内燃机连杆的优化设计

采用最优化理论对连杆进行了有限元的优化设计.通过优化设计,连杆在强度和刚度都满足设计要求的情况下,其重量比原来连杆重量有了很大的减少,其中强度较大部位的金属被自动减少,而强度较小部位的金属被自动增加,并且应力分布也比较合理.     

基于ANSYS的抽油杆检测壳体壁厚优化设计

为了以最少的原材料满足结构强度、刚度要求,运用功能强大的有限元分析软件ANSYS对抽油杆检测壳体的厚度进行了优化设计,得出了合理的结构形式和优化尺寸,实现了结构轻量化的目标.结果表明,运用ANSYS进行优化设计问题的求解,可以很大程度上减少设计成本,使产品设计更为科学合理.     

铰链支架结构连接强度试验研究

铰链支架结构通常承受较高的集中载荷,对铰链支架结构进行拓扑优化、尺寸优化和形状优化,可使结构在满足强度、刚度要求的条件下重量达到较轻的水平。优化后的铰链支架结构通常结构形式复杂,在结构分析中,由于多余的约束反力及相应的变形协调条件较多,工程计算方法较为复杂且无法准确计算结构本身及其连接部位的强度。因此必须通过试验来验证铰链支架结构各部位的承载能力,降低结构设计的风险。该文通过试验分析研究结构的应力分布和连接强度,提高校核方法的准确性和可靠性,为铰链支架结构的计算分析和优化设计提供试验依据。     

基于ANSYS的平面刚架的优化设计

为了以最少的原材料满足结构强度、刚度要求,利用大型有限元分析软件ANSYS对一个平面刚架进行了优化设计,得到了体积、立柱截面高度和斜梁截面高度等计算结果,通过分析比较有限元计算结果与理论结果,验证了有限元计算结果的正确性,为此类问题的最优化设计提供了参考.     

振动筛机架结构的优化设计

建立振动筛机架的有限元模型和优化模型,对刚度、强度和稳定性储备量足够大的振动筛机架进行优化设计.把设计变量的尺寸规格值作为优化后最优值,对优化后振动筛机架进行刚度、强度和稳定性校核.结果表明,经过优化后的振动筛机架的总质量有显著的降低,减小了29.41%;刚度、强度都满足设计要求,优化后振动筛机架不会出现失稳现象,结构稳定性好.     

矿用单臂机械手伸缩臂的力学分析

为缩短综采工作面设备的安装回撤周期,解决机械设备拆装安全性问题,以单臂机械手为研究对象,进行了伸缩臂部件的结构分析、力学分析,对刚度、强度及稳定性进行研究.运用Pro/E软件,对单臂机械手进行建模,用有限元分析软件ANSYS Workbench对伸缩臂进行分析.研究结果表明:常规力学分析所设计的伸缩臂满足使用要求,有限元方法的运用有助于伸缩臂截面的优化设计.     

液压支架虚拟设计

通过建立液压支架虚拟样机及满足并行设计要求的变型样机,模拟了液压支架的运动过程,分析液压支架在运动过程中的受力情况,并按照MT3122000试验规范的加载方式,分析了整机及关键零部件的强度,从而帮助设计人员优化设计参数.     

发动机悬置支架强度分析研究

随着计算机软硬件技术的发展,有限元分析技术得到了广泛应用。首先介绍了仿真分析的理论基础及有限元模型建立的一般过程,建立了该发动机悬置的有限元模型。然后对发动机支架进行强度分析,得到了发动机支架需要满足的强度要求。计算所得悬置的刚度与试验结果基本吻合,验证了该模型的有效性,为工程设计提供依据。     

现浇箱梁高支模满堂支架的有限元分析

为保证高支模满堂支架的安全,有必要全面掌握高支模满堂支架的力学及变形行为,有限元法是对这种大规模复杂结构进行数值计算分析的首选.文中首先建立了某互通主线桥某跨现浇箱梁高支模满堂支架的有限元模型,计算分析了支架系统的轴力、拉压应力及位移;然后对实体支架系统预加荷载,并测量各测点的沉降和应变,以验证支架系统的安全性及数值计算的可靠性.结果表明:支架最大应力值与位移值均未超过钢管的强度值,支架系统的刚度和稳定性满足施工要求,Midas有限元程序适用于高支模满堂支架系统的数值模拟.     

门式刚架在变电站中的应用研究

介绍变电工程中门式刚架轻钢结构的优化设计。在满足各构件规范要求的整体稳定、局部稳定、强度、刚度及截面的几何尺寸各个约束条件,以用钢量最少为目标函数,对结构的截面尺寸进行优化计算分析,并比较优化所得结果与一般设计所得结果,提出了合理优化设计的建议。     

格栅刚架框的斜撑杆布局及其扭转刚度

应用有限元对格栅刚架框的斜撑杆的不同布局及其扭转刚度进行了分析计算 ,并对部分模型进行了实验。结果表明 ,斜撑杆的布局形式对结构的抗扭性能有明显的影响 ,合理的布局不仅明显提高了结构的抗扭刚度 ,也降低了其扭转工况下的应力水平。     

预应力钢-混凝土组合双向楼板的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法，对预应力钢－混凝土组合单向楼板和双向楼板进行了空间受力全过程分析，并通过改变预应力筋配置进行了参数讨论，分析结果说明，相对于钢－混凝土组合单向楼板，组合双向楼板的承载力可以提高133％，刚度可以提高66％，而施加预应力后，承载力还可以继续提高，钢－混凝土组合双向楼板是一种非常有前途的结构形式。     

复合纤维抗弯加固混凝土外伸梁试验研究

通过对T形截面外伸梁复合纤维抗弯加固的静力试验 ,分析了持荷加固和损坏加固对复合纤维抗弯加固钢筋混凝土梁强度、刚度及挠度的影响 ,探讨了外伸端支座区域复合纤维与混凝土之间粘结应力的分布规律 ,研究了不同加固方式对抗弯加固效果的作用 .试验结果表明 :复合纤维加固钢筋混凝土梁能有效提高梁的极限承载力 ;加固量较多时能提高梁的第二刚度 ;当发生剥离破坏时 ,持荷加固对梁的极限承载力影响不大 ;损坏后加固和不损坏加固极限承载力相近 ;不同加固方式对极限承载力和刚度有很大影响 ;负弯矩区复合纤维延伸长度很短     

冲击荷载作用下高强钢筋混凝土梁性能试验

为深入探讨冲击荷载作用下高强钢筋混凝土(RC)配筋梁的抗冲击性能,利用落锤试验机对6根简支RC梁进行了试验研究,分析了不同冲击锤质量和冲击能量下高强钢筋混凝土梁的抗冲击行为.采用高速摄像机记录了各试件在冲击过程中裂缝发生的过程,记录并分析了冲击力、支座反力和跨中位移时程曲线的特征.结果表明:冲击荷载作用下,剪切机理在结构整体反应中发挥重要作用,静态抗弯设计的梁也会出现明显的对称剪切裂缝,试件基体混凝土强度对整体反应影响不大,但能减小试件局部破坏程度;在已有数据与相关文献的基础上,建立了一个冲击荷载作用下试件最大跨中位移与试件本身抗弯承载能力之间的关系,用于验证两端简支的配筋RC梁(剪弯比1)的抗冲击性能;冲击荷载作用下,在外力传导至支座处之前的初始反应阶段,RC梁承受的冲击力基本被自身的惯性力所抵抗.结构自身的刚度和跨度是影响构件抗冲击能力的一个重要因素.     

冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁抗弯性能研究

为研究冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁的抗弯性能,对3个不同抗剪构造的组合梁进行了单调静载试验,考察了组合梁的破坏形式、承载能力等.组合梁的破坏特征为托梁腹板剪切破坏并出现扭转,托梁上翼缘屈服、部分抗剪螺钉拔起、混凝土出现贯通裂缝继而组合梁发生整体破坏.试验结果表明：设置抗剪件对组合梁极限承载力无显著影响但可提高组合梁抗弯刚度.建立ANSYS有限元模型进行数值模拟,并对验证后的有限元模型进行变参数分析,研究结果表明：减小螺钉间距、提高钢材强度、增加托梁腹板高度、增加混凝土厚度均会提高组合梁承载力.最后,基于考虑托梁腹板高度、螺钉间距等影响因素修正系数η,提出了组合梁抗弯极限承载力公式,并与试验结果、有限元结果对比,验证了公式的正确性.     

体外预应力加固混凝土简支梁的反拱挠度分析

为了在施加预应力阶段准确地计算混凝土梁的反拱挠度,在计算过程中将混凝土梁的抗弯刚度分为有裂缝抗弯刚度和裂缝闭合抗弯刚度.试验采用6根体外预应力加固混凝土简支梁进行研究,先将混凝土梁加载至一定裂缝宽度,再进行体外预应力加固.在试验过程中发现,从张拉预应力初始阶段到张拉预应力结束,由于混凝土梁裂缝的逐渐闭合,混凝土梁的抗弯刚度是逐渐增大的.通过对混凝土梁的截面分析,将混凝土梁的抗弯刚度分为有裂缝抗弯刚度和裂缝闭合抗弯刚度,提出了体外预应力加固混凝土简支梁反拱挠度的计算方法,并用试验结果与计算公式的计算值进行了对比分析,结果表明,计算结果与试验结果吻合较好.     

CFRP板加固钢¬混凝土组合梁的非线性有限元分析

粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)板能有效的提高钢－混凝土组合梁的强度和刚度。文中采用非线性有限元方法分析了简支CFRP板加固钢¬混凝土组合梁的极限承载力和刚度,并对有限元模型中胶层和栓钉连接层的影响进行了研究。利用有限元方法与理论公式计算及实验结果进行分析和比较,结果表明：（1）非线性有限元分析得到的应力－应变曲线及CFRP板的纵向应变与试验结果吻合较好;（2）考虑连接层的有限元模型比不考虑连接层的有限元模型有更高的精度;（3）CFRP板的性能在钢梁屈服后才得到充分发挥;（4）对比其他方法,由考虑连接层有限元模型计算得到的抗弯极限承载力最接近实验结果,误差小于3%。     

超载下预应力CFRP布加固腐蚀钢梁抗弯性能试验

为研究预应力CFRP布加固腐蚀钢梁静载、超载的抗弯性能,进行了7根钢梁的抗弯试验,研究了加固梁在静载及超载下的破坏形态、承载力和刚度.结果表明,加固钢梁可以提高钢梁的承载力与刚度,预应力的存在,可以显著提高CFRP布的利用率;腐蚀程度影响钢梁的刚度与极限承载力,腐蚀程度增加1倍,钢梁的承载力降低50%左右.超载次数增加,钢材发生时效硬化,钢梁刚度可提高13%左右,但承载力有所降低;超载下,预应力的施加可提高钢梁的延性.建立了预应力CFRP布加固腐蚀钢梁的承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好.     

框架-核心筒结构中框架承担最小剪力比例限制的合理性

我国规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10％,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议。为探讨其合理性,设计了五个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度、连梁的形式。利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律。分析表明：当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10％时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的“强柱弱梁”机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善。     

不同剪力连接程度预应力钢-混凝土组合连续梁的试验研究

探究剪力连接程度对预应力钢—混凝土组合梁中混凝土和钢梁的界面的剪切滑移、截面刚度、挠度变形、极限强度等受力性能的影响 .试验选用栓钉剪力连接件 ,设计 3根不同剪力连接程度的预应力组合连续梁 ,采用跨中加载集中力 ,探究预应力组合梁静载受力全过程受力特性 .