冷弯型钢锁铆连接抗剪性能非线性有限元简化分析方法研究

锁铆连接具有力学性能好、连接效率高等突出优势,在冷弯薄壁型钢结构中具有较好的应用前景。采用等效面域偶合、约束单元和连接单元三大类8种简化方法,建立了冷弯型钢锁铆连接受剪时的有限元简化模型;对比分析了简化模拟结果与试验结果,探明了各简化模型的适用范围;完成了不同板厚比下锁铆连接抗剪性能的参数分析,提出了适用于冷弯薄壁型钢结构的锁铆连接有限元非线性简化分析方法。研究结果表明：锁铆连接的主要受剪破坏模式为铆钉腿拔出下层钢板和铆钉头剪脱上层钢板;龙骨框架中冷弯型钢构件间的锁铆连接可采用约束单元Pin或紧固件单元Fastener进行简化模拟,龙骨框架与面板间的锁铆连接可采用连接器单元Cartesian或弹簧单元Spring2进行简化模拟;笛卡尔连接器单元可精确模拟出不同板厚比下锁铆连接的荷载-变形曲线和抗剪性能指标,且计算效率高,在冷弯薄钢型钢结构的非线性有限元分析中优先考虑。     

赵庄煤矿2#底抽巷围岩稳定性分析及支护技术研究

以2319工作面底抽巷为研究背景,通过数值模拟与现场实测方法,确定巷道支护效果。研究表明:巷道围岩变形量大小的位置不同及垂直应力分布的情况是影响底抽巷变形破坏的重要因素;采用锚、网、梁、索联合支护方式后,有效地控制了围岩的破坏,提高了巷道的安全性。     

冷弯薄壁型钢螺钉-铆钉混合连接受剪性能及计算方法研究

为改善冷弯型钢结构中单一自攻螺钉连接和自冲铆接各自存在的缺陷,提出了优势互补的螺钉-铆钉混合连接,并对132个薄壁钢板混合连接进行受剪性能试验,对比分析了纯螺钉连接、纯铆钉连接、螺钉-铆钉混合连接三者的差异,研究了板厚、板厚比、连接件排列方式等对其受剪性能和破坏机理的影响,分析了现有承载力直接累加法的适用性,提出了改善的混合连接受剪承载力计算方法。结果表明：混合连接能充分结合螺钉连接和自冲铆接各自的优势,从而可有效提高纯螺钉连接的承载力、刚度和延性,及纯铆钉连接的变形和耗能能力;板厚和板厚比是分别影响其受剪性能及破坏模式的关键因素;连接件的排列方式对其力学性能和破坏机理有显著影响;由于不同连接的力学机理与性能相差较大,现有的承载力直接累加法用于混合连接计算时偏于不安全;而本文中基于承载力折减法提出的混合连接承载力计算方法,其计算值更为精确,用于设计时不但能考虑更全面的破坏模式,而且更为安全可靠。     

无构造柱退层自建民居抗震加固试验研究

针对无构造柱退层砖砌体自建民居的破坏形式,设计了综合加固方案,即第一层退层处采用预应力钢筋、顶层粘贴碳纤维布进行加固。通过对加固后民居1/4模型的模拟振动台试验表明：（1）民居加固后能够承受加速度峰值为0.5g的地震作用,抗震性能较加固前有明显提升;（2）民居加固后的破坏形式为墙体开裂破坏、窗间墙破坏、墙角局部破坏等;第二层纵墙退层处开裂破坏严重,为整个结构的薄弱部位。此外,砌体结构的有限元模拟可采用整体连续模型。计算中砌体采用相同抗压强度的混凝土进行等效,通过调整混凝土的塑性应力-应变关系和损伤因子来实现材料的非线性,从而实现模型的非线性分析;加固采用的预应力可用分布压力简化加载,碳纤维布作用可采用壳单元模拟。通过与试验结果的对比,说明这种模拟方法是可行的。本文的研究成果,可用于我国村镇同类结构形式民居的加固与改造。     

动态生成优先工序集多产品制造过程优化控制

为简化多产品制造调度,实现多产品制造过程优化控制,将多产品转化成一个虚拟产品,构造一个产品的虚拟加工、装配工艺树。该虚拟工艺树上的叶节点代表最先加工的工序,虚拟根节点代表最后一道工序,边代表偏序关系;以层优先为虚拟工艺树上的工序设置优先级。针对调度时产生的抖动问题,可根据虚拟工艺树动态生成一个备选工序集;在具体调度过程中,根据优先级策略并结合短用时、长路径等调度策略从备选集合中调度工序,直到备选集合为空,实现多产品加工、装配调度综合优化。实例验证:算法不仅可以简化多产品制造问题,提高调度效率,而且可以实现纵横双向调度优化控制。     

以铝硅合金为过渡材料的Be激光焊接接头显微结构及剪切断口分析

以AlSi合金为过渡材料,运用激光焊接技术实现Be与Be的连接.采用扫描电镜(SEM)、微控电子万能试验机和纳米压痕仪对焊接接头的显微组织及性能进行研究.结果表明:熔合区和焊缝区组织由Be与AlSi合金形成的复合相构成,熔合区宽度约10 μm左右.焊接接头剪切强度～283 MPa,剪切断裂形式属于准解理断裂,断裂部位多在焊缝区,具有以准解理为主并伴有塑性的混合型断口特征,分析认为熔合区附近热应力诱发的微裂纹、焊缝中形成的金属间化合物以及气孔是导致焊接接头失效的裂纹源.     

加拿大重油开采考察及加速新疆重油资源开发探讨

1988年6月9日至23日,我们赴加拿大阿尔伯达省参加加拿大国家石油博览会,并进行了实地考察。主要考察了重油和天然气开采两个项目。 一、加拿大重油开发     

铍/铝镁合金YAG激光焊接工艺及微观组织分析

利用YAG激光焊接了铍/铝镁合金环,探索出合理的焊接工艺参数,采用扫描电镜及电子探针对铍/铝镁合金焊接接头的组织结构进行了研究。冷却速度对显微组织的形成影响明显,在靠母材的焊缝两侧,焊缝的显微组织为树枝晶,而焊缝的中心为等轴晶;在焊缝处主要存在焊接热裂纹及夹杂物,对夹杂物的能谱分析表明,其主要由C、O、Al、Mg、F、Cl等元素组成;对焊缝的面扫描结果表明,C、O等元素在焊缝的表面存在偏析,而Be与Mg分布较为均匀。     

电磁耦合能作用下2A02叶片锻件的残余应力松弛

针对航空大尺寸薄壁件因残余应力释放导致加工变形的行业问题，提出了一种电磁耦合处理的新型材料处理方法，并将其应用于调控压气机2A02铝合金叶片锻件的残余应力。研究了电、磁场工艺对锻件残余应力和力学性能的影响；并对材料组织开展准原位EBSD分析。结果表明，相较于单一物理场，电磁耦合处理对残余应力的松弛效果最显著，在磁场强度为1.5 T、电场强度为750 V/m时，叶片锻件残余应力最大降幅为53%。电磁耦合处理可以在不损害强度的情况下，改善铝合金塑性，在上述电磁场参数下，其伸长率提高14.3%，电阻下降4.9%。EBSD准原位分析表明，电磁耦合处理后，锻件的几何位错密度降低58.2%，小角度晶界减少，塞积的位错分散、湮灭，局部应变降低，宏观应力松弛。     

碳纤维增强复合材料筋混凝土框架结构动力性能试验研究

通过相似性分析计算，设计加工了比例为1∶4的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋混凝土框架结构缩尺模型，开展了模拟地震振动台动力试验研究。采用4种不同强度的水平地震作用进行单向、双向以及三向地震波激励，测试结构模型的动力特性；通过结构在各级地震作用下的加速度、位移、内力等动力响应分析，探究了CFRP筋混凝土框架结构的抗震性能。结果表明：随着地震激励作用的增强，结构自振周期不断变长，从7度多遇地震作用到8度罕遇地震作用，X向增长54%,Y向增长60%,说明结构模型受到了不同程度的损伤，致使结构刚度不断退化，变形增大且出现局部混凝土压碎破坏。但结构模型在经历加速度峰值为0.788 g的罕遇地震作用后，仍未发生倒塌现象，且最大层间位移角值小于1/50,表明结构模型具有良好抗震性能，可以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防水准要求。