补强圈与容器壳体间的接触行为

在压力容器开孔补强的薄壳理论分析中，通常假设在补强圈与容器体之间没有接触，其间的接触力对于结构应力分布的意义和影响尚不清楚，由有限元分析得出的应力分析结果，其中就包括了这种接触力，有限元结果与试验数据的比较表明有接触假设的有限元方法，对于应力场分布能够产生更好的理论预测，同时对补强圈与容器壳体之间的间隙变化影响以及不同开孔订对接触的影响也作了探讨。     

混凝土与混凝土接触特性的试验研究

为分析混凝土与混凝土接触特性,采用直剪试验和单轴压缩试验分别研究了混凝土与混凝土接触法向和切向接触特性。试验结果表明接触面剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性变形阶段、塑性硬化变形阶段;剪切应力达到峰值后,接触面仍处于较高的应力状态,试件局部位置出现破坏。Archhard非线性摩擦幂次准则能够较好的描绘出剪切应力峰值与轴向应力的关系,为相似接触条件问题剪切应力峰值的估计和预测提供依据。在混凝土未产生破坏时,接触面的法向和切向接触刚度可分别取值为28.95、12.77MPa/mm,为相似接触条件的分析计算提供参考。     

双列深沟球轴承刚柔耦合多体接触建模与振动特性研究

在研究双列深沟球轴承各组件之间动力学关系的基础上,基于弹性流体动力润滑理论和赫兹接触理论,利用多体动力学分析软件ADAMS,结合有限元分析软件ANSYS柔性化处理,建立了双列深沟球轴承刚柔耦合多体接触动力学仿真模型.综合赫兹接触刚度和润滑接触刚度的影响得到双列深沟球轴承等效刚度.分析了不同荷载、转速、油膜厚度对双列深沟球轴承振动特性的影响,结果表明,合适的荷载可抑制双列深沟球轴承振动;转速的增加可加剧振动;随着油膜厚度的增大,振动先减小后增大.研究结果为双列深沟球轴承结构优化设计、减振降噪和运行状态监测提供了参考依据.     

3D粗糙表面的数字化表征与接触特性分析

为了研究粗糙表面的复杂接触力学行为,提出了一种关于微观两粗糙表面接触的有限元分析方法.通过3D粗糙表面的数字化表征方法,获得了具有不同统计特征的高斯或非高斯粗糙表面,在此基础上,通过自下而上的三维建模与六面体网格划分,构建了两粗糙表面接触的精细有限元分析模型.在不同法向载荷的作用下,分析了微观结合面的变形、接触压力、真实接触面积等接触特征及其加载卸载特性,揭示了结合面的力学行为规律,为微观粗糙表面的性能预测提供了一种有效的途径.     

两种工况下锻压组合机架的接触特性分析

以某锻压机为研究对象,基于ANSYS有限元软件,采用过盈配合法模拟因预紧产生的框架内力,确定了过盈量与预紧力的关系.针对锻压过程的镦粗(工况1)和拔长工况(工况2),通过分析开缝系数、接触状态、接触压力、危险拉杆的拉应力以及立柱的弯曲变形,讨论了预紧力与偏心距等对锻压组合机架接触特性的影响.结果表明拔长工况比镦粗工况更为危险,且开缝系数应满足以下标准,即上横梁与立柱的接触面积大于05,且开缝系数β≤23.研究结果可为锻压机的结构设计提供理论依据.     

接触载荷作用下的表面裂纹分析

用边界积分方法分析了表面裂纹在接触载荷作用下的张开位移和应力强度因子，该方法将埋在无穷大弹性介质中裂纹模拟为连续分布的位错环，根据两个位错环之间的相互作用能可以得到弹性体的应变能，对弹性体的势能取极值，可以得到关于裂纹张开位移的边界积分方程，通过把半空间的边界模拟成一个包含在无穷大弹性介质中大裂纹，该方法能用已有的边界积分方法很好的处理具有任意表面形状的表面裂纹，文中算例分析了不同倾角的表面裂纹在法向和切向接触载荷作用下，裂纹尖端的应力强度因子，其结果对于分析路面表面裂纹的扩展具有重要意义。     

接触爆炸作用下板的塑性变形分析与实验

为了研究接触爆炸作用下板的塑性变形的塑性区范围和最大塑性变形量的计算,利用能量理论处理爆炸荷载作用下的板最大变形量的计算问题,利用固体介质应力波理论分析板塑性变形范围的计算问题.推导出接触爆炸作用下线性硬化材料板的最大变形量计算式和塑性变形范围的计算式.实验验证了接触爆炸作用下板的塑性变形范围和最大塑性变形量的计算公式的可靠性.实验结果和计算分析结果比较吻合.     

循环荷载作用下有机质浸染砂的动变形特性

为了了解循环荷载作用下有机质浸染砂的动变形特性,本研究在不同天然含水率、振动幅值、固结比和循环波形条件下,通过动三轴试验,研究了海南有机质浸染砂的动变形特性,并从动应变-振次曲线、软化指数-振次曲线等方面分析了天然含水率、振动幅值、固结比、不同循环波形对有机质浸染砂变形特性的影响.试验结果表明：有机质浸染砂的动应变随着振动幅值和天然含水率的增大而增大,但随着固结比的增大而减小,并且随着振动次数的增加而先增大,后趋于平稳;刚度软化指数随着振动次数的增加而急速减小;在不同波形中,方波对有机质浸染砂软化指数的影响最为明显.     

不同镀膜温度下离子镀TiN与Cr/Cu接触界面形成与表面特性

使用多弧离子镀在铜基镀Cr的衬底上制备TiN薄膜，借助表面分析技术研究了不同温度下离子镀TiN与Cr/Cu接触的界面与表面性质。通过SEM、TEM观测表面形貌，微结构随温度变化；用AES和XPS测量接触界面成分随温度的变化。结果表明，在90℃下，表面TiN薄膜欠均匀，界面较清晰可辨；随着温度的升高，表面微结晶性能有所改善，在170℃时可见局部球聚隆起，出现粗细不同的类枝状结晶结构，此时TiN与Cr/Cu界面层增厚，形成较为稳定的Tr-Cr金属间化合物。TiN薄膜在金属衬底上的生长行为与衬底表面的原子结构、晶向，以及TiN与金属间的电荷转移和键合状况有关，适当的衬底温度（120℃）可以改变TiN形貌，改善其机械性能。     

不同密度下地膜甜菜光合、呼吸特性及其与产、质量间相关性的研究

研究了不同密度群体结构下，地膜甜菜光合及呼吸作用的日变化，不同生育期光合、呼吸作用的变化及与产量和经济性状间的相关性。结果表明：低到中等密度下（４５０００～７５０００株·ｈｍ－２）群体光合、呼吸作用日变化为双峰曲线，高密度下（１０５０００株·ｈｍ－２）为单峰曲线。中－高密度下，群体表观光合强度和呼吸强度日变化均为单峰曲线。密度越大，随生育期推进，表观光合强度下降越明显，而净光合强度则大幅度降低。密度较高，个体的生长受到显著抑制，单位面积的生物学产量明显增加。密度过大导致单根重大幅度下降，含糖量降低，产糖量反而下降。相关分析表明，地膜甜菜群体光合、呼吸作用与甜菜个体生长相关性较好而与群体含糖率、产粮糖量间相关性较差，与地上部生长相关性较好而与根部生长相关性较差。三项指标中，呼吸作用、表观光合强度与作物生长相关性好而净光合强度只与单根重有较好相关性。     

接管及补强结构在外载荷下的弹性应力

对6台不同d／D比的圆筒形压力容器进行了接管外载荷作用下的试验研究，考察开孔-接管区的变形及其应力分布。结果表明，孔边的应力集中具有明显的局部性，补强圈补强结构有效地改善了筒体-接管区的应力分布情况，横向截面为危险截面。     

压力容器接管区应力强度因子的数值分析

该文针对压力容器接管区高峰应变的特征,在不同孔径异形模拟试板应力应变场的光弹性分析基础上,应用奇异等参元,分析了裂纹尖端处应力强度因子,数值结果表明,与双参数法获得的应力强度因子较为吻合,为压力容器接管部位的设计和裂纹疲劳扩展分析提供了可靠依据。     

开孔接管补强圈补强效果和适用性研究

分别采用等面积法和基于有限元应力分析设计方法对内径1 000mm的圆筒开100～500mm圆孔在1～6MPa的情况下进行了分析。应力分析设计中,分别采用了传统的Path1和标准推荐的Path2进行了应力评定。分析结果表明,Path1的分析结果较Path2偏于保守。根据Path2的分析结果,补强圈补强适用于6MPa以下的压力,且在内压较小时,具有较大的安全裕度。     

基于遗传算法和BP神经网络的圆柱壳大开孔接管结构优化研究

应用神经网络模拟GB150-2011《压力容器》标准中圆柱壳径向接管开孔结构参数与强度关系,以开孔接管结构用材最省为优化目标,采用遗传算法对圆柱壳大开孔接管结构进行优化设计研究.经神经网络拟合后,标准算图数据信息归一于一个三层的BP网络并应用于遗传算法程序中,与反复查图和有限元优化算法相比,此优化算法更节省设计时间.经验证,优化后的结构符合强度要求,优化结果满足工程设计需要.     

叠合梁弯矩转移性能的有限元分析

叠合梁跨中正截面承载力计算是叠合梁设计中最为重要而又尚未很好解决的一个问题 .通过对钢筋混凝土叠合梁进行非线性有限元计算 ,分析了叠合梁的基本受力性能及其应力重分布过程 ,验证了叠合梁弯矩转移这一力学性能的存在和弯矩转移计算模式的合理性     

河蚌壳生物填料的制备及其表面特性

为资源化利用废弃河蚌壳,以其为原料,经去除角质层、分离珍珠层,得到棱柱层.然后机械研磨得到生物填料(HBLZC),并对其物相组成、表面元素组成、微观形貌、热稳定性及其亲水、亲油性等表面特性进行分析表征.研究结果表明:制备的生物填料成分为文石型碳酸钙,成柱状、长条状,有机物质量分数约为2.20％,热稳定性良好.表面元素Ca,C,O和N平均摩尔分数分别为12.10％,33.63％,51.35％和2.93％,其中有机物中C,O和N元素实际摩尔分数分别为54.49％,38.09％和7.42％.HBLZC粉体具有亲水、亲油的双亲性,对正庚烷浸润,对水的接触角约为32°.利用河蚌壳棱柱层为原料生产的生物填料在水性涂料和树脂中具有良好的应用前景.     

西安地铁盾构下穿古城墙沉降分析及加固效果

为研究双线盾构下穿过程诱发地表沉降的规律及上部古城墙的变形特征,依托地铁4号线区间隧道下穿和平门古城墙工程,通过数值模拟和现场测试手段对沉降及加固效果进行分析。结果表明:在袖阀管注浆加固及门洞钢拱架支护等作用下,城墙地基区域地表沉降值减小4mm,城墙结构沉降减小约2.2mm,避免了地基局部隆起过大和倾斜率超限;城墙地基区域加固工况下地表横向沉降曲线为宽而浅的单峰沉降槽,未加固工况下表现为窄而深的双峰沉降槽;左、右线隧道施工存在相互影响,且变形稳定后右线隧道地表沉降峰值大于左线。现场实测与数值计算的结果吻合良好,分析方法和研究结果可为日后黄土地区类似的盾构穿越工程提供有益的参考。     

隧道开挖引起管土相互作用的弹塑性解答

基于Winkler地基模型来求解隧道开挖引起管土相互作用问题,国内外学者已经给出了许多弹性解答。在此基础上,考虑管土相对位移超过土体屈服位移后,土体进入塑性屈服状态时的解答,即弹塑性解答。     

T700纤维缠绕发动机壳体力学性能分析及优化设计

利用网格理论计算纤维缠绕固体火箭发动机壳体的基本尺寸,建立有限元模型,施加边界条件,在壳体承受内压的情况下,分析应力应变结果云图,研究容易发生失效的部位;采用有限元优化设计软件中尺寸优化的方法,在满足使用设计和使用需求的前提下,对纤维缠绕壳体进行质量优化,分析优化后的结果,研究单层厚度的变化,并对优化后的结果进行强度校核.结果表明:优化后的纤维缠绕壳体质量减轻12.09％,强度校核的结果满足设计使用需求,优化方法设计安全合理,为纤维缠绕发动机壳体的优化设计提供理论基础.