平整机牌坊有限元分析

借助有限元分析软件Ansys对平整机牌坊进行弹塑性力学结构分析,得出了在平整过程中牌坊的变形情况与载荷分布等分析结果.通过工程力学的方法对平整机牌坊进行理论计算,并与Ansys分析结果进行比较与分析,完成了牌坊的优化设计.     

上海地区软土次固结系数的变化特征及影响因素

预测软土地基次固结沉降,取上海祁连山南路地铁站地层土样进行三轴压缩固结试验,分析次固结系数的变化特征并探究各个影响因素对次固结系数的影响,主要对不同土性指标、不同载荷条件次固结系数变化特征进行试验研究.结果表明:次固结系数会随着土性指标的变化而变化,其影响力不会随载荷的变化而减弱,表明土性指标对次固结系数影响起主导作用;次固结系数也会随载荷条件的变化而变化,但这种影响与土层所在的位置有关,对于深部土层以及压缩性较低的土层这种影响可以忽略不计,载荷因素对次固结系数影响起辅助作用.     

“三软”煤层机采工作面端头支护技术

针对"三软"煤层工作面上下端头处围岩变形特点及对支护结构的要求,分析了现有端头支护方式及优缺点,设计了步移式支护架结构及其技术参数,步移式支护架主要分为前部、中部和后部.理论计算了步移式支护架上载荷大小为2 807.35 kN,通过实测分析,支架上平均载荷值2 238 kN,为额定载荷的46.6%,上下端头处围岩最大变形量为197 mm,为安全生产提供了保证,为"三软"煤层端头支护提供了理论及技术依据.     

轴向载荷作用下双矩形橡胶圈结构的有限变形分析

研究了具有双矩形橡胶圈结构的装置在端部轴向载荷压缩作用下的有限变形问题。首先针对由不可压缩neo-Hookean材料组成的该类结构的有限变形问题,建立了相应的数学模型,利用材料的不可压缩条件和逆解法等求出了问题的隐式解。进而讨论了轴向载荷和结构参数对橡胶圈变形的影响,并分析了轴向压缩率的变化。最后给出了数值模拟,得到了系列有意义的结果:轴向载荷越大、橡胶圈径向越薄或轴向越宽,其径向外表面的膨胀率越大;轴向压缩率在橡胶圈的中间位置最小而在两端最大,轴向压缩率同样受轴向载荷及结构参数的影响。     

无罩线形聚能装药近场爆炸载荷分析

为研究装药半楔角度对无罩线形聚能装药近场爆炸载荷的影响,利用Autodyn有限元分析软件的二维多物质欧拉算法对不同半楔角（40°、50°、60°、65°和80°等）的线形聚能结构爆炸后冲击波的产生和传播过程进行了数值模拟。分析了冲击波的形成过程,得到了各装药爆炸后的近场不同位置(距离爆炸中心15、20、25和30 m等)处冲击波超压及比冲量值,研究了半楔角和位置对爆炸载荷的影响。研究表明,无罩线形聚能装药结构的最优半楔角为65°左右,且距装药开口方向约2 m处爆炸冲击波的综合作用能力最强。     

大长径比固体火箭发动机旋转发射过程装药结构完整性分析

以某防空导弹大长径比双推力固体火箭发动机装药为研究对象,为全面分析导弹旋转发射出筒过程中承受的各类载荷,采用基于三维黏弹性有限元法,对发动机点火出筒过程应力-应变场进行了数值计算. 结果表明,内压载荷、轴向过载及角加速度过载是影响装药结构安全的主要载荷因素,装药的凸台后端面是危险部位,悬臂段的轴向过度伸长可能造成通道阻塞现象,可引发内压剧升甚至壳体破坏的危险. 提出改进装药工装,防止微裂纹的出现;设置有效的装药悬臂段固定支撑机构;优化发动机燃气通道燃通比等方法优化发动机结构.      

井下移动式液压破碎机工作机构疲劳寿命分析

为了探究井下移动式液压破碎机工作机构破坏的原因,为改进结构、改善工作性能和延长使用寿命提供依据,在ProE/和Adams协同仿真坏境下确定了某型移动式破碎机工作机构的4种典型工况,根据冲击机械系统波动力学理论,导出该破碎机破碎岩石时冲击载荷的计算模型。使用ANSYS有限元分析软件对工作机构进行疲劳寿命分析。结果表明,在最大破碎深度时,小臂与小臂油缸铰接位置的疲劳强度最低,疲劳寿命为1.032×107次循环,损伤累计值为0.969;安全系数仅1.03,不满足结构设计要求,需对结构进行改进。     

齿廓修形机理及其对温度场的影响

通过解析法和有限元法计算了轮齿刚度,基于刚度研究了齿廓修形机理及加工误差对载荷分配系数、传动误差和温度场的影响.结果表明:长修形在减小啮合冲击上优于短修形,当长修形指数为122时传动误差波动最小,传动最平稳.轮齿修形可以改善轮齿本体温度和闪温分布,使本体温度和闪温的高温区域从齿根、齿顶移动到齿廓中部,降低齿顶和齿根的最高温度,提高了轮齿胶合承载能力.加工误差会减弱轮齿修形效果,引起动载荷和瞬时高温,因此确定修形量时应考虑加工误差、跑合磨损以及热弹变形.     

基于几何耦合模型的多齿轮系统载荷均匀性分析

基于几何耦合模型和齿轮结构的刚度特性,建立多齿轮同步驱动内啮合齿轮系统的齿圈几何中心位移与各啮合对的位移扰动量之间映射关系;分析弯扭耦合作用引起的齿轮啮合中心距、原始啮合角以及中心线产生的偏斜角的变化特性,并给出由此而产生的附加啮合力的数学表达式.同时,以某型盾构机回转系统的多齿轮驱动系统为例,分析了弯扭耦合载荷作用下各啮合对的载荷传递的均匀性.结果表明：不同的小齿轮安装位置,使弯扭耦合载荷作用下各齿轮对的附加啮合力在变化初期呈现出正弦或余弦规律的波动,但其相位角不同步;不同的电机排布方式,使系统的总附加啮合力不同,合理布置电机位置,可有效地减少载荷不均匀性所造成的堵转或断轴事故的发生.
     

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行,采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性,以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性,数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上,提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律,并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。