新型膨胀螺栓锚固下空心砖的应力场分析

针对专用于空心、酥松、软质和易碎墙体材料的新型膨胀螺栓锚固能力可靠性问题，采用试验和有限元模拟的方法，分别计算了不同位置、不同拉力值下膨胀螺栓的锚固力和空心砖的应力.试验与有限元软件分析结果表明：虽然膨胀螺栓的极限锚固力在不同的位置上有所不同，但均能达到并略超过标准所规定的设计值，从而验证了能形成“自螺母效应”的专用膨胀螺栓在空心砖中应用的可靠性，解除了社会各界对多孔砖锚固可靠性的疑虑，有利于该技术的广泛应用与推广.     

外保温墙体裂缝机理分析和防护措施

根据建筑物外墙保温层产生裂缝的主要现象,分析了其裂缝发生的原因,以及裂缝对建筑物结构主体可能造成的危害,按照外保温墙体裂缝产生的原理及其抗裂机理,结合工程实践提出了外保温墙体裂缝的设计原则和控制措施。     

EPS外保温复合墙体的保温层厚度设计研究

EPS外保温复合墙体是一种新型的节能墙体型式,提出了该墙的保温层厚度设计方法,并在实验基础上分析了这种保温墙体的可行性和合理性。     

热挤压工艺过程非稳态的有限元分析

依据工艺试验所得数据,采用有限元软件对铝棒材挤压成形过程的温度场进行了数值模拟,得出了反映该过程温度场分布和变化情况的云图,并结合实验研究和模拟结果对其工艺规律进行了深入分析.研究结果表明:保压时间是决定工艺稳定性和制件质量的重要工艺参数,合适的保压时间可使挤压过程中变形区金属始终处于半固态,保证工艺的顺利实施.该结论为进一步设计优化工艺参数提供了理论依据.     

新型节能复合墙体轴压作用下的有限元分析

本文介绍了新型节能复合墙体,并分别从二维和三维两个方面对墙体进行有限元分析,对在正常使用荷载下的新型节能复合墙体进行了受力特点分析,得到不同条件下墙体的受力特点以及影响因素,为实际工程中墙体的选择提供参考.     

夏季极端环境下住宅墙体EPS保温体系热结构耦合分析

以居住建筑保温工程中一个典型开间的外墙为研究对象,采用有限元数值模拟方法,分析了EPS板薄抹灰外墙外保温复合墙体在夏季极端高温、骤降暴雨环境下的热结构耦合反应,结果表明:外界不利环境是引起裂缝或脱落的主要因素之一;聚苯板具有良好的隔热效果;窗洞四角变形较大,是容易出现问题的地方,应当引起重视;由于砂浆与EPS板的交界处变形不协调,裂缝会首先出现在砂浆层或者与EPS板的交界处.     

汽轮机转子温度场和应力场的有限元分析

应用现有的有限元计算程序，对高压转子进行温度场和应力场计算分析.首先利用最小二乘法导出放热系数的计算公式，并用Fortran语言编制了适用计算各种汽轮机转子的放热系数的程序，然后利用有限元软件计算了高压转子在各种工况下的温度场和应力场.最后根据计算和分析结果，对汽轮机机组的安全运行提出了有实际工程意义的建议.并以鞍山第二发电厂一号机组为例进行了验证， 得出利用该程序可以解决其他类似各种转子的温度场和应力场的计算问题.     

热湿气候地区常用外保温墙体热湿性能分析

为了分析热湿气候地区常用外保温墙体的热湿性能,以温度和相对湿度作为驱动势,构建多层墙体一维瞬态热湿耦合传递方程,并基于COMSOL Multiphysics,对建筑墙体热、空气、湿耦合传递模型进行求解。然后以热湿气候地区典型城市南昌为例,将水泥砂浆-保温层-红砖-水泥砂浆墙体作为研究对象,分析了EPS、PU及XPS3种外保温墙体的热湿性能。结果表明:在制冷季采用EPS、PU及XPS材料进行外保温的墙体总热流通量较不保温墙体分别下降了62.6%、66.5%和65.6%。在夏季典型日(7月22日),EPS、PU及XPS材料与红砖层交界处的平均相对湿度分别为87.3%、87.4%、86.5%,均在85%以上;在冬季,3种材料在墙体接触面上,相对湿度大于80%的时间分别为64%、66%和67%,因此保温层与红砖层交界处较容易滋生霉菌。     

蠕变分析的有限元方法

介绍了蠕变分析的基本原理及有限元公式，并将蠕变分析加入参考文献〔１〕所述的有限元程序，扩充为热弹塑性蠕变分析的有限元程序，文中给出了典型算例。     

汽油机活塞组三维有限元耦合分析

应用三维CAD／CAE技术定量分析某汽油机扩缸后活塞的受力状况，通过耦合模型对活塞组进行了机械负荷和热负荷的耦合分析，计算了活塞的温度场和耦合应力场，找出了危险应力部位，为扩缸后活塞结构的改进和优化提供了理论依据．     

EPS模块在建筑外墙保温中的应用分析

针对目前建筑外墙保温问题,论述传统外墙保温材料的质量缺陷.介绍一种新型外墙保温材料EPS模块的类型、特点、技术性能指标等,并与传统外墙保温材料相比,肯定了EPS模块的应用价值.     

XPS板外墙外保温系统温度效应的数值模拟

为研究XPS板保温材料在不同季节温度应力的变化情况,在典型外保温墙体温度场计算的基础上,采用傅里叶(Fourier)方程及能量守恒定律建立理论模型,选取XPS板外墙外保温系统三个施工方案进行数值模拟:方案1为30 mm胶粉聚苯颗粒贴砌XPS板;方案2为10 mm胶粉聚苯颗粒贴砌XPS板;方案3为外墙薄抹灰.对外墙外保温系统墙体各层材料的力学行为进行分析,结果表明:夏季墙体整体受到压应力,涂料饰面层一天中应力变化范围为-0.34~-0.02 MPa,易产生膨胀离鼓现象;冬季墙体整体为拉应力,变化范围大概为0.12~0.26 MPa,开裂的风险比较大;方案1温度梯度最小,保温效果最好,优于方案2和方案3.     

采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响. 在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿. 基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证. 仿真结果表明：在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变. 双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大. 研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.     

超磁致伸缩驱动器工作温升抑制的有限元分析

超磁致伸缩驱动器在工作时,温度的升高对超磁致伸缩棒的输出特性有较大影响.在分析温升对GMA输出精度影响的基础上,针对大功率、长时间工作的使用场合,引入了有限元分析方法对GMA进行热分析.分别设计了两组GMA,其中一组具有强制水冷温控系统,另一组无温控制装置.通过热分析得到了两组GMA在电流为4 A时的温度场分布,从而可用于指导热设计.     

混凝土小型空心砌块墙体非线性有限元分析

为了控制混凝土小型空心砌块建筑(CSHBB)中的墙体裂缝，提出了一种非线性有限元分析方法.该方法采用通用有限元分析软件ANSYS对不同构造措施和不同结构类型砌块墙体进行了水平和垂直双向荷载作用下的全过程分析，研究了不同类型砌块墙体在平面荷载作用下的应力和位移变化规律以及初裂荷载、极限荷载，分析了各种砌块墙体的整体变形性能，比较了不同构造措施在提高砌块墙体初裂荷载、极限荷载和变形性能方面的作用.同时进行了足尺寸混凝土小型空心砌块墙体的抗侧力试验研究，并把有限元的计算结果与试验结果进行了比较分析.研究结果表明，构造措施能显著提高砌块墙体的整体性能；门窗洞口明显削弱了砌块墙体的抗裂性能；该有限元方法是一种经济有效的分析方法,能替代部分试验研究.     

大体积混凝土温度场及温度应力的有限元分析

结合工程实例,采用ANSYS有限元软件对大体积混凝土浇筑及冷却过程中的温度场及温度应力进行了模拟,通过APDL语言编写程序控制了模拟过程．分析结果与工程计算及实际测试结果相近,验证了所建模型与选取参数的正确性,保证了运用ANSYS研究大体积混凝土水化热影响参数的可行性．分析发现：混凝土温度峰值与最大拉应力与浇筑温度呈正相关;采用低热量水泥时,可降低温度峰值、推迟峰值出现时间,并降低结构温度应力;环境温度变化时,温差成为关键因素,应根据实际情况制定季节性施工方案．     

不锈钢纤维增强铁硼合金的有限元分析

在铁硼合金基体中添加高强度纤维可以有效的改善铁硼合金的力学性能,本文构造了不锈钢纤维增强铁硼合金基复合材料的有限元分析模型,通过有限元方法计算了纤维的性能参数对复合材料热应力和抗拉强度的影响,对不同参数的纤维增强复合材料进行了计算和比较研究.研究结果表明:在脆性材料基体中添加纤维,能有效的改善复合材料的力学性能,复合材...     

股骨假体热应力有限元分析

为定量研究材料热物性对股骨-假体系统应力的影响,以热弹性力学为基础,利用有限元方法对髋关节置换后股骨-假体系统的应力进行分析．假设假体、骨水泥、股骨为线弹性和各向同性材料且完全结合的同心圆柱体,经力学分析和有限元仿真,分别求得钛合金和钴铬合金作为假体材料时考虑热效应前后的假体／骨水泥、骨水泥／股骨随轴向位置分布的界面剪切应力以及假体、骨水泥、股骨的轴向应力．结果表明:界面失效是股骨-假体系统的主要失效形式,热效应使界面产生了混合而不是纯剪切的失效形式,加快了股骨-假体系统的界面失效,加速了假体柄的松动;由于钴铬合金的热膨胀系数大于钛合金,钴铬合金作为假体材料时更易引起界面失效,导致手术失败．选择热膨胀系数小的假体材料,可以减小界面失效的可能性,提高手术成功率．     

Finite element analysis on thermal upheaval buckling of submarine burial pipelines with initial imperfection

In-service hydrocarbons must be transported at high temperature and high pressure to ease the flow and prevent the solidification of the wax fraction. The pipeline containing hot oil will expand longitudinally due to the rise in temperature. If such expansion is resisted, for example by frictional effects over a kilometer or so of pipeline, compressive axial stress will be built up in the pipe-wall. The compressive forces are often so large that they induce vertical buckling of buried pipelines, which can jeopardize the structural integrity of the pipeline. A typical initial imperfection named continuous support mode of submarine pipeline was studied. Based on this type of initial imperfection, the analytical solution of vertical thermal buckling was introduced and an elastic-plasticity finite element analysis (FEA) was developed. Both the analytical and the finite element methodology were applied to analyze a practice in Bohai Gulf, China. The analyzing results show that upheaval buckling is most likely to build up from the initial imperfection of the pipeline and the buckling temperature depends on the amplitude of initial imperfection. With the same amplitude of initial imperfection, the triggering temperature difference of upheaval buckling increases with covered depth of the pipeline, the soil strength and the friction between the pipeline and subsoil.