汽车转向柱管花键端部的强度研究

转向柱管是汽车转向系统中的重要部件之一,文章通过对某厂生产的汽车转向柱管总成试件的扭转破坏试验研究,结果证明在转向柱管靠凹槽一侧花键端部,通过增加转向柱管外花键齿与方向盘中心内花键齿之间的非接触区间长度,可以提高转向柱管所承受的最大扭矩的重要结论,从而为转向柱管的设计提供了理论依据.     

扁挤压筒挤压的光塑性模拟

文章利用三维光塑性方法,以聚碳酸酯为材料,模拟了具有流线型过渡型腔的扁挤压筒挤压整体铝壁板型材时的挤压变形,获得了三维塑性应变场。结果表明,挤压变形主要集中在流线型型腔内,扁挤压筒型腔内则为难变形区,两者的过渡处存在应变集中现象;变形区内未出现死区;挤压变形沿厚度方向基本成对称分布,有类似于拉拔(中间)、镦压(两侧)以及摩擦力影响(边缘)3个区域,且越到模口处对称性越好。模拟实验获得的应变场为扁挤压筒挤压的数值模拟和优化设计提供了依据。     

深埋隧洞围岩稳定性分析及结构设计研究

按照围岩是地下工程中主要的承载结构这一设计思想,应用弹塑性有限元法分析了锦屏二级水电站引水隧洞开挖及支护过程中围岩的变形规律与特征、围岩应力分布及其变化规律、塑性区范围,比较研究了不同渗控方案对隧洞围岩和衬砌的工作状态的影响,提出了较优设计方案.图4,表3,参6.     

两种载荷条件下扁挤压筒的应力比较

对扁挤压筒的三维光弹性实验分析,其结果和众多文献资料所用均布挤压力和装配力的分布情况有所不同;文章结合有限元分析手段对该结果作进一步的研究,并与实验结果以及基于均布力假设的数值结果作比较;结果表明,与实验结果基本吻合,而与均布力假设结果有一定的差别。     

功能梯度圆筒热弹性问题的状态空间解

文章研究了功能梯度圆筒受轴对称温度荷载时的热弹性问题。基于热传导方程、热弹性方程、平衡方程和引入热流密度,建立了圆筒热弹性轴对称平面应变问题的状态空间理论,得到了材料参数沿径向任意梯度变化圆筒热弹性问题的状态空间解。算例验证了文中解的正确性和有效性。文中方法可推广到任意梯度圆筒的瞬态热应力和热动力响应分析。     

Ⅰ型裂纹尖端圆弧对应力强度因子影响的数值研究

应力强度因子表征了裂纹尖端奇异应力场的强度,它是研究裂纹扩展规律和带裂纹构件强度的基础。采用有限元法,对受均布荷载作用存在边缘Ⅰ型裂纹的平面板进行了数值分析。研究了裂纹尖端圆弧对应力强度因子的影响,分别计算了具有不同裂尖圆弧r_0的Ⅰ型裂纹的应力强度因子。采用应力法计算不同半径处的表观应力强度因子,插值到裂尖圆弧而得。根据计算结果,绘制K_Ⅰ-r_0曲线,利用最小二乘法拟合至尖裂纹(r_0=0)即得理想尖裂纹的应力强度因子,与解析解相差仅0.7%。该曲线为带圆弧裂纹的应力强度因子测试和带圆弧裂纹构件强度计算提供了依据。     

整体壁板扁挤压组合筒的光弹性应力分析

采用三维光弹性法对扁挤压组合筒进行了力学分析,得出了组合筒仅受预紧力作用时装配面上的装配压力、等效应力以及若干截面上的应力分布情况。结果表明,装配面上的正压力分布并不均匀,根据装配面上装配压力均匀分布的假设得出的结果必然有较大的误差;沿轴向分布基本均匀,可以简化为平面问题来处理。     

磁热冲击下非均质圆筒的动态响应分析

文章基于轴对称平面应变问题的运动方程和应力-位移关系，借助状态空间技术和Newmark法，对受热冲击和轴向磁冲击下，材料性质沿径向任意梯度变化的圆筒进行动态响应分析，得到位移和应力随时间变化的半解析解；对均质圆筒、双层均质材料组合圆筒及含功能梯度材料(functionally graded material, FGM)的双层圆筒进行分析，检验解的正确性和有效性。算例分析表明：适当地延迟热冲击时间，可大幅降低磁热冲击下双层均质材料组合圆筒的动应力振幅；将双层圆筒内层材料替换成FGM,并选取合适的梯度分布因子，可有效降低圆筒内动应力的峰值。研究结果可为受磁热冲击的非均质空心圆筒结构强度评价和优化设计提供理论参考。