薄壁高墩盖梁横穿法施工架体力学特性分析

针对薄壁高墩盖梁横穿法施工安全问题,以某在建大桥工程为背景,研究了高墩横穿法盖梁施工架体力学特性。介绍关键组合构件力学特性计算方法,同时采用有限元软件Maids-Civil,建立施工架体在最不利荷载影响下有限元模型,计算分析模板面板、主背楞、支撑桁架、对拉螺杆、横梁、纵梁和横穿钢棒的应力及变形。结果表明：横穿法施工架体模板系统最大组合变形值为4.55 mm,最大组合应力值为95.89 MPa,支撑系统最大组合应力值为106.28 MPa,均在规定范围内。结构整体抗倾覆安全系数计算结果为12.3,大于规定最小安全系数2。依据研究成果开展盖梁施工监控,现场检测数据显示盖梁检测数据均在规定范围内,表明盖梁横穿法施工安全可靠。     

施工升降机的刚柔耦合动力学特性仿真分析

为保证施工升降机的运行安全,本文对高风险运行工况下施工升降机的刚柔耦合动力学特性进行了分析﹒首先,建立施工升降机刚柔耦合模型;其次,分析施工升降机的高风险运行位置,并定义传动装置中齿轮与齿条之间的接触力模型;最后,运用ANSYS和ADAMS仿真计算了吊笼的运动状态和附墙架的最大应力节点﹒结果表明：在高风险位置的上升和下降中,吊笼的加速度和速度均呈正弦波动且快速衰减,分别在0.25 s和0.4 s后趋于稳定;最大应力位于附墙架与导轨架连接的螺栓孔处,分别为49.54和50.20 MPa,均可满足安全强度校核．     

柔性巨型摩天轮结构的非线性分析

柔性巨型摩天轮结构体型庞大,结构形式特殊,刚性轮缘与柔性拉索相结合,边界条件复杂,存在着温度、缺陷和冗余度等敏感性因素影响。本文结合某摩天轮工程实例,分析柔性巨型摩天轮结构轮缘和拉索的受力性态,合理选择初始态预应力度,优化结构性能。考虑初始缺陷分别对轮盘以及摩天轮整体结构进行稳定分析,研究其非线性屈曲特征。同时考虑几何非线性和材料非线性进行弹塑性极限分析,全面揭示其结构特性。分析和研究结果表明：预应力拉索的引入使得柔性巨型摩天轮结构具有明显的非线性特征,初始态预应力决定了结构受力性态,由辐射状拉索和立体桁架组成的轮盘结构提供了强大的抗侧和抗扭刚度,柔性巨型摩天轮结构稳定性能良好,塑性发展机制理想,最终破坏表现为强度破坏,弹塑性极限承载能力比较大,能满足摩天轮正常运行和暴风状态的要求。     

某轻型车载火炮架体在后坐阻力作用下的响应分析

为校核车栽火炮的结构稳定性,该文以某轻型车载火炮的后坐阻力计算结果为结构的动态载荷.用有限单元法分析了架体结构在极限射角状态的模态,再用模态叠加法分析了结构动态响应.结果显示架体动态响应最大应力为620 MPa,最大位移为6.2 mm,能够满足使用的刚强度要求,表明架体结构整体设计是合理的,这些为结构的设计提供了理论依据.     

军用载物箱跌落姿态行为仿真研究

为研究某军用载物箱标准姿态跌落行为下的动力响应问题，通过仿真分析进行包装系统性能评估，为结构优化提供数据支撑，并与假想姿态跌落行为进行对比仿真试验，分析响应结果的差异性，确认仿真分析中标准姿态跌落建模的重要性。采用Hypermesh联合LS-Dyna集成建模思想，对不同姿态跌落工况进行有限元仿真分析，获得包装系统各部位应力云图及内置物响应加速度曲线。在标准姿态下，面与棱跌落过程中系统最大应力均未超过对应材料屈服强度，角跌落过程中，箱体最大应力76.654 MPa明显超过材料屈服强度；与标准姿态对比，假想姿态下棱与角跌落过程中系统最大应力、响应加速度峰值及力响应时刻均存在不同程度的偏差。载物箱以标准姿态进行面与棱跌落测试时结构不会发生强度破损；角跌落时，存在破损风险，需进行结构优化。为提高包装系统跌落仿真结果的准确性，以标准跌落姿态搭建有限元仿真模型是十分必要的。     

大型钾盐结晶器结构强度模态分析

结晶器是120万吨钾盐生产线的关键设备,是复杂壳体结构、巨大而单薄,并伴随有动力搅拌过程。因此必须对结晶器的结构可靠性以及模态进行分析。利用COSMOS大型综合有限元计算软件对结晶器的结构强度、安全系数以及多阶模态进行了分析。分析结果表明,结晶器支撑部位静强度满足要求;结晶器结构强度最薄弱部位是井字钢梁和结晶器焊接结合处,等效应力为260 MPa,安全系数为1.243;结晶器主要结构在动态扰动下稳定性满足要求,不会发生共振。     

特大型起重桅杆吊装过程的稳定性数值模拟分析

高度为64m和80m的特大型起重桅杆在直立吊装过程中承载较大的轴向载荷，在正式投入使用前，必须分析、校核桅杆在立态起吊时的整体强度和稳定性，以确保吊装过程安全。采用有限元数值模拟方法，分别计算了这两种特大型起重桅杆在顶端钢丝绳斜拉条件下桅杆吊重的线弹性屈曲临界载荷。同时考虑该大型桅杆在起吊时具有较大位移，用非线性有限元法计算了桅杆处于几何非线性状态的最大载荷及最大应力。结果表明，有限元大变形解的桅杆主肢最大工作应力值小于桅杆主肢材料的许用应力，桅杆即使处于几何非线性状态仍满足强度设计条件。设计桅杆的限定最大吊重载荷小于按有限元线性解与非线性解两种状态计算得出的桅杆结构的临界载荷，该桅杆结构满足强度与稳定设计要求，吊装过程中不会发生失稳破坏。     

钢拱壳穹顶结构的有限元计算

目的分析组合工况下钢拱壳穹顶结构的变形、强度以及极限承载力.方法以广西南宁某旅游服务中心为例,运用ABAQUS有限元软件对钢拱壳穹顶结构在各种工况下的变形、强度进行计算,结合弧长法确定结构从稳定的平衡状态变为不稳定的平衡状态时的屈曲载荷和屈曲模态形状,对结构极限承载力进行分析.结果不同组合工况下,结构最大应力为50.48 MPa,最大变形为15.35 mm,安全系数K均满足《空间网格结构技术规程》(JGJ7—2010)中的要求值2.0.结论研究表明,结构在正常使用状态下的变形和极限承载力状态下的强度均满足规范要求,具有足够的安全储备.     

非对称载荷下驱动轴强度与刚度的匹配与优化

为了解决某重载车辆的驱动轴容易发生早期失效的问题,提出了一种在非对称载荷作用下实现结构强度与刚度合理匹配的分段优化设计方法。通过分析非对称承载驱动轴的刚度对载荷分布的影响,建立了以结构强度和疲劳寿命为约束、驱动轴花键的应变相等为目标的驱动轴结构设计优化模型。优化设计结果表明,危险部位右侧花键齿根应力降低了90.3 MPa,驱动轴两侧扭矩分配更合理,且使用寿命提高了72.2%。     

水力射孔参数对起裂压力影响的实验研究

采用真三轴实验架，对岩样施加三轴应力，通过改变岩样中的射孔深度、射孔直径、射孔轴线和最大水平应力之间的夹角α等参数，考察了不同射孔参数条件下的起裂压力变化规律。结果表明，起裂压力随射孔深度和直径的增加而降低，随夹角α的增加而增加。实验结果可为水力射孔及压裂的现场施工提供参考。     

蛙跳下落过程青蛙跳座椅骨架刚柔耦合仿真与校核计算

青蛙跳在蛙跳下落过程座椅骨架载荷不断变化,传统静力学分析的计算方法不够精确.针对上述问题,在青蛙跳运行特性分析的基础上,通过理论分析获取青蛙跳蛙跳下落的速度方程,通过ANSYS Workbench软件,对青蛙跳进行刚柔耦合瞬态动力学仿真分析,获取蛙跳下落过程中座椅骨架最大应力的时间历程曲线,提取下落周期内的最大应力,并借助相关技术标准对座椅骨架分别进行强度和疲劳校核计算.计算结果表明,蛙跳下落过程座椅骨架的应力逐渐增大,在蛙跳结束时刻,座椅骨架的最大应力61.8 MPa,应力安全系数和疲劳安全系数分别为5.1和2.1,满足安全要求.该研究方法对保证设备运行的可靠性和乘客的生命安全具有重要的现实意义.     

双层钢板混凝土复合井壁设计计算方法研究

通过对双层钢板混凝土复合井壁结构受力分析指出,由于内、外钢板筒的约束作用,中间混凝土层完全处于三轴受压应力状态,混凝土抗压强度得到了较大程度地提高。根据现行混凝土结构设计规范关于多轴应力状态下混凝土强度验算的相关规定,提出了双层钢板混凝土复合井壁设计计算新方法,并得到了模型试验的验证,通过实例计算结果表明,采用这一新方法设计的井壁结构不但安全可靠,而且还可大大降低井壁混凝土的设计强度等级或减薄井壁厚度,解决了特厚表土层钻井井壁结构的设计计算难题。目前,该方法已应用于工程实际的井壁结构设计中。     

偏轴钻具组合防斜打快的强度分析

针对偏轴防斜打快技术中所用的钻具组合的受力状态复杂,对整个钻柱系统的安全性有较大影响的问题,考虑安全、有效的钻井施工特别需要对偏轴接头及接头附近的钻铤强度进行分析,找出钻具组合的危险点,以便于校核钻具组合的强度和改进偏轴钻具组合的结构设计的实际。以下部钻柱为研究对象,将钻头以上部分分成多个梁单元,进行结构离散,建立力学模型,采用有限元分析方法,进行偏轴接头强度分析。研究表明,偏轴钻具防斜钻具组合的最大复合应力发生在偏轴接头与下部钻铤的结合部位,主要由弯曲载荷和轴向力产生。在应力最危险部位,应特别注意钻具的强度安全问题。     

基于ANSYS六自由度串联机械臂联接轴的结构优化

在六自由度串联机械臂结构优化设计过程中,建立了六自由度串联机械臂中薄弱环节联接轴的有限元模型,采用ANSYS软件对联接轴结构进行分析,得出了联接轴在工作状态下的应力分布规律以及变形状况,表明了联接轴的结构设计满足了刚度和强度要求,同时也为对其结构进行进一步优化提供了理论依据.     

采煤机新型链轨的应力分析与强度计算

我国采煤机主要采用齿轮销轴式和销轮齿轨式的无链牵引，对底板起伏及弯曲的适应性欠佳，且造价昂贵。本文对通用型和新型链轨式牵引的链轨，从应力状态和强度计算作了理论性探讨。     

横风作用下货车篷布结构强度计算

采用基于CFD和CSD的准静态耦合方法对横风作用下货车篷布结构强度进行分析。首先建立横风作用下货车篷布数值模拟计算模型,得到不同运行工况下货车篷布表面压力分布;随后建立篷布索膜结构强度计算模型,以篷布表面压力分布为加载载荷,运用非线性有限元分析方法对不同运行工况下的篷布强度进行数值模拟计算。研究结果表明:货车以速度120 km/h在大风地区运行,当横风风速小于41.4 m/s时,采用双层焊接结构的无网篷布所受最大主应力小于篷布许用应力;当横风风速小于54 m/s时,采用双层焊接结构的有防风网篷布所受最大主应力小于篷布许用应力,满足篷布安全运行要求;篷布顶面和篷布网眼位置的最大位移和最大主应力随着货车运行速度和横风风速的增加而增大,横风风速对篷布最大位移和最大主应力的影响大于货车速度对其的影响。     

薄煤层采煤机行走机构扭矩轴的强度分析

本文针对薄煤层采煤机行走机构的扭矩轴进行结构设计、强度分析、受力分析、模拟分析提供理论依据,可以更好的掌握对扭矩轴设计的安全性、可靠性。并利用solidworks进行有限元分析,分析出薄煤层采煤机行走机构在正常作业时,扭矩轴所承受最大应力值,从而对扭矩轴进行结构优化。     

特大型起重桅杆吊装过程的稳定性数值模拟分析

高度为64m和80m的特大型起重桅杆在直立吊装过程中承载较大的轴向载荷,在正式投入使用前,必须分析、校核桅杆在立态起吊时的整体强度和稳定性,以确保吊装过程安全。采用有限元数值模拟方法,分别计算了这两种特大型起重桅杆在顶端钢丝绳斜拉条件下桅杆吊重的线弹性屈曲临界载荷。同时考虑该大型桅杆在起吊时具有较大位移,用非线性有限元法计算了桅杆处于几何非线性状态的最大载荷及最大应力。结果表明,有限元大变形解的桅杆主肢最大工作应力值小于桅杆主肢材料的许用应力,桅杆即使处于几何非线性状态仍满足强度设计条件。设计桅杆的限定最大吊重载荷小于按有限元线性解与非线性解两种状态计算得出的桅杆结构的临界载荷,该桅杆结构满足强度与稳定设计要求,吊装过程中不会发生失稳破坏。     

轮胎式集装箱龙门起重机自动纠偏装置

由于轮胎式集装箱龙门起重机（简称轮胎吊）是采用柴油发电机组提供动力，因而存在能耗高、噪音大、废气直排、运行成本高等问题。轮胎吊在等待作业过程中消耗掉的燃油约占总消耗量的50％以上。业内港机研究单位、制造企业以及码头公司一直在进行积极的探索，但未能取得实质性的突破。轮胎吊由于无轨道约束，还存在行走跑偏发生撞箱现象，这也是轮胎吊存在的一个重大安全问题。     

基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析

采用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA模块对高压气瓶在无内压的状态下进行跌落仿真分析。气瓶跌落高度设为2m,并分别以水平、45°倾斜、垂直3种角度自由跌落。结果表明,水平跌落时,气瓶肩部受力最大,为505MPa,气瓶没有发生塑性变形;45°倾斜跌落时,气瓶与地面接触部位应力最大,为734MPa,接近材料的屈服强度,气瓶发生塑性变形;垂直跌落时,气瓶所受冲击力最大,最大应力为1500 MPa,远大于材料的屈服强度,气瓶发生较大塑性变形;45°倾斜跌落和垂直跌落时,气瓶均处于危险状态。