钢筋混凝土异形柱抗扭性能的数值模拟

基于有限元软件ANSYS,建立压扭作用下钢筋混凝土异形柱抗扭性能的数值分析模型,并对压扭作用下9根异形柱的抗扭性能试验进行数值模拟分析.通过反复试算,提出混凝土异形柱压扭性能数值模拟的模型分析参数,分析轴压比对不同截面形状和尺寸的钢筋混凝土异形柱的开裂扭矩和极限扭矩的影响规律.研究结果表明:数值模型对异形柱的开裂扭矩和极限扭矩预测较准,但对扭矩-扭转角全过程曲线的预测还有待进一步改进;不同截面形状和尺寸的混凝土异形柱的开裂扭矩和极限扭矩随着轴压比的增大均近似呈直线增加,但当轴压比超过0.6时,异形柱的开裂扭矩和极限扭矩反将降低;随着轴压比的增大,异形柱从开裂扭矩发展到极限扭矩的过程缩短.     

压扭作用下混凝土异形柱的抗扭性能

为考察轴压比、截面形状、配筋情况对异形柱抗扭性能的影响,对9根混凝土异形柱在压力和扭矩共同作用下抗扭性能进行研究。试验结果表明:轴压比对钢筋混凝土异形柱的抗扭性能影响较大,异形柱的开裂扭矩和极限扭矩随轴压比的增加而增大。轴压比为0.189和0.314的L形柱的开裂扭矩较轴压比为0.063的提高了23.7%和74.0%,极限扭矩提高了14.2%和38.7%。轴压比为0.314的T形柱的开裂扭矩和极限扭矩较轴压比为0.189的分别提高了71.0%和16.0%。配置钢筋能显著提高素混凝土异形柱的开裂扭矩、极限扭矩和极限扭转角。轴压比为0.189的配筋L形柱、T形柱和十字形柱较相应的素混凝土异形柱的开裂扭矩分别提高了40.8%,18.9%和26.2%;极限扭矩分别提高了102.0%,106.1%和63.9%;极限扭转角分别提高了486.1%,469.4%和494.0%。轴压比、横截面面积和配筋率均相同时,异形柱的开裂扭矩从大到小依次为L形柱,T形柱,十字形柱。十字形柱和T形柱的极限扭转角较L形柱大34.6%~44.3%。     

用于柴油机扭矩控制的摩擦扭矩在线修正算法

发动机摩擦扭矩的精确估计对基于扭矩的发动机控制策略有重要意义.机械磨损、老化、机油黏度恶化等因素会使发动机摩擦扭矩发生变化.固定的摩擦扭矩MAP无法满足ECU全生命周期对摩擦扭矩精确估算的要求.为解决此问题,建立了面向控制的摩擦扭矩模型,在此基础上设计了发动机运行过程的摩擦扭矩修正算法,选择停机及高速断油工况用于摩擦扭矩的在线估计和修正.离线计算及ECU在线测试结果表明,摩擦扭矩在线修正算法能够有效提高发动机摩擦扭矩的准确性,可用于在线估计与修正柴油机摩擦扭矩.     

竖向力与扭矩共同作用下单桩承载特性试验

为研究竖向力(V)和扭矩(T)共同作用下单桩的承载特性及内力分布规律,通过自主设计的试验装置,进行了一系列的竖向力和扭矩组合加载试验.为方便推广应用,对试验结果进行拟合,得到了竖向力和扭矩共同作用下单桩承载力计算公式.研究表明:在V-T组合荷载的作用下,单桩的承载力较单一荷载作用下降低,且当先施加的荷载(V或T)大于其极限值的1/3时V-T组合效应更加明显;V→T加载路径下的桩身扭矩和T→V加载路径下的桩身轴力,均随着桩深的增加而减小,且减小的速度加快;V→T加载路径下的桩身轴力和T→V加载路径下的桩身扭矩,分别会随着T和V的增加而减小,但减小的幅度较小;V→T加载路径下的单桩承载力较T→V加载路径下要高,因此应尽量避免单桩预先受到扭矩作用,防止因形成T→V加载模式而造成单桩的极限承载力的降低.     

二次扭矩调节系统的仿真研究

本文以二次调节系统中液压马达的扭矩为控制对象进行了仿真研究．首先在恒压网络中实现恒排量控制，完成了恒扭矩调节的最初模型，在此基础上引入压力反馈信号，实现对扭矩较恒排量更为精确的控制，从而消除了因负载变化而造成的扭矩误差     

铣削力/扭矩的解析卷积模型

为预报螺旋端铣刀铣削力和扭矩 ,建立了一个铣削解析卷积模型。铣削扭矩是铣削过程中一个重要的物理量。通过分析单位铣削力和扭矩之间的关系 ,可以获得铣削扭矩的傅里叶级数多项式 ,得到铣削扭矩在频域中的解析卷积表达式。结合铣削力的解析卷积模型 ,建立了 6维铣削解析模型。利用 kistler测力仪进行了一系列铣削实验 ,验证了模型能够对铣削力和扭矩的大小进行较准确地预报 ,从而实现了对铣削加工过程中力和扭矩的仿真计算     

神经网络方法在发动机特性仿真中的应用研究

根据发动机特性实验结果研究了发动机扭矩和转速与燃油耗及节气门开启角之间的关系.分析了利用BP神经网络工具箱对该网络进行设计的过程,建立了发动机扭矩和转速与燃油耗及节气门开启角关系的神经网络模型,即基于函数trainbpx和trainlm的模型.结果表明,基于函数trainbpx的模型的稳定性较好,而基于函数trainlm的模型的结构较简单,训练时间较短.     

扭矩与外压联合作用下海底管道的屈曲研究

针对海底管道在铺设和服役期间受到扭矩与外压联合作用发生屈曲的问题,进行缩比尺管道实验和有限元建模分析,对管道的变形和压溃规律进行研究．以缩尺比管道实验为基础,利用ABAQUS有限元软件,对实验管件在扭矩与外压联合作用下的压溃破坏进行模拟,并与实验结果进行对比,验证模型的可靠性．基于有限元分析,研究了扭矩和外压联合作用下管道的截面变形和承载极限．研究结果表明,管道受扭矩作用时,管道截面椭圆度与扭矩是近似指数相关,扭矩较小时,截面无明显变形;当扭矩接近扭矩承载极限时,椭圆度剧增.管道受扭矩和外压联合作用时外压对管道变形影响更大,管道的破坏以压溃屈曲为主,截面为“哑铃状”．管道椭圆度缺陷越大,外压承载极限越小;管道承受的扭矩载荷越大外压承载极限越小;得到了扭矩与外压承载极限的无量纲关系曲线,此关系不受椭圆度影响,扭矩越大外压承载极限的下降速率越大;建议海底管道设计扭矩不超过扭矩承载极限值的70%,以提升管道在扭矩与外压联合作用下的安全性．P-T路径比T-P路径更危险,载荷路径引起的管道承载极限差异在10%以内,椭圆度会降低载荷路径的影响差异．     

旋转轴扭矩测量装置研究

为解决现有旋转轴扭矩测量成本高、结构复杂等问题,本文提出了浮动式扭矩测量方案.在该方案中,不再采用专用的扭矩传感器,而是基于小孔钻床的结构特点,通过改变电动机安装方式和添加一系列的传动装置,将钻头的工作扭矩变化转换成电位器旋转角度的变化,并采用数据拟合的方法处理实验数据,建立起扭矩变化和阻值变化之间的函数关系.最后通过加载已知扭矩的方法,验证了该函数关系的成立,说明浮动式扭矩测量方案是可行的.     

六角端面六角头螺栓扭矩系数理论计算

螺栓紧固件在工程中得到广泛应用,其扭矩系数反映了在拧紧过程中预紧力与扭矩之间的关系.目前螺栓扭矩系数的研究大多集中于圆环端面螺栓,对于其他端面类型螺栓的研究相对较少.通过受力分析,建立了六角端面六角头螺栓的力学模型.利用圆环端面扭矩的计算公式,推导出六角端面六角头螺栓预紧力与扭矩的关系,并给出扭矩系数的精确计算公式.然后采用拧紧试验机对不同尺寸螺栓的扭矩系数进行实验测量,将理论结果与实测结果相比较,结果表明,理论结果与实验结果相吻合.     

材料力学中压杆临界力计算的矩阵法

本文从压杆的微分方程出发,推得了压杆的传递矩阵,用传递矩阵法对复杂的压杆进行了一系列的稳定计算。计算结果表明,本文公式正确,该方法具有精确度高、力学概念清晰及简便易行的优点,适于工程技术人员在微机上应用     

铸铁水平连铸用圆结晶器水冷套换热计算方法的研究

建立了铸铁铸用圆结晶器水冷套的换热模型,给出了换热边界条件的确定方法。采用该计算方法可以计算不同水道结构参数和不同水流参数下水冷套的换热效果,其计算结果与实测结果基本符合。该计算方法可为设计结晶器水冷套时使用,并与可已有铸铁水平连铸铸坯凝固过程数值模拟计算程序结合,使之更加完善。     

屈服后钢筋黏结锚固性能试验研究

为研究屈服后钢筋黏结锚固性能,采用钢筋表面开槽埋置电阻应变片的方法测量钢筋的应变分布,以钢筋强度等级、混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、配箍率、锚固长度等为变量,完成了15个梁端式黏结锚固试验. 试验结果表明：钢筋屈服后,加载端相对滑移显著增加,钢筋屈服段黏结应力明显减小,最大屈服渗透深度与钢筋所受约束和钢筋直径等因素...     

基于图像的钢筋延伸率的测量方法

研究了利用图像进行钢筋延伸率测量的方法,即在畸变模型为一阶径向畸变的情况下,利用透视投影中的交比不变性质来计算一阶径向畸变参数,进行线性的系统标定,进而实现对钢筋延伸率的测量。实验结果表明,与直接比例法相比,此方法计算量小,测量精度高。     

转K2转向架交叉拉杆结构振动与受力特性

结合交叉拉杆有限元分析,建立了完整的转K2货车动力学模型;通过数值计算,得到了交叉拉杆的各阶自由振动模态以及理想曲线通过和随机激扰下的振动与受力特性,为研究交叉拉杆结构的疲劳寿命奠定了基础.     

棒线材工艺优化系统

通过建立全模式化的目标函数及约束条件模型 ,将棒线材轧制过程优化问题归结为带有不等式约束条件的非线性规划问题。对约束条件采用 ALM法处理 ,对新的无约束目标函数采用 BFGS法寻优计算。该优化系统计算效率及精度高 ,且算法稳定     

矩形截面非对称配筋小偏心受压构件的简化计算

通过对小偏心受压构件的受力分析及其公式推导,提出了非对称配筋小偏心受压构件的简化公式.     

棒线材连轧过程数学模型

在筱开发出的孔型轧制中金属变形特性、力学性能等模型基础上,通过补充孔型尺寸计算、咬入条件验算等模型,构造出棒线材连轧过程工艺参数计算系统模型。该模型具有数学上的连续性,可描述连轧过程中各道次轧制参数的变化规律及其相互关系,并可用于建立轧制工艺优化系统。     

双针床经编机梳栉摆动传动机构分析

通过对 ＲＤ６ＤＰＬＭ ／１２ ３ 型双针床经编机梳栉摆动机构的实测及分析计算，用自行开发的机构运动分析软件包，得出了该机构的摆动曲线。由此可进一步分析该机针床运动与梳栉摆动的配合，为开发新型织物作准备。     

配500 Mpa钢筋折线先张法预应力混凝土梁受力性能分析

运用Matlab的电算程序,对配HRB500钢筋的折线先张法预应力混凝土梁进行了非线性全过程分析,并与郑州大学结构实验室的试验结果进行比较,考查了构件的破坏形态和破坏特征,分析了跨中挠度和弯矩随荷载的变化规律.数值分析和试验研究结果表明,以HRB500钢筋作非预应力筋的先张法折线形预应力混凝土梁,受力性能良好,可充分发挥HRB500钢筋的高强度,承载能力和短期挠度均可按现行规范公式进行计算.运用Matlab编写的程序进行非线性分析,其结果具有可靠性和适用性,为相应规范的编制和工程设计提供了参考.