钢结构中高强螺栓连接的数值模拟方法

为能够对使用众多高强螺栓群拼接的钢结构大型复杂节点进行精确的有限元数值模拟分析,并揭示螺栓拼接节点在各阶段的受力性能,提出了一种以连接件单元代替螺栓的简化模拟方法。对高强螺栓单剪连接使用实体单元建模,并考虑各种非线性影响,进行精细的有限元模拟分析。在深入研究连接的弹性、滑移、强化和屈服等各个阶段受力机理的基础上,给出了代替螺栓连接件的本构关系,并将其成功应用于简化的壳单元连接模型中。针对工程中常用的不同规格连接进行了大量算例分析,并将简化模型与精细模型计算结果进行对比,验证了所提方法在高强螺栓拉剪连接有限元模拟中的可行性,为使用数值模拟方法揭示大型复杂螺栓群连接节点的真实受力状态奠定了基础。     

带腹板双角钢的顶底角钢半刚性连接静力性能研究

考虑几何、材料、接触非线性,对带腹板双角钢的顶底角钢连接这种典型的半刚性连接在静载作用下的受力性能进行研究.采用有限元软件ANSYS对主要构件的顶底角钢、腹板角钢、高强螺栓、梁柱建立有限元模型进行三维非线性有限元模拟,分析节点应力分布、塑性发展、变形特性、接触摩擦状态以及破坏模式,得到M-θ曲线、极限弯矩承载力、初始连接刚度等连接性能数据,探讨了此类节点连接的主要受力性能.     

拧入缺陷对螺栓球节点受力性能影响

螺栓球节点在空间网格结构中应用广泛,然而由于其组成构件较多,在安装过程中容易出现高强螺栓拧入长度不足的初始缺陷.为研究该缺陷对螺栓球节点受力性能的影响,采用ANSYS软件建立了带有螺纹的螺栓球节点精细化模型,通过改变螺纹的啮合数来模拟高强螺栓的拧入长度,并利用已有试验数据对模拟方法的准确性进行了验证.在此基础上,对M20、M24、M27三种常用节点在不同拧入长度下的抗弯性能进行分析,结果表明螺栓球节点随着拧入长度的变化主要存在三种工作及破坏模式,高强螺栓拧入长度不足可严重降低节点刚度及其极限承载力.最后对上述三种节点在不同拧入长度下的抗拉性能进行模拟分析,得到了不同拧入长度下螺栓球节点抗拉承载力的退化规律及可能的破坏模式,给出了抗拉承载力降低比例与螺栓拧入长度的关系曲线,研究成果可为螺栓球节点的施工控制及相似结构的安全性能评估提供技术参考.     

用力传感器测量摩擦型高强螺栓的抗滑移系数

为了测定高强螺栓连接构件摩擦面的抗滑移系数,可以先在扭转试验机上通过扭矩来施拧,然后在拉伸试验机上进行测定.而在本试验中采用了传感器技术,通过制作力传感器对M24号螺栓试件进行了测定.试验主要分为2个部分,一部分是传感器的制作,包括贴片、标定及性能测试;另一部分是用自制的传感器测量摩擦型高强螺栓的抗滑移系数.     

接触面喷砂处理的高强螺栓连接性能的试验研究

对接触面喷砂处理的5个摩擦型高强螺栓连接试件进行了性能试验,试验结果表明,喷砂处理的接触面抗滑移系数较规范建议值低;高强螺栓的预拉力对接触面的抗滑移系数有影响,预拉力愈大,接触面抗滑移系数愈小.还对其中一个试件做了有限元分析,模拟结果表明,连接板件相对滑动时螺栓孔周围大部分区域的应力达到了板件钢材的屈服强度,而连接破坏时,螺栓孔周围的板件应力均达到了钢材的抗拉强度.     

钢-超薄UHPC组合构件新型界面连接的抗剪性能

为实现预制UHPC薄板与钢构件的装配式连接、后期可拆卸等目标,以及针对钢-超薄超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)组合桥面体系中UHPC层过薄而无法采用常规抗剪连接件的问题,提出一种由预埋带垫加长套筒、高强螺栓连接组成的新型抗剪连接方式。开展了6组新型螺栓连接件的推出试验,包括5组高强螺栓和1组负泊松比螺栓连接件,分析了新型连接件的破坏形态及荷载-滑移曲线特征,研究了螺栓直径、螺栓长径比、螺栓种类等参数对极限滑移、抗剪刚度等力学性能的影响,研究结果表明：新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被剪断,预埋带垫加长套筒底部的UHPC无损坏压溃现象;新型高强螺栓连接件的抗剪承载力、界面相对滑移随高强螺栓的直径增大而增大;高强螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓抗拉强度的55.8%,故建议在钢-UHPC组合构件中采用较大直径的高强螺栓连接件,有效减少抗剪连接件的数量;而负泊松比螺栓的抗剪承载力和抗剪刚度明显较小,但极限滑移却明显增大,表现出良好的延性,建议将负泊松比螺栓应用于钢-UHPC组合构件的负弯矩区段,避免负弯矩区段出现开裂。     

钢结构拼接节点的耗能性能分析

通过对8个高强螺栓拼接节点进行数值模拟分析,得到了节点在循环荷载作用下的滞回曲线,并对其力学性能和耗能性能进行了分析.结果表明高强螺栓拼接节点在循环荷载作用下的滞回曲线饱满,具有较好的耗能性能.     

铝合金构件普通螺栓抗剪连接设计方法

介绍了铝合金构件普通螺栓抗剪连接的设计方法,提出了铝合金构件螺栓连接的孔壁承压能力计算公式、螺栓抗剪公式以及长构件螺栓连接的折减系数公式,并给出了铝合金构件螺栓连接的构造要求.     

腹板双角钢梁柱连接的滞回性能

为了研究腹板双角钢梁柱连接的滞回性能,在考虑材料、几何和接触状态非线性基础上,采用三维实体单元对腹板双角钢梁柱连接进行了循环加载有限元模拟.系统研究了角钢厚度、角钢长度、与柱连接角钢肢螺栓中心线到与梁连接角钢肢背距离以及高强螺栓直径和级别等参数对连接承载能力和滞回性能的影响.有限元分析结果表明:大部分连接在循环荷载作用下表现出良好的延性,转角超过0.04 rad,抗弯强度不大,可作为铰接节点;少部分连接具有相当的抗弯能力,在结构分析中,须考虑节点抗弯强度对框架性能的影响,不能简单作为铰接处理.建议在设计时,螺栓的线距在满足构造要求同时,取最大线距值;连接在满足抗剪要求的前提下,螺栓中距和端距应取最小构造间距,以保证角钢长度取值较小.     

长列高强螺栓接头传力特性的有限元数值模拟

为研究摩擦型高强螺栓连接接头的传力特性与应力状态,采用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元实体模型,对东江大桥中14个不同的螺栓连接接头进行了细致的有限元数值模拟分析。重点研究了长列螺栓群各排螺栓传力比、栓孔应力集中系数,高强螺栓的应力状态以及孔前传力系数等参数的变化规律,明确提出了各参数的取值范围,可为该类型节点的设计验算提供参考。     

基于EJB中间件的分布式实现技术

简单介绍了EJB中间件，EJB是Java服务器组件新型技术，支持面向对象的多层分布式应用，介绍了基于EJB中间件的开发模型，分析了EJB的体系结构和技术特征，介绍了EJB各个组成部分和相应的功能，然后介绍了开发EJB组件的过程。     

Structural integrity and life extension of high-temperature components

Four different topics for high-temperature components, namely the development of the assessment codes for the structural integrity of high-temperature components, the application of continuous damage mechanics and probabilistic damage mode on the life assessment of high-temperature components, the life extension for high-temperature components and a proposed strategy for remanufacturing of high-temperature components were discussed in this paper. These topics should provide some important insights for the design and re-design of high- temperature components.     

Structural integrity and life extension of high-temperature components

Four different topics for high-temperature components, namely the development of the assessment codes for the structural integrity of high-temperature components, the application of continuous damage mechanics and probabilistic damage mode on the life assessment of high-temperature components, the life extension for high-tem perature components and a proposed strategy for remanufacturing of high-temperature components were discussed in this paper. These topics should provide some important insights for the design and re-design of high- temperature components.     

白肋烟香气物质的积累与调制条件的关系

对在生长及不同晾制条件下调制的白肋烟烟叶中的21种主要香气物质的含量进行了测定、分析,研究了不同调制条件对香气物质含量的变化规律的影响,实验结果表明:香气物质的含量在白肋烟的生长、调制过程中始终处于动态变化;大部分香气物质在生长期间逐步累积,在调制期间急剧增加,在调制末期趋于平稳;上部、中部白肋烟叶在调制过程中,香气物质的积累较为明显,下部烟叶稍差;吡啶类、酮类、醇类等化合物及香气物质总量均在变黄-变褐期达峰值;不同调制条件对香气物质含量的变化规律存在影响,但对香气物质的积累无明显的优势;科研晾房的白肋烟烟叶采用中湿处理有利于白肋烟特征香气物质的积累.     

偏心率对CFRP钢管约束混凝土柱力学性能的影响

为研究偏心率对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)布加固钢管混凝土柱力学性能的影响规律,借助有限元软件ABAQUS对偏心率为0. 3%、0. 6%、0. 9%和1. 2%的构件分别进行数值模拟。结果表明:随着偏心率的增大,被动约束的紧箍力减小;偏心率对构件的荷载挠度曲线影响比较大,对于偏心率大的构件,其极限承载力较小;不同偏心率对于不同长细比的构件影响不同,长细比为28时,构件的承载力相应地整体降低。     

Effect of heat transfer space non-uniformity of combustion chamber components on in-cylinder soot emission formation in diesel engine

Combustion chamber components (cylinder head, cylinder liner, piston assembly and oil film) are treated as a coupled body. Based on the three-dimensional numerical simulation of heat transfer of the coupled body, a coupled three-dimensional calculation model for the in-cylinder working process and the combustion chamber components was built with domain decomposition and boundary coupling method, in which the coupled three-dimensional simulation of in-cylinder working process and the combustion chamber components was adopted. The simulation was applied in the influence investigation of the space non-uniformity in heat transfer among combustion chamber components on the generation of in-cylinder emissions. The results show that the space non-uniformity in heat transfer among the combustion chamber components has great influence on the generation of in-cylinder NO _x emissions. The heat transfer space non-uniformity of combustion chamber components has little effect on soot formation, and far less effect on soot formation than on NO _x . Under two situations of different wall temperature distributions, the soot in cylinder is different by 1.3% when exhaust valves are open.     

基于TV-L2模型的人脸识别光照正规化算法

提出一种基于TV-L2模型的光照正规化算法,该方法提取侧重于保留人脸纹理特征信息的光照反射成分.首先利用TV-L2模型对人脸图像执行滤波,估计出光照成分后,根据反射表征模型在对数域中求取人脸反射成分图像,最后对人脸反射成分图像进行标准化之后得到独立于光照变化的图像.实验结果表明,本文提出的方法运行速度快,能有效地消除光照变化的影响.     

利用频域外插法改善体全息存储图象的质量

从频域抽样理论出发，研究了空间有限图象的频谱中低频分量和高频分量之间的关系，讨论了由低频分量恢复高频分量的频域外插方法应用于体全息存储的可能性，并给出了计算机模拟的结果。     

基于成分金字塔匹配的对象分类方法

提出基于成分金字塔匹配(component pyramid matching, CPM)的图像表示方法,将图像块按照颜色进行分层,在每一层中通过优化的方式选取几种颜色的图像块作为当前层次图像的前景成分,其余颜色的图形块作为图像的背景成分。前景成分对应对象的某些区域,能够为图像表示提供弱语义信息。然后,利用相似的颜色选择方法,对每一层背景成分进行再次划分,将其分为下一层前景成分和背景成分两部分。最后将这些成分所表示的直方图连接起来作为图像表示用于分类。试验采用Soccer、Flower17和Flower102 3个图像集进行测评,试验结果表明提出的算法能够得到比较好的分类结果。     

爬壁机器人磁吸附组件优化设计与试验研究

针对工业生产需求,以安全吸附和灵活行走为设计目标,提出可吸附在钢制结构物壁面作业的爬壁机器人.阐述爬壁机器人机械结构及相关的工作原理,分别论述磁吸附爬壁轮、清洗回收组件等子系统的结构原理;为了防止机器人发生滑移、倾覆,分析爬壁机器人不同的失稳形式,建立爬壁机器人的静力学模型,得到爬壁机器人抗失稳的磁吸附力;为了确保磁吸附组件的质量最小、磁吸附力最大,通过引入磁质比,分析结构参数对磁吸附组件性能的影响,得到最优的结构尺寸.通过实验获取磁吸附组件的吸力特性和爬壁机器人的负载、运动特性,验证磁吸附组件优化设计的可行性.