落差件锻模的优化设计

本文建立了以主应力法计算落差锻件水平错移力的数学模型,选取单元飞边槽尺寸做为设计变量,用复合形法求出了设计最优尺寸。把目标函数进行线性化,用改进的单纯形法也同样实现了锻模优化设计。对两个实际锻件的计算表明:优化效果良好,水平错移力只有原始设计的10％。     

考虑水流力作用的锚链力计算方法

为了研究水流对锚链力的影响,对锚链悬链段采用了质点-弹簧模型,考虑锚链受到的水流力和弹性变形的影响因素,将各点的静力平衡方程相互叠加,建立了锚链力方程并进行了算例的计算。在流速较大时,使用经典悬链线方程计算锚链力的误差较大;当水深超过15m后,3种轻质锚链的锚链力误差均超过5%。研究表明,在锚链力、锚链悬链段形态和水平投影长度方面,锚链力方程的计算结果较经典悬链线方程的偏大,且计算结果受流速和水深的影响。     

复合荷载作用下坡顶面双排桩设计要素数值模拟

【目的】研究坡顶面承重、阻滑双排桩的受力变形特性,分析桩间距、连梁高度、桩身嵌固深度等因素对桩身受力变形特性的一般影响规律,尤其是反映竖向荷载及桩身自由段长度对桩身水平位移及最大弯矩的影响。【方法】借助ABAQUS有限元软件,通过单变量的变化,模拟双排桩在不同影响因素下的受力变形特性。【结果】滑动面的存在使桩身水平位移及弯矩在桩间距为1d～2d(d为桩径)时发生突变,故在确定桩间距时应注意滑动面产生的影响;连梁高度对桩身受力变形特性的影响微乎其微,按标准取值即可;在滑动面位置桩身嵌固深度对桩身水平位移及弯矩有较大影响,但继续增大桩身嵌固深度后,影响变小,在工程设计中桩身嵌固深度适当超过滑动面即可;当增大桩身自由段长度时,P-Δ效应也更加显著,对于不同的自由段长度,前后排桩桩身的最大弯矩近乎相等。【结论】位于坡顶面的双排桩须承受轴、横向复合荷载,可起到承重、阻滑的双重作用,其承载机理及受力形式较护坡桩更为复杂。本文研究成果可为相关工程设计要素的取值提供一定参考。     

对多向模锻合模力的实验研究

本文通过实验研究,探讨试件在模具中变形时侧向单位压力的分布及其与变形单位压力之间的关系,为准确计算多向模锻时的合模力提供可靠依据。实验结果表明,无论是圆柱形实心件还是简形空心件,在终锻时,其平均侧向单位压力都小于平均变形单位压力,两者之此均在1～0.8范围内。从而证实,那种认为试件侧向单位压力与变形单位压力相等的说法是与实际不相符的。     

急倾斜矿体开采岩体移动规律与变形机理

为了研究急倾斜矿体开采的岩移规律与变形机理,采用数值模拟的方法,对急倾斜矿体在高构造应力和自重应力2种条件下的岩移特征进行对比分析.研究结果表明:当开采区在竖直方向上的高度远小于矿体在水平方向上的长度时,在这2种应力条件下都具有类似水平矿体开采的地表岩移特征;反之,在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采地表出现双沉降中心的现象,而在自重应力条件下只存在单沉降中心;在高构造应力条件下,急倾斜矿体开采在地表移动变形量、移动变形影响区规模及地表宏观变形破坏特征上与自重应力条件下相比都有较大差异,原岩应力场中作为特征量的最大主压应力的取向对岩移行为的影响是产生这差异的根本原因.     

平面型小天线谐振长度的实验确定

本文在三厘米波段的实验模型上,采用调制可散射法确定了印刷在基片上的单极子和扇形小天线的谐振长度.讨论了不同基片或同一基片具有不同厚度时的谐振长度的变化情况.(?)过标度模型力法,可望将结果运用到短毫米和亚毫米波段.     

圆柱体内部空洞的热锻闭合条件

为在锻造过程中消除锻件内部的空洞型缺陷,采用有限元数值模拟技术,研究了各种情况下圆柱体锻件的内部空洞的热锻闭合变形条件,分析了各种因素对空洞闭合的影响。研究结果表明,影响大锻件内部空洞闭合的主要因素是锻件的高径比、空洞形状和空洞位置。当锻件高度与直径接近相等时,心部空洞最容易闭合;当高度大于直径时,随着高度增加,心部空洞闭合难度增大;而当高度小于直径时,增大直径也导致空洞闭合难度稍有增加。空洞为椭球形时,纵横半径之比愈大则闭合愈难。空洞位于锻件心部时闭合最容易,其位置愈接近端面愈难于闭合。     

基体裂纹的垂直强化筋力学分析

基于钢筋混凝土结构的破坏原理，钢筋的作有力远大于混凝土裂纹端部的粘聚力作用，提出基体裂纹处存在与其相垂直的强化筋力学分析模型，采用断裂力学的分析方法，按筋相对于裂纹类端距离的远近分两种情况研究：一种情况是当筋位于裂纹端部时，进行筋与基体裂纹附近介质之间的作用力分析；第二种情况是当非线性材料筋距离裂纹尖点比较远时，考虑筋桥接裂纹处与基体间存在脱粘段的存在，分析其筋的受力和变形等各量与载荷以及脱粘筋段长度之间的量化关系。     

考虑轧辊和轧件弹性变形时冷轧薄板接触弧长的确定及轧制压力计算

本文在计算冷轧薄板接触弧长度和轧制压力时,不仅考虑轧辊弹性变形,而且也考虑轧件弹性变形。把变形区分为入口弹性区、塑性区和出口弹性区。应用弹性力学基本方程、塑性条件和平板压缩理论导出了入口弹性区和出口弹性区单位宽度轧制力公式及塑性区平均单位压力公式。应用弹性接触理论和变形区的几何关系导出了计算冷轧薄板接触弧长度公式。最后给出了考虑轧辊和轧件弹性变形时计算冷轧薄板的总的轧制力公式。本文公式比目前广泛采用的Bland—Ford公式和M.D Stone公式简便,不用迭代和查表能直接计算出接触弧长度和轧制压力,因此计算精度较高。不仅适用于一般工程计算,而且也能为在线控制的电子计算机提供较为精确的轧制力数学模型。     

惯性力概念的统一

在经典力学中,“惯性力”这一术语是在两种不同意义下使用的。达朗伯原理中的惯性力是这样定义的(在本文中都以质点为例):当质点受到力的作用改变其原来运动状态时,由于质点的惯性产生对外界反抗的反作用力称为质点的惯性力。在这种定义下,惯性力是质点作用于迫使其改变运动状态的施力物体上的力。惯性力的作用点并不在质点上。     

扩大头锚杆结构参数优化研究

目的研究锚固段直径、扩大头直径、锚固段长度、扩大头长度对锚杆受力和稳定性的影响,为扩大头锚杆的设计和施工提供理论依据.方法基于某风电场工程实例,通过有限元分析软件ABAQUS求解不同结构参数下的扩大头锚杆受力特征及周围土层的变形情况和其对锚杆自身的竖向位移的影响.结果锚固段长度增加,使其水平位移逐渐变小后趋于稳定;锚杆锚固段直径的增加,使其周边土层的变形程度减小,同时锚杆轴向力缓慢减小.结论扩大头锚杆锚固段长度为6 m,扩大头长度为0.5 m,锚固段直径为150 mm时,在控制土地变形和锚杆自身位移方面效果最好.扩大头锚杆结构参数对其自身受力及稳定性的影响很大,为以后在扩大头锚杆方面的研究设计与施工理论提供了一定借鉴.     

膨胀作用力与允许变形量之关系的试验研究

为了弄清3种膨胀力测试方法的差异,探讨允许试样少量变形后膨胀作用力的衰减规律,以百色膨胀土为研究对象,在单轴固结仪上完成平衡加压及膨胀反压两种膨胀力试验.同时按照加压膨胀法的基本原理,利用控制允许变形的平衡加压实测数据,分析其对应的膨胀力数值,获得同一干密度2种含水率土样3种方法测定的膨胀力排序:膨胀反压法最大,平衡加压法居中,加压膨胀法最小.此外,膨胀作用力随变形量呈负指数衰减,上覆压力能起到有效抑制膨胀土体的增湿作用.     

机械和热载荷共同作用下梁的非线性弯曲和稳定性

基于Euler-Bernoulli梁的精确的几何非线性理论,建立弹性直梁在横向分布机械载荷和均匀升温共同作用下的几何非线性静平衡控制方程.应用打靶法分别数值求解两端不可移简支和两端固定支承梁在上述复合载荷作用下的非线性弯曲和弹性稳定性问题,给出梁的变形与机械载荷和热载荷之间的特性关系曲线,讨论载荷参数对变形和内力的影响.数值结果表明:当无机械载荷作用时,所得的曲线为热过屈曲平衡路径;当同时作用机械载荷和热载荷时,所得的曲线为非线性弯曲曲线,且随着温度载荷的增大,热膨胀所引起的变形逐渐占据主要地位,而机械载荷对变形的影响逐渐减弱.在热过屈曲前,轴力大小单调线性增加,而在热过屈曲后,轴力的大小随升温有微小减小.     

作用力和反作用力做功面面观

作用力和反作用力分别作用在两个物体上,而平衡力只作用在同一物体上。所以作用力和反作用力在做功时与平衡力做功是不同的。平衡力做功总是等于零,而作用力和反作用力做功却有多种形式。     

形状记忆合金弹簧变形速度的研究

形状记忆合金 (SMA)弹簧具有形状记忆功能 ,电热驱动时的相变过程中有回复力输出。这种弹簧的回复变形速度先随回复位移的增加而逐渐增加 ,当回复位移接近中间位置时速度达到最大值 ,并在一段位移内保持最大速度不变。此后 ,随回复位移的增加而减小 ,达到记忆长度时速度为零。通过控制电流可控制SMA弹簧的回复变形速度 ,但不能选择过高或过低的电流 ,否则会破坏其记忆功能。在使用SMA弹簧时应选择合适的载荷和拉伸变形长度 ,过大的载荷不仅使其回复变形速度变得很慢 ,而且还会使弹簧产生不完全回复变形 ,从而降低SMA弹簧的循环工作寿命。过大的拉伸变形长度 ,同样也会降低其循环工作寿命。     

基于两阶段法地铁盾构开挖对邻近桩基影响分析

在两阶段分析法的基础上,根据Winkler地基模型的理论将桩体划分成若干段长度相等的微元体,按照承载桩竖向荷载传递规律,并考虑桩体的端承作用,提出一种计算盾构隧道开挖对邻近桩基影响的理论方法.通过计算表明,桩体的沉降随桩基埋深变化较小,附加轴力随桩基埋深呈先增大后减小的趋势,最大附加轴力发生在隧道轴线附近.并将结果与Klar使用的变形微分方程的计算结果进行比较,验证了此方法的准确性.此外,桩基的附加轴力和沉降随水平距离的增大而急剧减小,当水平距离超过4R时,隧道开挖对桩基的影响可以忽略.     

冷轧带钢接触变形区长度的计算

确定冷轧带钢轧制力时,必须考虑在变形区中因轧辊弹性压扁而使变形区长度增大这一因素。尤其是,当变形抗力超出50公斤/毫米~2时,在接触变形区中轧辊辊面产生的弹性压扁是不容忽视的,有时它能使接触变形区长度与不考虑压扁时的相比增长一倍以上。往往由于不能准确的决定出接触变形区长度,而得不到比较可靠的轧制力能参数,从而影响正确的进行设备设计和工艺制度的制定。早在三十年代,J.Hichcock[1]就提出了计算考虑轧辊弹性压扁时接触变形区长度和     

飞边槽桥部尺寸对模锻成形的影响

通过坯料在模锻型腔中的压挤成形过程 ,模拟开式模锻中飞边槽对金属充满型腔的作用 ,根据“变形金属最薄的部分常常是决定变形力的重要部分”这一观点 ,分析和探讨飞边槽桥部尺寸对模锻成形及变形力的影响 ,提出对高度较小、直径较大的齿轮以及复杂模锻件设计方法的改进 ,以提高该类锻件的模具寿命和生产率。     

分段抛物线求解缆索线形的直接方法

假设悬索桥主缆在相邻两吊杆之间的缆索段自重沿桥跨径方向均匀分布,均布荷载集度与该段索长度有关,则每段索可假设为满足抛物线方程.忽略缆索抗弯性能,各缆索段端点处水平力相等,索拉力沿索端点处切线方向.根据节点力平衡,并考虑到位移条件,得到以各段端点高差及水平力为未知量的耦合方程组.通过解算方程组并修正矩阵参数直接得到主缆线形坐标及水平力,进一步对各段抛物线积分得到主缆的有应力和无应力长度.该方法不需要迭代,因此计算速度快.算例结果表明该方法计算精度很高,可以用于悬索桥设计与施工计算.     

高路堤大管径钢波纹管变形特性研究

为研究高路堤大管径钢波纹管的变形特性,采用环向抗弯刚度等效的方法,运用有限元软件ABAQUS模拟不同填土高度下不同管径钢波纹管的整体变形情况。结果表明:钢波纹管各横断面变形量随着断面与管口距离增大先呈线性增大变化,管径越大,变化速率越大,最后趋近于水平变化,水平变化段起始位置大致位于路肩处;当填土高度一定时,钢波纹管最大竖向变形量和最大水平向变形量受整体变形的影响而增大的部分约为6%,不会随着管径的增大而产生明显的变化。当管径一定时,钢波纹管最大竖向和最大水平向变形量与填土高度成正比例关系,钢波纹管最大竖向变形量和最大水平向变形量受整体变形的影响随着填土高度的增加而增大。