非公路自卸车液压缸支架仿真分析及优化设计

针对某型非公路自卸车在某矿区使用2 000 h后出现的液压缸支架开裂现象,基于Adams动力学仿真分析对车架进行载荷提取,利用Hyperworks中的Optistruct模块对车架及液压缸支架进行强度分析,得到车架及各零部件的应力应变云图,对液压缸支架进行故障还原,分析后提出优化方案。结果表明：仿真分析结果与实际故障情况基本吻合,采用加上横梁的优化方案,液压缸支架开裂位置最大应力从250 MPa降低至165 MPa,提高了液压缸支架的可靠性,解决了液压缸支架开裂问题。     

混凝土索塔塔柱横梁连接段局部应力分析

为了得到某独塔双索面斜拉桥索塔与横梁交接段的空间应力情况,通过空间杆系结构模型计算得到塔柱与横梁连接段的最大弯矩,在整体计算的基础上对索塔与横梁连接段进行空间实体有限元分析。结果表明:在塔柱与横梁交接区域出现较大的负弯矩,塔柱在与横梁交接段呈现外侧受拉内侧受压,横梁底部与塔柱交接的角隅处出现较大的主压应力,应力集中现象明显。     

形状优化技术在装载机车架结构改进中的应用

某型号装载机前车架翻斗缸座支承横梁频繁出现开裂问题。经过有限元分析,发现断裂位置在某种工况下存在明显的应力集中现象。针对车架开裂问题,在Hyper Works软件中建立了破坏位置的形状优化模型;通过形状优化计算,找到了更合理的外形轮廓结构,消除了破坏位置的应力集中问题,大大提高了车架的使用寿命。     

板-桁组合钢桁梁斜拉桥钢桥面板与主桁结合时机的选择

随着正交异性钢桥面板的广泛应用,板-桁组合结构桥梁得到了极大的发展。为探求钢桁梁现场拼装时板桁最优结合时机,以某连续钢桁梁公路斜拉桥为例,采用大型通用有限元计算分析软件ABAQUS,建立该桥钢桁梁标准节段的三维有限元模型,模拟分析了钢桥面板与主桁和中纵梁、钢桥面板与上横梁的连接按照不同先后顺序施工时,焊接温度场对钢桁梁主桁上弦杆、上横梁和中纵梁受力和位移的影响。综合比较计算结果,建议先连接钢桥面板与主桁上弦杆和中纵梁,后连接钢桥面板与主横桁架的上横梁。     

某自卸车落物保护结构的仿真分析

用ANSYS软件对某自卸车落物保护结构建立有限元模型,进行了冲击强度计算,得到了在落物冲击载荷作用下结构的应力和变形,并对比相应标准进行了安全性分析,仿真结果证明该自卸车驾驶室强度能够保护驾驶员的人身安全。     

轨道交通附属基坑管线原位悬吊保护方案优化研究

依托昆明市轨道交通L2二期某车站大直径污水管线横跨附属基坑的原位悬吊保护工程,建立“混凝土梁支撑+支吊架+竖向吊杆+横梁”的管线原位悬吊保护体系,并采用数值模拟方法建立悬吊保护系统的3D数值模型。同时,考虑横梁型钢型号、支吊架型钢型号、型钢间距及型钢牌号等因素影响,提出不同悬吊体系方案,并基于提出的数值模型计算得到各构件结构受力及变形规律。研究表明:采用型钢牌号Q235,横梁型号H200×204×12×12,支吊架及竖向吊杆型号H100×100×6×8,型钢间距为800 mm的原位管线悬吊系统为最优方案。该方案具有较高可靠度和合理经济性,研究成果能为后续横跨基坑的管线原位保护技术研究提供指导与借鉴意义。     

中承式连续梁拱组合桥拱梁固接区受力性能模型试验研究

高速铁路中承式连续梁拱组合桥拱梁固接区域结构的构造和受力复杂,依托该类型某高速铁路桥梁工程实际,以拱梁固接区域为研究对象,以1∶4缩尺模型试验和空间有限元仿真分析相结合的方法,研究结构的传力路径和应力分布规律。简要介绍了模型缩尺原则、加载体系确定和应力测点布置。试验与仿真分析结果表明:横梁会导致主拱肋发生面外弯曲,使有横梁一侧主拱肋腹板、内填混凝土应力大于无横梁一侧,并且在横梁与主拱肋连接位置出现应力集中;主拱肋与主纵梁连接位置也有应力集中。但是,固接区域结构总体应力水平较低,整体表现为弹性工作状态;结构传力路径明确,应力分布合理,满足承载能力要求。     

基于拓扑优化及拉压杆模型的宽箱横梁配筋方法研究

以一座大悬臂箱梁桥全桥实体分析为基础,得出横梁在多种荷载工况下的受力特点,进而得出横梁受力的简化荷载模型,以实体分析的结果能很容易确定提出的荷载简化计算模型的各参数值。确定荷载模型后,以二维平面应力单元模拟横梁对其在最不利荷载工况下进行拓扑优化,得到横梁用于拉压杆模型的构型,并总结了类似形式横梁拉压杆模型的构造方法,最后结合规范给出了针对各拉、压杆件的配筋计算公式。     

基于有限元分析某型号水箱焊接结构的优化

为确保小型湿式扫路车的水箱结构在服役过程中的安全性,提高水箱侧壁抗水压能力,针对水箱侧壁焊接结构的承载性能,采用有限元分析进行了设计优化,分析了现有水箱结构在承载方面的不足之处。针对现有水箱侧壁焊接结构应力集中的问题,提出了钢板局部加强、圆形钢管替代角钢、水箱外侧增加支撑3种方案,而有限元仿真分析结果表明,对于应力集中的缓解,水箱外壁局部加强钢板不如内壁局部加强,圆形钢管比角钢效果更好,而外侧支撑方案则是解决应力集中的最优方案。     

兼顾费用与效用优化的工业场地管线布置方法

针对费用最优与效用最优两个优化目标，提出了优化工业场地管线布置的技术路线：将总平面布置方案以及管线可行路径抽象为加权简单图网络模型，并通过图论方法在网络模型中寻求满足费用最优的管线布置方案；运用模糊聚类分析划分出企业重要作业单位集合，并据此将满足费用最优的管线布置方案改进为兼顾费用最优与效用最优的管线布置方案。结合某工厂燃气管网的布置实例验证了研究内容的可行性。