H型钢焊接残余应力的三维有限元分析

采用通用有限元软件ABAQUS对普通H型钢的焊接残余应力场、变形场进行了数值模拟,并和现有公认结果进行了对比。结果表明,数值模拟方法真实可靠,纵向残余应力影响较大,应引起足够的重视。     

DCMFC两腔液量变化与产电性能的关系

随着DCMFC产电周期的增加,阴阳极间的液位差明显增加。为解析此现象,从蒸发、渗透压、生物代谢及电场角度考察了质子和水的传递行为,研究了产水与电池性能的关系。结果表明:360 h内蒸发、渗透压引起的液量变化少于0.50 ml(液面降低0.5 mm);断路312 h,阳极代谢气体使PEM形变凸向阴极,阳极液减少6.20 ml(下降6.5 mm),阴极液增加10.75 ml(上升11.2 mm),两腔液位差达17.7 mm;通路下,除膜的形变,水合质子被电渗透到阴极并还原成水,312 h内阳极液减少10.70 ml(下降11.1 mm),阴极液增加17.00 ml(上升17.7mm),两腔液位差达28.8 mm,且产水量随电压的增大而增加。研究表明,生物代谢及电渗透对两腔液量影响较大,产水量可表征质子传递率。经计算该系统质子传递率大于54%,为评判产电效率提供了简便依据。     

交错桁架结构体系研究

概述了交错桁架的产生,介绍了交错桁架的结构组成,分析了交错桁架的结构特点.以某学生公寓为例,根据交错桁架的特点,提出了平面有限元计算模型,将其在荷载下的结构响应与空间模型计算结果进行比较.结果表明,二者计算结果相近,说明可以通过对平面模型的计算分析代替对三维模型的计算分析,从而为交错桁架提供了简化的设计方法,有助于其在工程中的推广应用.     

波浪形网架结构的动力特性研究

天津大学游泳馆屋盖网架,根据其使用功能设计成波浪形,造型独特、新颖,很好地满足了建筑外观的要求。本文在对该波浪形网架进行设计的同时,采用振型分解反应谱法和时程分析法对其进行了竖向及水平地震反应分析,并通过与平板网架的抗震设计方法的比较,对该类波浪形网架的动力特性进行了研究。     

山地城市地铁牵引与制动工况下钢轨波磨成因对比研究

目的 探究山地城市地铁牵引与制动工况下的钢轨波磨成因。方法 基于摩擦自激振动理论,结合山地城市地铁长大坡道区段现场调研,分别构建上坡牵引和下坡制动工况下车辆−轨道系统的动力学模型,对比研究长大坡道区段牵引与制动工况下车辆−轨道系统的动力学特性。分别构建对应区段的轮对−钢轨−牵引系统和轮对−钢轨−制动系统的有限元模型,并采用复特征值法对比研究山地城市地铁牵引与制动工况下的钢轨波磨成因。采用最小二乘法和粒子群算法提出抑制长大坡道区段钢轨波磨的车辆−轨道参数的最优解。结果 在轮对−钢轨−牵引系统中存在不稳定振动频率369.93 Hz,其复特征值实部为19.36。在轮对−钢轨−制动系统中存在不稳定振动频率443.92 Hz,其复特征值实部为4.970 5。结论 在牵引摩擦副与轮轨摩擦副的共同作用下产生的摩擦自激振动,在制动摩擦副与轮轨摩擦副的共同作用下产生的摩擦自激振动,分别是长大坡道牵引与制动区段钢轨波磨的主要诱因,且牵引区段发生的可能性高于制动区段。在制动工况下设置制动压力为5 kN,在牵引工况下设置牵引运行速度为80 km/h,并结合优化后的扣件参数,能有效抑制长大坡道区段钢轨波磨。     

大跨空间网壳结构稳定分析

本文应用有限元法对空间网壳结构进行了非线性稳定分析，采用以修正的Ｎ－Ｒ法为基础的联合法用网壳结构的平衡路径进行了跟踪，得到了合理的临界荷载，并通过算例讨论了网壳层散，网格形式等对网壳结构稳定性的影响。     

山地城市地铁制动/轨道结构参数对钢轨波磨的影响

目的 山地城市地铁相较于平原城市地铁具有爬坡大且曲线多的复杂线路特点,其钢轨波磨问题更加严重。探究山地城市地铁制动区间钢轨波磨的形成机理,提出相应钢轨波磨的控制方法。方法 首先,结合现场调研建立了轮对-轨道-制动系统的有限元模型。然后,采用复特征值分析法研究了轮对-轨道-制动系统的摩擦自激振动特性,进而对制动闸片的表面织构及扣件参数进行参数化分析。最后,基于最小二乘法,采用2种拟合方程对扣件参数进行多参数拟合,并采用遗传算法与粒子群算法确定抑制钢轨波磨扣件参数的最优解。结果 发现轮对-轨道-制动系统存在2个不稳定振动频率,分别为653.73 Hz与584.76 Hz,其中653.73 Hz的复特征值实部较大,为46.53。对比不同表面织构,采用正六边形织构表面闸片的轮对-轨道-制动系统复特征值实部最小,为19.46。对比扣件参数优化前后,采用优化后的扣件参数的轮对-轨道-制动系统复特征值实部较小,为0.49。结论 轮轨子系统与制动子系统的摩擦耦合作用导致轮对-轨道-制动系统摩擦自激振动,是诱导山地城市地铁制动区间钢轨波磨产生的重要因素。当采用正六边形表面织构闸片或设置扣件参数中垂向刚度为36.2 MN/m,垂向阻尼为2 800 N.s/m,横向刚度为25 MN/m,横向阻尼为2 000 N.s/m时能有效抑制钢轨波磨的产生。     

基于循环孔洞扩张模型的Q355钢超低周疲劳断裂数值模拟

基于微观断裂力学的循环孔洞扩张模型是进行钢材超低周疲劳断裂分析的有效手段。通过光滑圆棒循环加载试验,确定了Q355钢混合强化模型材料参数;进行了不同加载方式下Q355钢单边缺口试件的超低周疲劳试验,确定了试件的超低周疲劳寿命及其断裂发展过程;建立了单边缺口试件有限元模型,基于有限元分析结果,采用循环孔洞扩张模型对试件的超低周疲劳寿命进行了预测,并通过编写用户子程序,删除断裂单元以模拟试件的断裂扩展过程,对试件的超低周疲劳断裂全过程进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果基本吻合,验证了循环孔洞扩张模型对钢材超低周疲劳断裂全过程数值模拟的适用性。     

门式刚架的塑性优化设计方法研究

将塑性设计理论应用于门式刚架的设计,并结合遗传算法这种离散型智能寻优方法,达到优化设计的目标.通过算例将遗传算法和塑性设计理论结合进行门式刚架的设计,证明塑性设计方法较传统设计方法具有一定优越性.     

壳聚糖负载零价铁去除养殖废水中洛克沙胂

洛克沙胂(ROX)作为饲料添加剂随着畜禽粪便容易在废水处理过程中迁移、累积造成环境中砷污染。通过对壳聚糖(CS)负载零价铁(ZVI)得到改性的有机高分子聚合物,研究该材料对废水中ROX的吸附效果。实验表明,壳聚糖负载零价铁对ROX的吸附过程主要是化学吸附,饱和吸附量为22.09 mg/g。