激光超声表面波检测薄板残余应力的数值模拟

应用ABAQUS有限元软件模拟了脉冲激光激发的超声表面波在半无限大弹性薄板内的传播.首先把激光激励等效为作用在薄板表面的高斯分布的脉冲载荷,模拟输入的超声信号,在边界处采用无限单元来消除边界反射波对接收信号的干扰,接收到的表面波信号具有典型的表面波特点.其次,通过修正弹性模量的方法得到薄板在单向应力状态下的应力场,采用时差法得到表面波在应力区的传播速度,所得的数值结果和理论解与实验结果拟合良好,为激光超声检测残余应力提供了一种有效的数值方法.     

择时运动对运动员组织损伤和氧化应激的影响

目的:观察择时运动对青年男子运动员组织损伤和氧化应激的影响,为科学指导训练提供理论依据.方法:25名青年男子足球运动员进行两次Wingate实验(两次测试的间隔为3d),测试时间分别在清晨(7:00~9:00)和傍晚(17:00~19:00).测定受试者口腔温度并取静脉血测定,测定血常规、血生化、组织损伤和氧化应激标志物.结果:1)受试者最大功率、平均功率和疲劳指数以及RPE值在傍晚高于清晨(P<0.05);2)安静时(运动前),傍晚口腔温度、WBC及其亚群、血生化(GLC和CRE)、组织损伤标志物(CK,LDH,AST和ALT)和氧化水平(MDA)高于清晨(P<0.05),RBC,HCT和抗氧化水平(T-AOC,TBIL和UA)低于清晨(P<0.05);3)清晨运动后除抗氧化参数外均显著性升高(P<0.05),傍晚运动后所有指标均显著性增加(P<0.05);(4)傍晚运动后除抗氧化参数和HCT外其他各指标均高于清晨运动后水平(P<0.05).结论:1)青年男子足球运动员的无氧运动能力和运动性疲劳程度在傍晚高于清晨,其原因可能与安静状态下组织损伤和氧化应激水平具有日节律波动性有关;2)一次高强度运动后组织损伤与氧化水平的日节律变异依然存在,而抗氧化水平的日节律变异则减弱.     

盐穴储气库夹层力学简化模型研究

笔者针对盐穴储气库溶腔夹层的受力与破坏特征,运用应用梁的弯曲理论,建立了夹层简化力学模型,并应用该模型进行了求解,得到了夹层剖面内弯曲剪应力和弯曲正应力分量的分布规律,计算结果与应用小挠度薄板弯曲理论计算结果基本一致。但应用本文所建简化力学模型求解时,不依赖于夹层弹性模量和泊松比。研究成果为盐穴储气库溶腔夹层的力学分析提供了一种简单有效的计算方法,方便现场应用。     

大模量比短纤维增强复合材料应力分布预测

提出了适用于纤维模量远大于基体模量时短纤维增强复合材料(SFRC)轴向应力分布的预测公式。建立了SFRC的轴对称单胞模型,对不同模量比下SFRC的纤维轴向应力分布进行了数值计算。通过与现有理论模型得到的应力分布对比表明,当纤维和基体弹性模量比小于37时,现有理论模型得到的纤维轴向应力和界面剪切应力均与有限元分析结果相吻合;当模量比大于37时,现有理论模型得到的界面剪应力与有限元分析结果基本保持一致,但是纤维轴向应力与有限元分析结果相差较大。与Hsueh模型相比,提出的预测公式与实验结果更为接近。     

钢桥面板加劲肋焊缝位置热点应力数值分析

采用8节点单元和20节点单元分别建立钢桥面板U肋焊接部位的有限元分析模型,分析不同单元尺寸划分对模型分析精度的影响,对比两种模型计算差异,并分析不同热点应力取值方法的区别.分析结果表明,随着单元尺寸的减小,顶板表面弯曲应力增大,板厚方向弯曲应力增大.相对而言,20节点单元模型计算结果更容易收敛,对于8节点单元模型建议设置8层单元,20节点单元模型建议设置4层单元.在热点应力的取值方法中,表面外推法结果稳定,表面以下1 mm应力法结果受单元尺寸的影响.     

斜拉式渡槽结构分析与计算

渡槽是架设于山谷、洼地、河流之上,用于通水、通行和通航的水工建筑物。设计制作斜拉式渡槽模型,进行了模型结构分析与应力计算。通过模型承水和承砂实验,得出结构发生弹性变形和塑形变形的分界荷载及达到破坏条件的极限荷载,然后利用结构求解器对固定荷载作用下最有可能发生破坏的点进行验算,均能满足强度条件,验证了模型设计的可行性。     

螺栓连接组合梁的弯曲计算

由于螺栓连接组合梁的弯曲是一个静不定问题,一些文献把螺栓连接组合梁弯曲作为静定问题来处理,有时会导致螺栓连接组合梁叠层梁弯曲应力、弯曲挠度、螺栓剪力的计算结果存在很大的误差。本文按静不定问题研究了螺栓连接组合梁弯曲变形,导出了螺栓连接组合梁弯曲的弯曲应力、弯曲挠度、螺栓剪力计算公式。通过有限元法及实验验证了把螺栓连接组合梁弯曲作为静不定问题处理是正确的。     

成庄矿3~#煤层防水煤柱留设FLAC3D数值模拟研究

针对成庄矿3#煤层防水煤柱留设研究,结合以往研究成果和3#煤层底板实际情况,利用FLAC3D数值模拟软件采用库仑—摩尔力学模型建立三维模型,对3#煤层顶底板距岩溶陷落柱不同距离的塑性分析和垂直应力进行模拟。由于煤柱尺寸的减小,其煤柱内的垂直应力随之增大。模拟结果为3#煤层的防水煤柱留设宽度为40 m。防水煤柱的留设应保证煤柱本身或顶、底板隔水层厚度足以抵抗临近含水层的静水压力,同时应兼顾压煤量的经济合理性.其研究结果为成庄矿安全开采提供了安全保障。     

基于亚区结构的人体二尖瓣的建模与仿真

通过建立精细的人体二尖瓣有限元模型,仿真前后瓣叶厚度不均匀的二尖瓣模型在心脏收缩初期的动态闭合过程,与前后瓣叶厚度均匀的二尖瓣模型的仿真结果相比较.仿真结果表明:两种模型的瓣叶应力分布不均匀,最大应力值都出现在后瓣叶亚区与亚区之间的裂口位置,与临床二尖瓣撕裂常发生位置一致,表明了仿真方法以及结果的正确性,瓣叶厚度不均匀模型中瓣叶应力水平相对较低,更符合实际.最后根据临床数据,设置厚度不均匀模型中瓣环与乳头肌的二维运动,再次进行仿真.仿真结果表明该精细模型瓣叶的闭合度比之前瓣环与乳头肌固定不动模型的闭合度高,瓣叶应力分布相对较均匀,更接近实际生理情况,为后续的病理等的仿真奠定了基础.     

先张及后张预应力矩形梁疲劳受力性能研究

折线配筋预应力混凝土先张梁采用合理的布筋方式,克服传统直线先张法布筋方式与结构的实际受力特点不相适应的缺点,增加了跨度;同时避免了后张法在耐久性和施工工艺等方面缺陷,有效地控制了梁端斜裂缝的出现.通过室内试验验证,折线配筋预应力混凝土梁提高了梁体的疲劳受力性能,能够较好地延长桥梁使用寿命.