度较高的情况下,该装置蓄热所需时间较短;此时继续增加工作电压会导致半导体芯片冷热端温差变大而降低该装置的制热系数。对比被动式相变蓄热装置,该装置最大的优越性在于工作电压的可调性,在合理的范围内调整工作电压大小,可以保证其较高的蓄/放热性能,同时克服了被动式相变蓄热装置在低温余热回收过程中无法改善热能供需双方在时间、地点和强度上不匹配性的缺点。     

热膨胀系数对气体钻井井底岩石应力场的影响

气体钻井中高压气体通过喷嘴发生焦耳—汤姆逊效应,导致井底温度降低,井底低温影响井底附近岩石应力分布。在热膨胀系数为常数和随机变量两种情况下,研究了低温对气体钻井中井底岩石应力分布的影响。结果表明：井底温度降低,切向应力增大,径向应力减小,意味着井底温度降低,岩石变得容易破裂,有利于提高机械钻速;热膨胀系数为常数和随机变量两种情况下,应力分布趋势相同,只是数值上有所差别,热膨胀系数为随机变量时的切向应力数值大于热膨胀系数为常数时的切向应力。