拉伸载荷下U形缺口薄板试件应力集中系数修正公式

利用平面单元与三维实体单元的有限元方法分别计算了拉伸载荷下对称U形缺口薄板试件的应力集中系数,得到了平面单元计算结果总是小于三维单元计算结果的结论,在此基础上,比较了三维有限元结果与Neuber公式、Barrata-Neal公式的计算结果.发现:对于所研究的6种缺口形状,相较于三维有限元计算结果,Neuber公式和Barrata-Neal公式都低估了缺口应力集中系数,其中,Neuber公式低估的程度界于8.5%-13.3%之间,Barrata-Neal公式低估的最大偏差为5.8%.基于这些事实,利用三维有限元计算结果修正了Neuber公式和Barrata-Neal公式的估算结果,得到了拉伸载荷下U形缺口薄板试件的应力集中系数修正公式.     

带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究

利用实验和有限元方法研究了带圆孔复合材料层合板的应力集中，分析了铺层方式对孔边应力集中的影响，对实验和有限元方法得出的结果作了比较．     

基于Mathematica的蜂窝梁孔口应力集中问题的复分析

目的研究不同孔型的孔口应力集中问题,为蜂窝梁及其他开孔结构的工程设计应用提供参考.方法利用弹性力学的基本理论,运用复变函数的方法,引入保角变换,以无限大开孔板为例,借助Mathematica的符号计算功能,编制相应的程序对常用的蜂窝梁孔型—六边形、四边形、圆形孔口进行分析求解.运用孔口纯弯状态下有限元分析与理论计算结果进行对比和修正.结果计算推导得出了在几种不同应力边界条件下的孔口处的复应力函数,进而得到对应的孔口应力分布特征,借助有限元分析给出了纯弯状态下孔口应力的理论计算公式.结论孔口的应力集中程度随孔角曲率半径减小而加剧,圆形孔口能有效降低应力集中的影响,是一种理想的开孔形式.     

改进型高层钢框架节点非线性有限元分析

基于以往的研究成果提出了一种改进型节点———焊接孔扩大型狗骨节点,利用通用有限元程序Ansys5.7对其进行了受力分析和抗震性能分析.结果表明,焊接孔扩大型狗骨节点兼有焊接孔扩大型节点和普通狗骨节点的优点,其塑性变形远远大于两者,应力集中程度得到明显改善,是一种值得进一步研究的节点形式.     

腹板几何尺寸变化对梯形波纹腹板工字钢梁应力集中的影响

为了分析析板几何尺寸的变化对梯形坡纹腹板工字钢梁应力集中的影响,建立相应的ABAQUS有限元分析模型,并利用已有的梯形波纹腹板工字钢梁实验结果对有限元模型的正确性进行了验证;运用ABAQUS有限元软件对梯形波纹腹板工字钢梁进行了大量的非线性有限元分析,研究了腹板的波幅、厚度、平行段长度、坡纹转角、转角半径等对腹板和翼缘中应力集中程度的影响及其规律。结果表明,梯形波纹腹板工字钢梁有限元分析模型是合理的:腹板的波纹转角、转角半径、腹板厚度的变化对梯形波纹腹板工字钢梁应力集中的影响较大,而腹的波幅和平行段长度的变化对钢梁的应力集中影响较小。     

埋入式传感器与沥青混合料的交互影响研究

为研究埋入式应变传感器与沥青混合料的交互影响,利用ABAQUS有限元软件,建立了在四点弯曲加载条件下埋入应变传感器的梁试件有限元模型,分析了荷载大小、传感器测力杆长度和传感器封装材料模量等因素对沥青混凝土梁试件及传感器的力学响应与应力集中的影响.研究结果表明:传感器埋入沥青混合料梁试件后,在梁试件上与传感器法兰相接触的沥青混合料发生了应力集中的现象,但应力集中系数较小,最大值仅为2.95.传感器的测力杆也发生了应力集中现象,其应力集中系数最大值为26.83,远高于梁试件的应力集中系数.     

埋入式传感器与沥青混合料的交互影响研究

为研究埋入式应变传感器与沥青混合料的交互影响,利用ABAQUS有限元软件,建立了在四点弯曲加载条件下埋入应变传感器的梁试件有限元模型,分析了荷载大小、传感器测力杆长度和传感器封装材料模量等因素对沥青混凝土梁试件及传感器的力学响应与应力集中的影响.研究结果表明:传感器埋入沥青混合料梁试件后,在梁试件上与传感器法兰相接触的沥青混合料发生了应力集中的现象,但应力集中系数较小,最大值仅为2.95.传感器的测力杆也发生了应力集中现象,其应力集中系数最大值为26.83,远高于梁试件的应力集中系数.     

两侧有半圆形切口的薄板应力集中系数分析

通过有限元计算,得到薄板两侧半圆形切口及其附近的应力分布情况,并分析了这些地方的应力集中系数.并将计算结果与实验研究得到的应力集中系数进行了比较.结果表明,有限元方法可以直接而有效地模拟应力集中情况.     

球笼式等速万向节的接触应力分析及优化设计

以球笼式等速万向节作为研究对象,运用三维建模软件SolidWorks建立实体模型并进行简化,利用ANSYS对该万向节的两种工况做了有限元接触应力分析,找出其薄弱部位,通过改进滚道进行优化设计,缓解了应力集中现象,降低了最大应力,提高了万向节使用寿命。     

基于残余应力和应力集中系数的凹坑细节疲劳额定值预测

采用有限元分析及试验验证的方法对冲击能量进行研究,给出了冲击能量与尺寸系数之间的关系曲线。对凹坑的不同尺寸系数下的残余应力和应力集中系数进行计算,提成了一种基于残余应力和应力集中系数的凹坑疲劳分析工程方法。通过疲劳分析与试验结果的比较,结果表明：两种吻合很好,适用于工程计算。     

网格划分对构件变形和应力的影响分析

有限元法是对工程构件进行数值分析的一种非常有效而且重要的方法。有限元分析过程中，网格划分是非常重要的部分之一。网格划分直接影响到如应力集中、变形等的结果及精度。     

山区滑坡管道应力磁检测技术

滑坡灾害导致的山区管道局部应力集中严重威胁油气管道的安全运行。而现有技术难以确定滑坡管道局部应力集中位置及其严重程度,亟需一种滑坡管道应力集中检测与评价方法。因此,提出了一种埋地管道应力磁检测技术,用于确定滑坡管段的局部应力集中位置,并提出了应力状态评估方法。将该技术应用到中石油某长输支线滑坡管道,然后利用金属磁记忆检测手段对应力磁检测结果进行了验证。结果表明:磁场梯度模量与管道应力状态存在密切联系,利用应力磁检测技术可以有效识别滑坡管道局部应力集中位置,现场开挖检测结果验证了该技术的可行性与准确性。     

正交异性钢桥面板焊接节点应力集中系数

以千米级斜拉桥苏通大桥为工程背景,建立桥面板纵肋与盖板节点有限元模型,基于国内外现有的几种焊接节点热点应力计算方法,对节点焊缝周围的热点应力和应力集中系数进行数值计算,全面分析单元类型、网格划分对计算结果的影响,并通过将现场实测的应力集中系数与数值分析的相应结果进行比较,从而确立热点应力的有效计算方法,获得了节点焊缝周围的应力分布规律和应力集中系数.最后分析了板件几何参数对热点应力集中的影响.     

桩板式深路堑挡土墙结构的安全性数值分析

桩板墙是一种已得到广泛应用的新型支挡结构。该文用二维有限元midas计算了桩板墙墙面桩的位移、弯矩和接触应力,填土的土压力等。得到桩板墙能使桩后岩土体的桩轴法线方向的应力矢量分异减小;同时能够将上部坡体和下部锚固段岩土体连接成一个共同作用体,利用其自身强大抗弯能力,在阻止上部变形体出现过大的侧向变形的同时,协调两部分岩土体侧向变形;还能有效改善因开挖引起的应力集中现象,避免岩土体因过大的应力集中而导致塑性破坏。计算结果与原位观测结果等其它方法相比有较好的合理性和可比性,为工程设计施工提供了可靠数据,也可供相关工程借鉴。     

2.5米提升机主轴键槽应力集中分析

本文应用先整体分析,后再用局部细分析的有限元方法,对2.5米矿井提升机主轴键槽应力集中状态进行了分析。文中对局部细分区的选取、局部细分区边界条件的确定等问题进行了讨论。计算结果表明,这种先整体分析后再局部细分析的方法是分析构件局部应力集中的一种可行的方法。计算结果对主轴的强度设计有重要的参考价值。     

基于Schwartz交替迭代法的储气井相互影响的应力分析

利用基于叠加原理的Schwartz交替迭代法对储气井组之间的相互作用进行了细致分析,并将储气井孔边周向应力集中系数理论分析结果与有限元数值计算的结果进行了对比.用解析公式描述了第1次和第2次迭代过程,详细分析了得到的周向应力公式中的每一项,讨论了方法的收敛性.结果表明:利用Schwartz交替迭代法得到的结果与有限元结果吻合,得到的计算公式正确;储气井组之间的相互作用大致与储气井组之间的相对距离的平方成反比;对于由两口储气井组成的储气井而言,最大周向应力发生的位置位于储气井与两储气井中心连线的交点处,且得到了相邻储气井对井边缘周向应力集中系数影响的结果;Schwartz交替迭代法以相对距离的平方收敛.     

基于Workbench的注塑机尾板有限元分析与优化设计

建立了DSK300型注塑机尾板在其合模机构中的部分装配体模型,利用Workbench软件针对尾板进行了有限元分析,解决了高压锁模时尾板铰支座应力集中过大的问题,并在有限元分析的基础上进行了拓扑优化设计,使得改进后的尾板最大应力更小、质量更小.     

U形切槽梁的应力集中系数及材料测试新方法

用有限元分析得到单边U形切槽梁纯弯曲的应力集中系数,该应力集中系数随切槽宽度增加而急剧减小;随切槽深度增加先增加而后减小,最大值发生在切槽深度与梁高之比α=a/h=0.2附近,改进和扩展了现有应力集中系数手册中的有关数据.另外对U形切槽梁承受三点弯曲的应力集中系数在深切槽段即无量纲化切槽深度α=0.8～1.0也补充了相应数据.基于利用本文得到的U形切槽梁应力集中系数值,提出采用变化切槽根部圆角半径的纯弯曲或三点弯曲U形切槽梁,同时测试准脆性材料拉伸强度σt和断裂韧度KIC的一种新方法.     

轮式装载机前车架的有限元分析与结构优化

以某ZL50装载机前车架为研究对象,利用Pro/E软件建立三维实体模型,导入ABAQUS软件建立有限元模型.基于载荷-时间历程的动态有限元分析,获得典型工况下的前车架应力分布云图.结果表明:在举升和卸载工况下,局部结构应力峰值过大,应力集中位置较多;在应力集中位置增设加强筋和过渡圆角,并对加强筋板厚度进行优化后,前车架受力状况得到明显改善,应力集中现象得以消除,安全系数提高近200%.     

异形截面轴肩的应力集中特征

针对圆柱体与四方体相接的同心异形截面轴肩,建立直径比大于2、过渡圆角分别为内凹和外凸两种形式轴肩的三维有限元计算模型,利用ANSYS软件,分析计算应力和应变;给出变截面处应力集中系数随变截面直径比和内凹及外凸过渡圆角半径变化的曲线.计算结果表明,对于大径比异形截面轴肩,影响应力集中系数大小的决定因素是过渡圆角半径的大小和类型,而不是直径比的大小.不论是内凹过渡圆角还是外凸过渡圆角,过渡圆角半径越大,应力集中就越小,反之,过渡圆角半径越小,应力集中就越严重.当过渡圆角半径一定时,外凸过渡圆角的应力集中比内凹过渡圆角的应力集中小.直径比的大小对应力集中的影响不是很明显.