三峡水电站引水压力钢管焊接残余应力计算

根据板壳和圆柱壳体理论 ,以及焊接收缩力模型 ,推出圆柱壳体类构件环缝焊接残余应力的计算公式 .用所导出的公式 ,对三峡水电站引水压力钢管环缝焊接残余应力作了计算 ,其计算结果与有关权威资料计算、测试结果吻合 .本计算结果为分析三峡引水压力钢管焊接残余应力的影响 ,以及焊接工艺设计 ,提供了理论参考 .     

三峡水电站引水压力钢管焊接残余应力计算

根据板壳和圆柱壳体理论,以及焊接收缩力模型,推圆柱壳体类构件环境焊接残余应力的计算公式,用所导出的公式,对三峡水电站引水压力钢管环缝焊接残余力作了计算,其计算结果与有关权威资料计算、测试结果吻合。本计算结果为分析三峡引水压力钢管焊接残余应力的影响,以及焊接工艺设计,提供了理论参考。     

锤击处理消除白口铸铁焊接残余应力的数值分析

根据锤击力作用的特点,建立了锤击消除焊接应力的有限元数学模型,利用该模型对白口铸铁焊补过程进行了实例分析;应用力学和金属学理论,探讨了锤击处理消除焊接应力的机制．研究结果表明：锤击作用在合适的规范下,可以有效的消除焊接残余应力,防止裂纹的产生     

基于模态分析优化大型复杂焊接构件振动时效参数的研究

以大尺寸、高刚度、高性能的压力室为对象,研究了振动时效消除复杂焊接构件残余应力的激振参数优化问题。采用模态分析方法对压力室进行振型测试,并依据压力室固有频率、振型和焊接应力分布,优化了压力室振动时效参数。采用X射线法测定压力室各测点振动时效前后的宏观残余应力。经过两次振动时效,压力室残余应力最大值较振动时效前降低了27.24%,残余应力平均值降低了21.24%,压力室的承载能力和结构稳定性得到了提高。研究表明,基于模态分析优化激振参数的振动时效技术,对降低大型复杂构件焊接残余应力具有良好的效果。     

井架结构安全承载力动态参数评定方法

用振动理论研究井架结构固有频率与作用载荷的关系,并对现场在用井架模型进行了有限元数值分析,得出井架结构作用载荷与其固有频率平方之间的线性关系,提出测试井架在零载和有载作用下的固有频率来评定安全承载能力的方法,并应用此方法对现场在用井架进行了测试和安全评定。     

井架结构安全承载力动态参数评定方法

用振动理论研究井架结构固有频率与作用载荷的关系,并对现场在用井架模型进行了有限元数值分析,得出井架结构作用载荷与其固有频率平方之间的线性关系,提出测试井架在零载和有载作用下的固有频率来评定安全承载能力的方法,并应用此方法对现场在用井架进行了测试和安全评定.     

板类构件内部残余应力测试技术研究

为了克服现有残余应力测试技术难以测定工程构件内部残余应力的局限性,提出一种被称为裂纹柔度法的残余应力测试新方法.基于线弹性断裂力学原理,在被测物体表面引入一条深度逐渐增加的裂纹,通过测定零件表面的残余应变释放量来计算7055铝合金板材内部残余应力分布规律.研究结果表明,裂纹柔度法与逐层钻孔法及X射线衍射法相比,具有更好的敏感性和精确度,可用于测定板类构件内部残余应力.     

厚板焊接残余应力的测试

运用条形切割法 ,对桥梁、建筑等结构设计中常用的厚板焊接箱形杆件等构件的残余应力分布进行实例测试 ,通过对测试数据的分析整理 ,得出厚板焊接箱形杆件和 T形杆件截面纵向残余应力分布情况 ,为进一步总结焊接结构的残余应力分布规律提供了基础 .     

电弧增材制造建筑用钢残余应力试验分析

为研究由电弧增材制造用于建筑结构构件的残余应力分布情况,采用盲孔法的试验手段,并通过对构件的制造过程进行有限元模拟,得到其残余应力的分布情况。试验及计算结果表明,构件的大部分区域残余应力量级小,自平衡,表面边缘处,残余应力变化剧烈,中间区域变化平缓;沿构件厚度方向上分析,内部残余应力主要为分布区域大量级小的拉应力,表面残余应力主要为分布区域小量级较大的压应力。通过对试验结果的分析可以判断构件中残余应力的整体水平较小,该制造方式能为建筑结构制造相应的构件。     

锤击处理消除白口铸铁焊接残余应力的数值分析

根据锤击力作用的特点，建立了锤击消除焊接应力的有限元数学模型，利用该模型对白口铸铁焊补过程进行了实例分析；应用力学和金属学理论，探讨了锤击处理消除焊接应力的机制。研究结果表明：锤击作用在合适的规范下，可以有效的消除焊接残余应力，防止裂纹的产生。     

基于功率平衡的振动筛横梁动态分析

以直线振动模型机的承重梁为研究对象,基于功率平衡的基本原理,利用Ritz级数法建立了承重梁的动力学模型,分析了承重梁附加物(筛体质量、激振器及减振弹簧等)所引起的附加力作用,并对承重梁进行了固有频率、振型及动态响应等动力学参数的理论计算.经过对设计的振动筛模型机进行的试验研究,理论计算与试验结果相吻合,表明利用功率平衡和Ritz级数法建立的动力学模型具有阶数低、计算稳定性好、精度较高等优点,计算所得的振动筛承重梁各种动力学特性参数能满足工程需要,能够为大型直线振动筛横梁结构的动态设计提供简便的动力学分析和计算方法.     

2000t压力机横梁结构强度及动态特性分析

利用ANSYS Workbench软件建立2 000 t压力机横梁结构有限元模型,并进行分析计算,得出了横梁总成的应力分布和位移变化,全面掌握了横梁的结构强度及刚度薄弱部位;通过模态分析,得出了横梁总成的前10阶固有频率及振型,分析掌握了压力机横梁的动态特性,为压力机优化改进设计提供理论数据。     

采空区剩余变形对运煤隧道稳定性数值模拟

运煤隧道经过采空区受到剩余变形而产生附加应力的影响,而附加应力的大小又与剩余变形的量值有关.通过理论分析与计算,得出了采空区产生的剩余变形量,并把剩余变形量按边界条件加载到三维数值模型上,按照隧道稳定验算的弹性梁理论,计算隧道的稳定性;得出了在剩余变形作用下,运煤隧道经过采空区稳定的结论.     

复合梁的应力分析与试验研究

通过对两种各向同性材料组成的复合梁在承受纯弯曲时横截面的正应力分布规律进行分析,导出理论计算公式,并用实验测试的方法验证其正确性。结果表明,实验数据与理论计算结果吻合较好,简化计算方法简单可行,可用于实验教学及工程实践。     

可折叠弹翼振动应力试验分析

讨论可折叠弹翼在展开过程中的冲击振动及冲击振动应力的试验分析方法，建立了通过位移模态预估冲击应力的方法。     

矩形空心截面简支梁在振动作用下的残余应力分析

通过对振动过程中矩形空心截面简支梁残余应力的数值分析，得出激振力力幅、频率及阻尼等因素对残余应力随时间变化规律的影响。     

直升机悬停状态下的振动计算

为降低直升机的共振危害,需要一种对直升机在空中悬停时振动特性快速计算方法.旋翼在离心力作用下,固有频率受应力刚化效应影响发生变化,同时存在旋翼桨叶/桨叶和旋翼/机身的耦合影响,动力学分析十分复杂,另一方面为提高计算效率,运动方程的低阶次、程式化成为迫切的需求.多体系统传递矩阵法(Transfer matrix method for multibody systems, MSTMM)同时解决了这两个问题.为准确快速计算悬停直升机固有频率,本研究基于MSTMM建立一种柔性四片旋翼与直升机机身耦合的动力学模型,推导出系统的动力学拓扑模型、总传递方程和特征方程.重点推导了空间旋转梁和旋转轴的传递矩阵,最终快速计算得出悬停直升机系统固有频率.研究表明:空间旋转梁MSTMM计算结果和ANSYS Workbench仿真结果对比,误差不超过2%,旋转轴MSTMM计算结果与参考文献结果基本一致;机尾固定的约束条件下,计算出36.651 9 rad/s转速下旋翼/机身耦合系统的前13阶固有频率,与ANSYS Workbench仿真结果一致,改为悬停无约束条件,计算得出悬停直升机系统前8阶固有频率,计算速度相较仿真速度提升了7.1倍,为直升机动力学分析提供一种新思路.     

巷道底板承压水突水评价方法研究

华北石炭二叠纪聚煤区是中国最重要的煤炭生产基地,区内众多煤矿皆受煤系底部奥陶系灰岩承压水威胁。针对当前煤矿巷道底板承压水突水评价方法存在的局限和不足,探索研究巷道底板承压水突水评价方法。现行评价方法岩梁法的理论计算前提主要包括：底板隔水层简化为两端固支梁;在岩梁弯矩最大处,底板隔水岩层承受的拉应力超过抗拉强度,岩层拉裂破坏;忽略孔隙水压力对岩石破坏的影响,计算隔水层厚度时抗拉强度取底板隔水层的平均值。事故数据及研究分析表明岩梁法计算假设存在不合理之处,与实际工况有较大偏差。基于对常见矩形巷道围岩应力分布特征的分析,结合巷道实际工况,摒弃底板隔水岩层弯拉破坏模式,提出隔水岩层剪切破坏模式,建立巷道底板承压水突水破坏岩柱模型;基于所建立的岩柱模型,利用极限平衡理论,综合考虑孔隙水压力对岩石破坏的影响,推导底板隔水层承受最大水压的计算评价方法。结果表明：最大水压与隔水层厚度、隔水层平均容重、抗剪强度参数、孔隙水压力系数和巷道宽度直接相关,最大水压与隔水层厚度呈指数函数关系。文中所提评价方法的计算结果与实测吻合,证明该方法合理有效。所提方法也能为地下工程其他专业领域类似的承压水突水问题研究提供借鉴。     

预应力混凝土梁自振频率的疲劳演变

为了研究预应力混凝土（PC）梁自振频率的疲劳演变规律,理论推导了抛物线型布筋的后张无黏结预应力梁疲劳历程自振频率的计算公式. 针对Euler梁、Timoshenko梁和预应力梁等3类梁,分析剪转效应、预应力效应对梁自振频率的疲劳演变规律的影响. 通过对预应力混凝土模型T梁的疲劳试验和动力测试,对比分析3类梁理论频率计算公式的适用性. 研究结果表明,抛物线型布筋的预应力不影响整个疲劳历程中梁的偶数阶频率. 梁的第1阶频率退化速率随着疲劳荷载幅值的增大而增大,随着预应力的增大而减小. 在实际工程应用中,对于偏心布筋无黏结预应力梁结构,须考虑预应力对基频的增强效应.     

Residual stress around rail bolt holes after cold-expansion

Focused on rail bolt hole cold-expansion, the theoretical prediction models and results of residual stress analysis on related Problems are summarized. And a stress analyzing method based on both of the strain measurement duringthe Process of cold expansion and elastoc-plastic theory is developed. By the method proposed and the magneto-elasticmethod as well as the stress relief measurement detailed experimental study on the residual stress surrounding the coldexpanded tail bolt hole is performed. Relationship between the distribution of residual stress and cold expansion rateare established. The adaptability and limitation of theoretical predichon are also analyzed by comparing the theoreticaland experimental results.