带贴板销轴耳板连接参数化分析及设计方法研究

由于销轴耳板连接力学性能良好,施工安装方便,是索节点常用的连接形式．工程中为了提高无贴板销轴耳板连接的极限承载力,常在耳板两侧焊接贴板．然而现阶段针对带贴板销轴耳板连接的研究相对较少,其极限承载力计算方法尚未明确．为探究带贴板销轴耳板连接的破坏形式和极限承载力影响因素,设计了20个销轴耳板连接试件,包括4个无贴板销轴耳板连接试件和16个带贴板的销轴耳板连接试件,并进行破坏性试验．采用有限元软件ABAQUS对其力学性能和破坏形式进行数值模拟,模拟得到的破坏形式、极限承载力与试验结果基本一致,验证了有限元方法的正确性．基于有限元模型对带贴板销轴耳板连接进行参数化分析,研究销孔直径、耳板端距、耳板边距等参数对销轴耳板连接极限承载力的影响．通过理论推导和线性拟合的方法得到了带贴板销轴耳板连接孔壁承压破坏、净截面拉断破坏、端部截面剪切破坏下的极限承载力计算公式．由于贴板通过焊缝与耳板连接,在焊缝的作用下与耳板协同承受荷载,因此必须保证焊缝的强度,通过理论推导得出了环形角焊缝极限承载力的计算公式,并与有限元模拟计算结果对比,结果较为接近．本文为实际工程中验算带贴板的销轴耳板连接的极限承载力提供了理...     

下承式系杆拱桥柔性吊杆成桥索力的确定

对下承式系杆拱桥柔性吊杆在成桥状态下的内力进行分析研究,分别以位移、弯曲应变及整体受力状态为控制目标来确定成桥时吊杆内力。同时对这几种方法所确定的吊杆内力进行比较。为今后同类桥梁的推广应用提供设计施工分析等方面的参考。     

轴的可靠性设计

本文介绍了一个实用的轴的强度可靠性设计的计算程序.它可以进行静强度可靠性设计和疲劳强度可靠性设计.该方法使用方便,计算迅速,可设计轴的任意一截面直径及其可靠度、应力和安全系数、已在PC-1500袖珍机上实现.     

钢-混组合结构蝶形拱桥索力优化

以中承式钢-混组合结构蝶形拱桥为研究背景,对以异型拱为代表的拱桥的索力优化问题进行研究。运用MIDAS/Civil软件建立桥梁结构的有限元模型,通过对比分析不同张拉索力下的拱肋轴力、弯矩、应力以及索力不均匀程度,确定最合理的吊杆张拉力,同时对4种不同的张拉方案从拱肋轴力、拱肋弯矩、主梁应力以及吊杆内力等方面进行对比分析,以确定最优的吊杆张拉顺序,最后以确定的吊杆张拉力和张拉顺序对吊杆进行验算。研究结果表明,该蝶形拱桥的第二次吊杆张拉力选取中索450kN、边索550kN较为合理,最优的张拉方案为先张拉拱顶两侧的两根吊杆,再张拉拱顶吊杆,然后从拱脚向拱顶对称张拉,吊杆的最大应力和应力幅均满足规范要求。     

空间结构销铰节点销轴常幅疲劳数值模拟

空间结构的受力关键是节点受力是否满足其强度或刚度要求。以空间结构销铰节点销轴常幅疲劳强度为研究对象,基于相似数值模型和nCode Designlife疲劳分析软件对节点进行5个因素共32个理论模型的疲劳仿真,得到其销轴应力-循环次数曲线(S-N curve)并建立其疲劳寿命理论估算公式。分析结果表明:销轴在对称循环加载作用下(应力比R=-1),其热点应力位于外侧内外耳板交界与销轴接触面处,且2×10~6循环次数对应名义允许应力幅为94.42 MPa;销轴常幅疲劳性能与节点销孔间隙、耳板厚度、耳板间距3个参数负相关,与销轴直径、销轴材质屈服强度2个参数正相关;销轴常幅疲劳性能影响因素敏感性的主次顺序为:销轴材质→销孔间隙→耳板间距→销轴直径→耳板厚度。     

轴的疲劳强度可靠性设计方法

本文导出了轴的合成应力离散系数计算式，轴径的设计公式和简化的可靠性设计 方法．文中方法可以推广应用于其他机械零件强度的可靠性设计。     

轴的可靠性设计

本文讨论建立对“强度——应力”干涉理论基础上轴的可靠性设计计算方法。根据轴的强度分布密度及应力分布密度所服从的分布函数推导出联接方程式,并在例题中表明了轴的可靠性设计的全过程。     

木材销槽承压强度研究现状分析

木结构销式连接是应用最广泛的木结构节点连接形式,而木材销槽承压强度是确定木结构销式连接承载力的决定因素之一,这是木结构设计中不可或缺的一部分.分析了国内外学者关于木材销槽承压强度的试验、理论公式及数值模拟的研究现状,并提出了建议和看法,这对我国木材销槽承压强度的进一步研究及改进木结构销式连接的性能具有重要意义.     

船体时变可靠性分析

利用船体梁强度的单调退化特性，确定在设计寿命内船体强度的最小值。由船体强度的最小值和载荷的最大值，根据经典的时不变可靠性理论，构造了一种新的时变可靠性表述形式。同Guedes Soares和Garbatov的基于随机过程上跨率的时变可靠性表述形式相比，这种新的时变可靠性表述形式，既能够展现疲劳和腐蚀所导致的船体可靠性随时间的连续变化，同时又避免了数值积分的麻烦。因此这种方法计算量小，计算效率高。     

大跨刚架系杆拱桥吊杆力优化

刚架系杆拱桥是一种复杂的多体系组合结构,施工工艺较复杂,确定合理的成桥状态吊杆力,同时确保施工中的各阶段受力合理是结构设计和计算的重要内容之一。本文对该拱桥成桥状态吊杆力采用了多种常规优化方法进行计算,并对各种方法的计算结果进行了比较分析,得出每种方法均存在一定的局限性,基于此,本文提出了一种确定合理成桥吊杆力的方法,它对该类桥成桥状态合理吊杆力的确定有着一定的工程参考价值。     

系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制

推导出一种以系杆拱桥系杆的弯矩为目标控制量的吊杆钢束初始张拉力的确定方法,提出了吊杆的分阶段张拉的施工控制方法,此法可使系杆的内力状态更符合设计要求。     

提高石油钻机链条寿命的研究

本文是我们参加某部基础件攻关中关于提高石油钴机(2″×2)传动链条寿命课题的小结。通过对目前处于高速、强力钻井和开式润滑情况下2″×2传动链条销轴断裂失效分析,认为要解决销轴断裂问题,应以提高疲劳强度为主,兼顾其耐磨性.根据这个原则拟定的20CrMnMo钢860℃三期碳氮共渗B工艺,达到了部下达的80年攻关指标,即一盘2″×2传动链条打一口3000米井、不断销及累计使用时间超过2000小时的要求,并且在由碳氮共渗B工艺制成的销轴与其他材料、工艺的销轴组装成的混装链中未发生断销.由此说明,针对销轴的失效特点,采用相适应的热处理加表面强化的综合强化工艺,是发挥现有材料强度潜力,解决国产石油钻机链条销轴早期断裂问题,提高销轴寿命的有效途径之一.     

实况下机械零件的动态可靠性分析

考虑不同工况下载荷变化和强度退化对机械零件可靠性的影响,采用雨流计数法对工况载荷进行统计处理,运用Goodman直线修正法与线性积累损伤法则估计出零件的疲劳寿命.在此基础上,利用等时间段内最大载荷替代载荷变化,Gamma过程模拟强度随机退化的方法来建立渐变可靠性数学模型,最后由随机摄动理论和四阶矩法相结合推导出可靠性灵敏度的表达式.以采煤机扭矩轴为例,估算出扭矩轴在实际载荷下的疲劳寿命,给出各参数变量在疲劳寿命内动态可靠性灵敏度变化规律,分析了参数变量改变对扭矩轴可靠性的影响,并用Monte Carlo仿真进行了验证,结果表明所采用的动态可靠性分析过程符合实际工况,能够为实况下机械零件的动态可靠性分析提供一种方法.     

大跨重载钢结构梁柱销轴节点承载性能试验研究

某多层工业厂房为钢框架结构,二层大跨度楼面钢桁架与钢柱连接采用销轴节点.钢桁架上下弦杆及腹杆均采用H型钢截面,弦杆及腹杆通过特定构造形式的节点域采用销轴与柱伸出的耳板连接.为满足工程设计要求,需要确定其承载性能.根据设计要求和有限元分析结果,对该连接节点设计了4组试件进行试验研究,结果表明销轴节点在设计荷载下处于弹性阶段,破坏阶段仍具有良好的延性,承载性能满足设计要求,可为类似工程参考.     

重组竹横纹销槽承压强度试验研究

设计4组仅销槽直径不同的试件来分析螺杆直径对重组竹横纹销槽承压强度的影响,根据试验结果评价美国木结构设计规范和欧洲木结构设计规范推荐的理论计算公式对重组竹的适应性。采用1mm/min的速度加载至试件破坏,根据试验结果,得到了所有试件的荷载-位移曲线和极限强度值,并且得到基于美国规范5%d偏移法的屈服强度试验值,结果表明采用5%d偏移法得到的重组横纹竹销槽承压屈服强度值比较均匀,变异系数13.36%之内,并且其平均值随螺杆直径增大而减小,大于理论公式的计算结果,因此采用规范推荐的理论计算公式具有较高的可靠性。     

考虑吊杆断裂过程的下承式钢管混凝土拱桥动力分析

收集并分析62座下承式钢管混凝土（CFST）拱桥的主要参数，构建6种不同跨径的下承式CFST标准拱桥. 采用MSC.Marc有限元软件模拟缩尺试验模型吊杆断裂的全过程，讨论动力系数计算方法及其取值. 确定6种不同跨径下承式CFST标准拱桥在短吊杆、次短吊杆及长吊杆分别断裂时剩余吊杆及加劲纵梁的动力系数取值. 研究结果表明：采用有限元软件MSC.Marc模拟下承式CFST拱桥吊杆断裂，最大误差仅为11.25%. 各吊杆分别断裂时，拱肋和加劲纵梁各截面均为断裂吊杆所对应位置动力响应最大；剩余吊杆为断裂吊杆的相邻吊杆动力响应最大. 下承式CFST拱桥剩余吊杆和加劲纵梁动力系数取值分别为1.75和1.80时，采用静力法计算结果与动力计算最大值基本一致，且计算结果偏于安全.     

岩石力学参数综合测试及其生产实践应用

将作者近２０年来对岩石单轴综合测试的数据列表，这些数据有岩石单轴抗压强度、抗张强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比和内摩擦角等，并确定了岩石单轴抗压强度与抗张强度的比值；还将岩石按其强度划分了等级，以资生产实践应用。     

基于剩余强度的箱形梁类焊接结构可靠性分析

根据概率损伤容限分析及可靠性理论，提出了一种基于剩余强度的箱形梁类的焊接结构可靠性分析方法，给出该类结构疲劳裂纹随机扩展过程中较普适的a—ac干涉模型和结构疲劳可靠性表达式。在给定与疲劳寿命有关的各参数条件下求得动态可靠性曲线，从而在箱形梁类的焊接结构设计中，很方便地根据可靠性要求确定或选择设计参数以及设备在使用过程中按周期检查和维修。     

重组竹横纹销槽承压强度的试验研究

设计4组竹销槽直径不同的试件来分析螺杆直径对重组竹横纹销槽承压强度的影响。根据试验结果评价美国木结构设计规范和欧洲木结构设计规范推荐的理论计算公式对重组竹的适应性。采用1 mm/min的速度加载至试件破坏。根据试验结果,得到了所有试件的荷载-位移曲线和极限强度值;并且得到基于美国规范5%d偏移法的屈服强度试验值。结果表明采用5%d偏移法得到的重组横纹竹销槽承压屈服强度值比较均匀,变异系数13.36%之内;并且其平均值随螺杆直径增大而减小,大于理论公式的计算结果;因此采用规范推荐的理论计算公式具有较高的可靠性。     

抗力随时间变化非承载力因素对结构可靠性影响

以轴压构件和弯曲构件为例，对比分析了在不同抗力变化形式下，混凝土结构在设计基准期内可靠性的变化规律；指出抗力衰减的起点是决定结构可靠性变化的关键因素。分析了混凝土保护层厚度、混凝土强度等级、碳化速度系数、设计基准期等非承载力因素对结构抗力衰减起点的影响。