均化接触压力的螺栓连接结合面形状主动设计

为了改善螺栓连接结构的连接性能,以螺栓连接结合面作为研究对象,针对结合面接触压力分布以及有效接触面积,对结合面形状进行了主动设计研究。首先,利用有限元方法,将弹性体的接触界面离散化,从接触界面节点出发,建立了弹性接触问题数学模型,将界面节点处的接触间隙和接触压力的关系转化为数学规划问题。然后,利用该模型,提出一种以螺栓接触压力分布或有效接触面积等接触性能作为设计目标的螺栓连接结合面形状主动设计方法,通过改变结合面的表面形状即表面各节点处的接触间隙,实现改善螺栓连接接触性能的效果。最后,借助ANSYS参数化设计语言,将设计方法流程化,建立了单螺栓连接、法兰盘连接的分析案例,对主动设计以及增加连接件厚度的方法进行了对比分析。结果表明,该设计方法可降低接触压力的峰值和分布离散度,增加有效接触面积,与增加连接件厚度的方法相比,在同样的接触性能目标下还能保证连接结构的固有频率不下降,从而验证了所提主动设计方法的可行性和有效性。     

胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件推出试验研究

胶合木-混凝土组合梁中的剪力连接件是整个组合梁中至关重要的一部分。为了抵抗木梁与混凝土板之间的纵向剪力和滑移,不仅要求剪力连接件具有一定刚度,还必须具有足够的受剪承载力。为了研究胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件的受力性能,对10组共30个胶合木-混凝土组合梁螺钉连接件进行推出试验研究。根据试验结果,探讨了螺钉连接件的受力特性和破坏机制,分析了螺钉直径、螺钉嵌入长细比、混凝土强度、螺钉布置方式等因素对螺钉连接件受剪承载力的影响。结果表明,螺钉连接件受剪承载力随螺钉直径的增大而增大;螺钉连接件受剪承载力随螺钉嵌入木材部分长细比的增大而增大,但增长幅度趋于平缓;混凝土强度和螺钉布置方式对受剪承载力的影响很小。研究结果可以为胶合木-混凝土组合梁的设计和工程应用提供参考。     

螺钉连接固定结合面匹配设计研究

为改善机床固定结合面的实际接触状态,对螺钉结合面压强分布的影响参数及影响规律进行了研究。通过建立的单螺钉连接结合面接触分析模型,获得了结合面的接触压强分布。通过改变结合面的设计参数,来实现螺钉有效影响半径、有效连接区域的最大化,得到了被连接件厚度与螺钉直径的匹配关系,以及相邻螺钉的最大间距。采用压强沿连接孔径向的高斯型分布曲线,对结合面压强分布规律进行了参数化表征和分析,分析结果表明:预紧力的增大可使压强值呈线性增大,但不改变压强分布趋势及分布范围;被连接件厚度的增加使压强分布由集中向均化分布过渡,但效果则逐步减弱;当螺钉直径增大时,结合面压强分布半径增大,当径向距离为螺钉直径的0.8倍时,压强最大。     

冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接抗剪性能试验研究

介绍单颗自攻螺钉连接件和多颗自攻螺钉连接件的试件制作、加载装置及它们抗剪承载力的试验全过程.根据试验过程和破坏现象,总结不同试件的荷载-变形曲线、抗剪承载力试验值及破坏模式.依据各国规范及相关文献,结合试验数据,验证中国规范GB 50018-2002及美国AISI规范对于计算单颗螺钉抗剪承载力的可行性及可靠性.通过探讨不同母材厚度、不同螺钉数目、不同螺钉排列方式及不同螺钉间距对自攻螺钉连接抗剪承载力的影响,总结得到自攻螺钉连接抗剪试验破坏的几个阶段、主要破坏模式和影响因素:(1)螺钉数目及间距是影响自攻螺钉连接抗剪性能的最主要因素;(2)螺钉排列方式对连接的抗剪性能影响较小;(3)在某些破坏模式下,母材厚度也是影响连接件抗剪性能的主要因素之一.通过对试验数据统计分析,发现自攻螺钉群的抗剪承载力具有“群体折减效应”,并给出能反映“群体折减效应”的螺钉群效率系数的分布范围,发现螺钉间距及数目也是影响效率系数的主要因素.     

基于有限元法的组合梁剪切连接件的优化布置

结合有限元思路,采用直接刚度法推导考虑界面滑移的钢-混凝土组合梁的单元刚度矩阵,从而建立了一维组合梁单元模型.采用自编有限元程序计算了在简支情况下的组合梁的滑移和挠度,与解析解进行对比验证,两种方法计算所得结果分布曲线重合,同时也发现界面滑移对挠度的影响不能忽视.在此基础上,根据组合梁界面剪力流的分布情况,且在不增加剪切连接件数量情况下,本文针对全长均匀布置剪切连接的方式提出了采用分段均匀布置方式的优化布置方法,通过对梁端部分与跨中部的剪切连接件按5∶5、6∶4、7∶3、8∶2的分配比率进行分析比较,确定7∶3的分配方式是最优的,且能达到有效减小界面滑移,增大组合作用,进而减小组合梁挠度的目的.     

封闭加固型计算机板卡锁紧结构接触热阻分析

针对封闭加固型计算机芯片冷板和机箱导轨间的界面传热问题，利用有限元软件对两种常用的导轨锁紧结构(3J和5J结构)进行了建模与分析，通过比较接触压力和接触热阻分布特点，发现在相同条件下5J结构具有更低的接触热阻.随后，以5J结构为研究对象，详细分析了螺栓扭矩和表面粗糙度对其接触热阻的影响，发现增加螺栓扭矩或减小表面粗糙度虽然都可以减小接触热阻，但增加螺栓扭矩引起的热阻降幅较小，且还会产生较高的接触压力，不利于长期使用.原因分析表明:机箱导轨刚度不足是导致界面接触不均、热阻分布不均和平均热阻偏大的主要原因，因此对机箱导轨的结构与尺寸进行了优化.计算表明，优化后的结构不仅显著降低了接触热阻，而且大幅减小了界面接触压力，减小效果在螺栓扭矩较大、表面粗糙度较小时更为明显.     

沥青填入式伸缩缝铺装界面的力学行为特性

沥青填入式伸缩缝铺装中,界面是整个伸缩缝结构的最薄弱环节.鉴于此,文中选取公路-Ⅰ级荷载的最大轴重140k N作为计算荷载,在确定伸缩缝各组成部分材料参数的基础上,建立了沥青填入式伸缩缝铺装ANSYS有限元模型.通过计算4种不同荷位下的界面指标,并提取界面控制指标,进而分析伸缩缝材料模量、界面摩擦系数、界面高度差、水平力、轮胎接触压力等对界面控制指标的影响.结果表明:界面控制指标为界面拉应力、界面剪应力、界面竖向位移;水平力、轮胎接触压力对界面拉应力及界面剪应力的影响较大,模量比、水平力、轮胎接触压力对界面竖向位移的影响较大;选择模量较大的伸缩缝混合料、界面进行粗糙化处理、采用较小的界面高度差、防止车辆在伸缩缝上紧急启动或刹车、防止车辆超载等措施有利于缓解界面损害.     

直缝焊管开口孔型中轧辊与管坯间的接触压力分布

为确定直缝焊管中轧辊与管坯间的接触压力分布规律 ,采取全息光弹性方法对该问题进行实验研究 ,并且利用有限元方法进行模拟计算 ,最终得出直缝焊管开口孔型轧辊与管坯间接触压力的分布规律 :管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,下轧辊与管坯的接触压力分布局限于轧辊的两侧 ;上轧辊与管坯的接触压力分布是以轧辊中点为界分为两个部分 ,每个部分内接触压力近似呈三角形分布。管坯在开口孔型中处于弯曲成型阶段时 ,接触压力分布是在弯曲成型阶段压力分布基础上中部叠加了一个挤压力     

简支组合梁界面行为和挠曲变形的理论分析

文章根据分离体挠曲变形协调,建立界面切向力与法向力的关系方程;联立界面连接件的剪力滑移物理方程,解得界面切向剪力、法向力及滑移的分布函数,进而导出组合梁挠曲线方程和附加挠度计算公式。算例显示均布荷载简支梁界面切向剪力或滑移自跨中向梁端呈近似线性分布,在合理连接度和外荷载下的附加挠度介于5%~13%,也小于规范方法的计算挠度。     

带埋置弹簧界面单元模型研究

为克服采用弹簧单元模拟钢-混凝土组合结构的连接件时网格划分要顾及连接件位置的缺陷,提出了一种新型的带埋置弹簧界面单元模型。在该模型中,界面单元用于模拟钢板和混凝土之间的接触,弹簧用于模拟连接件的作用,可位于界面单元内任何位置。该模型既能合理考虑钢板与混凝土界面上的各种连接作用,又能使单元划分不受连接件位置的影响。推出试验模型和钢管混凝土拱桥拱脚等算例表明,该模型网格划分方便,计算精度较高,适用于实际工程的计算分析。     

基于线性互补算法的叠梁接触规律研究

确定叠梁层间发生接触的区间及接触力分布规律是叠梁计算的关键.为克服以往解析解答得到的结论不合实际的现象,将叠梁接触问题构造为线性互补问题,并给出其一般求解过程.为验证该法的合理性,以梁与刚体接触问题的Timoshenko解答与胡海昌解答为例进行对比分析.在此基础上,对典型荷载作用下的叠梁接触问题进行了计算,并对其影响因素进行了深入研究.最后得到如下主要结论:刚度比、荷载作用形式以及剪切挠度对叠梁层间接触规律影响均非常明显;考虑剪切变形影响时,叠梁接触力由集中力变为分布力;集中力作用下,叠梁接触趋于点接触,均布力作用下,叠梁接触趋于线接触;上下梁刚度相等是叠梁接触力分布规律的一个转折点,不同的上下梁刚度比会得到不同的接触规律.     

单缸发动机消声器压力损失的CFD研究

测量了某单缸发动机消声器的入口气流脉冲压力信号.依据消声器的实际物理结构,建立了发动机消声器的仿真模型.考虑单缸发动机的排气特性,提出了使用脉冲压力有效值设置边界条件的方法,运用计算流体动力学(CFD)技术仿真计算了消声器内部压力损失的分布情况.根据仿真结果,分析得到消声器内部产生较大压力损失的环节,有针对性地对消声器内部结构进行了改进.在相同工况下,对改进后的消声器入口气流压力信号进行了测量,并再次进行了仿真计算.结果表明,改进后消声器压力损失明显降低,且在内部分布更加均匀.     

对YWK-50-C型压力控制器的改造

为解决YWK-50-C型压力控制器的动触头与固定触头闭合和断开而造成的误动作及节点易烧损问题,对YWK-50-C型压力控制器进行分析研究,在该压力调整器前端设一个辅助风缸,安装了直流继电器、电容,这样就能稳定波纹管内压力,解决了压力控制器的误动作的问题,节点的电流和电容都足够大,解决了节点以烧损的缺点.可以节省备件消耗,提高效益,将在电机车上广泛应用.     

轮胎接地压力静态测试仪的开发

轮胎接地压力测试方法主要是压力传感器法．对沥青路面结构力学特性的研究来说，已有的轮胎接地压力测试装置及测试结果有一定的特点和局限性．基于这些考虑，开发了一套轮胎接地压力静态测试仪．该测试仪是一种单点测试法，并将压力传感器置入沥青混凝土，很好地模拟了实际路面结构的受力特性．实际测量结果表明该仪器准确可靠。     

基于Fourier-Bessel分解的环型超声换能器设计

针对时空快照数据库提出一种从时空变化模式的方法．该方法采用基于密度和基于网格的方法，将高维密集单元的搜索限制在子空间密集单元的交集中，缩小了搜索空间．通过引入子约束和模式区间等概念，使算法能发现不同概念层上的变化模式．结果中的模式质量取决于离散过程中的最小粒度．实验证明这种方法能够有效地从时空快照数据中有效提取时空变化模式．     

单牙轮钻头轴承接触应力分析

采用Pro/M分析软件,利用接触问题的有限元法,对单牙轮钻头轴承内接触受力做了进一步的分析和研究。对轴承内应力的分布,轴向载荷与径向载荷的关系,钻头结构参数、钻压与接触应力和接触面积的关系作了论述,得出了轴颈上接触应力的分布规律曲线,提出了轴承设计应注意的问题。     

喷射混凝土在梁桥加固中的应用

针对某地对现有梁桥采用喷射混凝土加固处理,研究了锚喷加固后的效果,并对采用不同加固方案加固后桥梁的挠度、纵横向应变进行了对比研究.发现喷射混凝土加固的效果明显,采用将梁底锚喷层沿桥纵向做成3块单向板的加固方案加固的桥梁,不仅能增强各主梁横向联系,改善荷载横向分布状况,还能有效的降低横向应变.结果表明,喷射混凝土加固的梁桥具有很高的强度,使该桥的使用功能得到提高.     

基于人机工程学的不同床垫材料对人体影响分析

通过受试者仰卧时体压分布对比、纵向压力分布曲线分析、床垫平均压强差异性对比等方法,研究床垫材料对人体仰卧体压分部特性的影响.结果表明:分区弹簧和海绵床垫的最大压力集中在头后部及足跟,整体舒适性较高;记忆海绵垫的最大压力集中在足跟处,乳胶垫压力较均匀,分布在头后部、骶骨和足跟处,但这两者压力值较分区弹簧和海绵垫高,整体舒适性略低;棉胎和棕床垫的最大压力集中在骶骨和头后部,整体接触面积较小,局部不舒适感较强;水床垫与气床垫虽然没有压力过分集中,但整体接触面积较大,人体轮廓模糊不清,长时间使用易疲劳.     

毛冠鹿人工饲养及繁殖初探

毛冠鹿主要产于我国，生性胆小，人工饲养及繁殖困难．成都动物园饲养有1雄3雌4只成年毛冠鹿，多年没有繁殖．通过设置专门的饲养场地，并在其中种植大量毛冠鹿喜食的小叶女贞、毛叶丁香等植物，将4只毛冠鹿放入这样一个僻静无干扰的环境中饲养．提供多样化的饲料和足够的能量，每只毛冠鹿日平均摄入能量〉4604．6kJ，同时毛冠鹿还能自由采食场地中的植物，很快适应了环境，使多年未繁殖的毛冠鹿开始繁殖．2003年有一只雌性毛冠鹿产仔，2004年3只雌性毛冠鹿全部产仔并存活．产仔率和存活率都达到了100％．