正交异性钢桥面板U肋与桥面板焊缝连接处疲劳试验研究

以九江长江公路大桥主跨钢箱梁结构为研究对象,通过对实桥结构的有限元分析,确定了能够反映正交异性钢桥面板U肋与桥面板焊缝连接处受力状态的疲劳试样;依据理论分析和静载试验,获得了加载载荷与研究部位应力的对应关系;通过疲劳试验得到了该结构细节的疲劳破坏形式、应力-寿命曲线及容许应力幅值,为大桥的疲劳寿命评估、健康检测及养护维修提供依据,也为其它桥梁设计提供参考.     

液压挖掘机工作装置铰点实测载荷特征研究

为了定量分析实际工况下铰点载荷特征,为关键零部件载荷谱整理提供方法和依据,以XE215G中型挖掘机为研究对象,采用两种方法获取铰点载荷:第一种方法采用三维销轴力传感器,直接实测铲斗与斗杆铰点处的正载、侧载和偏载,采用连杆力传感器实测连杆力,利用力学平衡方程计算其余铰点载荷;第二种方法利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。同时测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。两种方法获取的铰点载荷吻合较好,表明测试数据比较可靠。针对方法一所得铰点载荷,计算大应力测点疲劳损伤在考虑和不考虑侧载及偏载时的相对偏差,结果表明,除了损伤明显小的测点外,其余测点损伤相对偏差不超过6.98%,表明侧载和偏载对结构损伤的影响较小。针对方法二所得铰点载荷,利用载荷-应力传递系数获取结构大应力测点的计算应力,并与对应测点实测应力对比,结果表明,各测点两种应力曲线吻合较好,且各测点的计算损伤相对实际损伤的最大偏差为8.33%,表明方法二所得铰点载荷可以较好的复现结构大应力测点的应力及损伤。在正常工作条件下,挖掘机工作装置铰点载荷可以近似不考虑侧载和偏载的影响,而采用简易可行的测量油缸压力和位移的方法获得。     

8×4型重卡液压助力转向系统的仿真与设计研究

为了解决目前将转向助力系统与转向传动机构分开设计、采用平面投影模型及对转向助力系统采用经验设计的缺陷,根据实车结构,建立了转向传动机构的空间模型,进行了转向传动比的计算;将所有转向轮的转向阻力矩及二轴助力缸输出力矩都折合到一轴摇臂处,与转向器输出力矩比较,并对系统进行流量分析;最后开发了转向助力系统仿真软件,将转向助力系统的力特性计算及流量分析集成在一个软件中。实例计算结果表明:采用转向传动机构的空间模型,提高了转向助力系统分析的精度;转向助力系统仿真软件,实现了变参数分析,为进行多轴转向助力系统的匹配提供了方法性的指导。     

PBL剪力键结构极限承载力及破坏形式研究

文章针对某公路大桥钢-混组合梁结构,设计并制作了2组PBL剪力键结构试件,对其破坏形式、极限承载力与滑移量进行了推出试验研究,分别得到了3孔有贯通钢筋PBL键结构试件和3孔无贯通钢筋PBL键结构试件的极限承载力和载荷-滑移曲线。结果对比表明,有贯通钢筋PBL剪力键结构试件的极限承载力高于无贯通钢筋PBL剪力键结构试件约16.6%;采用非线性有限元法对2种试件分别进行了模拟仿真计算,计算结果与试验结果相对误差均小于7%。     

混凝土泵车臂架系统振动机理的研究

结合悬臂输液管流固耦合理论,建立泵车臂架结构与混凝土的流固耦合动力学方程,从流固耦合的角度分析混凝土泵车臂架振动问题。通过试验测试获得混凝土脉动流速图以及仿真边界条件。采用Newmark-β法求解动力学方程,仿真分析了混凝土流动为脉动和常速流时臂架振动响应,发现振动位移响应基本吻合,说明脉动流速对臂架结构应力历程影响较小;仿真分析转台振动为零振动时,混凝土脉动和常速流时臂架振动响应,发现泵送油缸导致的车体振动激扰是臂架振动的主要因素,在臂架系统振动研究时应重点考虑。     

模数式桥梁伸缩装置疲劳试样尺度研究

为了研究模数式桥梁伸缩装置采用单跨试样代替三跨试样进行疲劳试验的可行性,首先采用力学简化模型对伸缩装置主要构件两种受力情况进行分析,再利用Ansys分析软件分别建立了整体加强320伸缩装置单跨试样与三跨试样的有限元模型,对伸缩装置进行强度对比分析。结果表明:在同种加载情况下,单跨模型中梁最大应力较多跨模型大,而多跨模型中梁支座处最大应力大于单跨模型。由于中梁支座处最大应力以压应力为主,故单跨模型较多跨模型受力严重。若以单跨试样进行疲劳试验,则试验结果偏于安全。最后对该型号伸缩装置单跨试样进行了承载力试验及疲劳试验。试验结果表明,单跨模型危险点处计算应力与试样对应位置处测得应力吻合良好,该型号伸缩装置整体疲劳性能达到要求。本研究表明,在进行模数式桥梁伸缩装置疲劳试验时,若试验条件受限,可以考虑采用单跨试样代替三跨试样进行疲劳性能试验。     

多轴大货车对路面的动作用力研究

为研究大型载重货车对路面的动作用力,建立了五自由度三轴货车动力学模型,以路面随机不平度为激扰,研究车辆动载荷和动载系数随路面等级、车速、载重量、悬架参数的变化规律.结果表明:路面等级下降、提高车速都会使三轴货车各轮动载荷和动载系数增大;减小平衡悬架阻尼和增大平衡悬架刚度,则对三轴货车的中间轮和后轮的动载荷影响比较大;提高载重量,车辆各轮对路面的总作用力增大.     

基于整体建模的混凝土泵车结构强度分析与试验研究

以某5节臂的45m混凝土泵车为研究对象,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各臂架之间的连接,板壳单元和梁单元用于模拟泵车其余结构,建立了整车有限元计算模型.通过力学分析得出了臂架水平且垂直于支撑点对角线时为泵车危险工况.在危险工况下对该泵车整体结构进行了有限元强度分析.计算结果表明:连接销处和臂架油缸支座处易发生大应力.根据计算结果进行了现场试验,试验结果表明计算分析与测量值相当吻合.     

混凝土泵车固有频率优化的设计方法

使用 MSC/NASTRAN 软件对混凝土泵车的有限元模型进行灵敏度分析和动态优化.通过灵敏度分析找出了一阶频率对设计参数的灵敏度与质量对设计参数的灵敏度的比值较大的设计参数.选择这些结构参数为设计变量,以一阶频率为性能约束,进行了旨在提高一阶固有频率的优化设计,提高了泵车的一阶固有频率,使一阶固有频率避开油缸冲击载荷的频率,从而减小泵车臂架系统的振动幅度.     

造桥机开模与过孔强度计算及实验

以某45m跨造桥机为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件对其在纵移和开模工况下的强度进行了计算。对该造桥机进行了开模和过孔过程强度检测,检测结果与计算结果基本一致。