澳大利亚GPA 5000t/h装船机除尘系统设计

散货码头设备在转运物料过程中,难免产生扬尘,对环境造成污染。为了最大限度减少灰尘,澳大利亚装船机上采用了干式除尘、喷淋除尘、封闭控尘等一系列的防尘措施,取得了良好的抑尘效果。     

高模量碳纤维复合材料钻削力和加工缺陷分析

由于碳纤维复合材料独特的物理结构和化学性质,在其钻削加工中往往容易出现撕裂、毛刺、分层等缺陷,而这些缺陷与钻削参数以及钻削力息息相关。采用全因素实验研究了切削速度和进给速度对切削力以及钻削加工缺陷的影响。利用方差分析,对切削速度和进给量对实验结果的影响程度进行了分析。研究发现进给量是影响钻削加工最主要的因素,并且钻削轴向力和加工缺陷随切削参数的变化趋势基本一致。     

碳纤维复合材料的钻削研究进展

碳纤维复合材料(CFRP)的高比强度、比硬度、耐高温、耐化学腐蚀等一些优良特性,使这种新型复合材料在航天、航空、船舶、建筑等领域的应用不断扩大,在CFRP的加工中,孔加工最为常见(约占60%)。本文主要对国内外一些碳纤维复合材料的钻孔加工实验理论研究进行总结,着重分析各因素对钻孔质量及刀具磨损的影响规律,展望了CFRP钻削加工的发展方向。     

Axial compression behavior of CFRP-confined rectangular concrete-filled stainless steel tube stub column

The mechanical properties of CFRP-confined rectangular concrete-filled stainless steel tube (CFSST) stub columns under axial compression were experimentally studied. A total of 28 specimens (7 groups) were fabricated for the axial compression test to study the influences of length-to-width ratio, CFRP constraint coefficient, and the thickness of stainless steel tube on the axial compression behavior. The specimen failure modes, the stress development of stainless steel tube and CFRP wrap, and the load–strain ratio curves in the loading process were obtained. Meanwhile, the relationship between axial and transverse deformations of each specimen was analyzed through the typical relative load−strain ratio curves. A bearing capacity prediction method was proposed based on the twin-shear strength theory, combining the limit equilibrium state of the CFRP-confined CFSST stub column under axial compression. The prediction method was calibrated by the test data in this study and other literature. The results show that the prediction method is of high accuracy.     

基于刚柔耦合的混凝土泵车臂架浇筑特性分析

混凝土泵车臂架属于大型柔性机械臂。由于受到激振力和混凝土载荷的影响,泵车臂架在工作中产生振动,影响浇筑质量和臂架强度。针对泵车水平定点浇筑的工况,计算了泵车臂架所受载荷,基于ANSYS和ADAMS软件建立了混凝土泵车臂架的刚柔耦合模型,对臂架水平状态下高压和低压工况进行了仿真,并计算了臂架强度,验证了该臂架满足设计要求。仿真结果表明: 该方法适用于大型柔性机械臂的仿真,可以为该类结构的设计与校核提供理论指导。     

基于HyperMesh与ADINA的伸缩吊臂滑块接触非线性问题的分析与探究

吊臂滑块接触非线性的研究与计算是起重机整个吊臂系统设计计算中至关重要的一部分。梨形截面伸缩吊臂因其具有良好的抗屈曲性能已在超大吨位起重机中有所应用,研究其滑块接触非线性问题对大吨位起重机的设计具有一定的指导与借鉴意义。在有限元前处理软件Hyper Mesh中通过粗化吊臂整体网格、细化局部接触区域网格,获得了质量优异的吊臂网格,保证了计算精度。针对以上有限元模型,在ADINA软件中建立8组接触组,以Beam单元模拟油缸,使用End Realese命令释放Beam单元绕X'方向旋转自由度以模拟油缸端部铰接。合理利用Rigid Links功能,计算模拟出了吊臂整体与滑块上的应力分布规律。采用Hyper Mesh与ADINA相结合的伸缩吊臂计算与研究方法,可充分发挥两种软件的优点,对大吨位起重机的设计计算具有一定的工程实际意义。     

吊管机吊臂结构有限元优化及研究

以ANSYS Workbench软件为工具,对吊管机吊臂进行三维实体建模、网格划分、载荷和约束处理,并对吊臂3种基本工况进行有限元分析。在保证吊臂安全性的前提下,选取吊臂截面的宽度、高度和厚度作为参数,以吊臂质量最小为目标进行有限元优化,优化后明显减轻了吊臂材料的消耗,为吊管机吊臂的设计和改进提供了理论依据。     

CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱屈服承载力分析

为研究CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱的屈服承载力,首先推导CFRP加固非承载状态下圆钢管混凝土短柱的屈服承载力,进而对CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土轴压短柱屈服承载力的计算式进行了推导。建立了非承载状态下圆钢管混凝土的有限元模型,通过已有试验结果,验证了有限元建模方法的有效性。采用该方法对不同参数的CFRP加固承载状态下圆钢管混凝土短柱建立有限元模型,有限元模拟的屈服承载力与理论计算结果吻合良好,证明了理论公式的准确性。基于所建立的有限元模型和提出的理论公式,分析不同承载率、不同钢管厚度和不同CFRP加固层数等因素对轴压短柱屈服承载力的影响。结果表明:初始承载率影响CFRP的约束效果,屈服承载力随着初始承载率的提高而降低,而CFRP层数的增加则放大了这种效应;增加CFRP加固层数可以有效提高承载状态下构件的屈服承载力,CFRP加固承载状态下圆薄壁钢管混凝土轴压短柱性能更优。     

电热载荷对CFRP复合材料冲击后压缩性能研究

采用实验室电热载荷试验环境与测试平台,测试了CFRP复合材料在多种电流制度下试样的表面温度分布,并获得了CFRP复合材料电阻在不同电流强度下的变化规律,初步揭示了CFRP复合材料的电阻与电流强度之间呈线性递减的关系;对五种不同电流处理的CFRP复合材料进行了冲击后的剩余压缩强度试验(CAI)测试,试验后采用超声C扫描检测、外观检查与断口侧面宏观观察方法对损伤与失效特征进行了对比分析。研究结果表明,CFRP复合材料的剩余压缩强度随通入电流强度的大小呈先保持不变后下降的趋势,当电流超过20A时,试样表面冲击凹坑深度和冲击损伤面积增长较快,分层损伤与纤维断裂现象越来越严重。     

Energy based method for numerical fatigue analysis of multidirectional carbon fibre reinforced plastics

Abstract

This paper describes experiments on multiaxial fibre reinforced plastic laminates, which were performed to obtain calibration data for numerical fatigue analyses. For this purpose, fatigue tests of laminates with multidirectional layers subjected to constant amplitude and block loading (0?≤?R?<?1 or R>1) were analysed. The presented simulation results display the fatigue behaviour of carbon fibre reinforced plastics for unidirectional loading conditions and a selected laminate.