基于ANSYS的水电站闸门井结构配筋计算研究

针对采用结构力学法对闸门井结构进行配筋计算的局限性,通过对3种不同的有限元模型的比较分析,建立了一种能更真实反映工程实际情况的有限元模型,并利用ANSYS求解计算的结果结合编制的配筋实用程序,对闸门井结构进行了配筋计算。实例表明,计算得出的配筋结果合理可靠,可直接应用于闸门井结构的施工图设计,对同类工程有一定的参考价值。     

应力水平对HTPB推进剂疲劳特性的影响

为探究HTPB推进剂在不同应力水平下的疲劳特性,开展了不同应力幅值和不同平均应力的疲劳试验。结果表明,平均应力和应力幅值增大都会使疲劳寿命缩短;疲劳过程中的应变是不断增大的,疲劳峰值应变呈现3阶段的发展规律,可以作为材料损伤的宏观表现,并从微观上分析了材料的疲劳断裂机理。通过将应力输入分解成恒应力和交变应力的叠加,基于损伤力学理论建立了HTPB推进剂不同应力水平下的疲劳损伤模型,可以很好地表征材料的损伤演化规律。     

洞塞间距对多级洞塞消能影响的数值模拟研究

对于多级洞塞泄洪洞而言,上下级洞塞之间的合理间距影响到洞塞消能能力的发挥,因此有必要研究多级洞塞中上下级洞塞之间的合理间距。采用数值模拟手段,研究了上下级洞塞之间的间距问题。研究结果表明,当孔径比在0.4～0.8范围内,只要上下级洞塞之间的间距达到5.7D以上,各级洞塞均能充分发挥各自的消能能力。研究结果可为多级洞塞设计提供参考。     

循环载荷下HTPB推进剂温度演化及疲劳性能预测

通过红外热像法研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂试件室温下的疲劳性能,基于极限能理论假设,建立了Miner线性累积损伤理论的能量模型以预测材料的残余寿命。采用基于热传导、热弹性和非弹性效应的理论模型解释了疲劳加载过程中的温度变化。结果表明,HTPB推进剂疲劳加载过程中的温度变化分为初始温度上升、温度稳定和温度快速上升三个阶段。红外热像法预测的HTPB推进剂疲劳极限为0.102 MPa和0.113 MPa,与试验结果 0.0985 MPa的相对误差为3.55%和14.7%。能量法得到的S-N曲线与传统试验法的S-N曲线吻合较好,Miner理论的能量模型能准确的预测循环载荷作用下HTPB推进剂的残余寿命,与实际寿命的误差不超过10%。     

基于有限元法的浅埋无压隧洞稳定性分析

浅埋隧洞由于上部覆盖层厚度小,顶拱自承能力不足,且地表处围岩地质条件往往较差,隧洞投入运行后,对外部荷载的扰动较为敏感,严重的将危及隧洞的安全运行.该文以某无压供水隧洞为例,采用有限元法分析铁路修建后隧洞围岩的稳定性及衬砌结构的安全性.计算分析表明,在现有覆盖厚度下,修建铁路所新增的荷载对隧洞围岩及衬砌结构的影响是有限...     

温度对HTPB推进剂疲劳特性的影响

为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂不同温度下的疲劳特性,进行了不同温度下恒应力控制的疲劳循环加载试验。以峰值应变作为损伤因子,基于损伤力学和粘弹性理论,建立了HTPB推进剂含温度效应的疲劳损伤三阶段演化模型。结果表明,随着温度的升高,材料的疲劳寿命缩短,疲劳断裂应变增大。疲劳过程中的峰值应变具有明显的三阶段演化规律:初始变形阶段、稳定发展阶段和加速阶段。建立的三阶段演化模型克服了两阶段模型不能考虑宏观裂纹扩展的缺点。拟合模型参数,运用线性回归的方式预测了213 K和333 K的理论结果,该结果和试验结果较为一致,因此,它可以很好地表征材料的损伤演化规律。