深埋暗道CFG桩及碎石垫层复合地基变形特性

将CFG 桩复合地基技术应用于深埋暗道这类特种结构的地基处理问题,通过对具体试验工程进行现场测试以及不同厚度碎石垫层的室内模型试验研究,对深埋暗道CFG桩复合地基沉降变形进行了分析,指出褥垫层的压缩量是应该被考虑到的,沉降变形计算不能仅仅考虑针对复合地基的修正,并应同时考虑褥垫层变形的修正。利用ABAQUS有限单元法分析了不同厚度褥垫层对C FG桩复合地基桩土应力比、总沉降量、垫层压缩量和桩身轴向应力的影响规律。介绍了一种输煤暗道沉降变形监测方法,通过现场测试、室内模型试验以及有限元分析,确定了深埋暗道CFG 桩复合地基褥垫层的选用原则。     

考虑滑移效应的体外预应力波形钢腹板梁桥的应力增量

体外预应力筋的应力增量在波形钢腹板梁桥理论中至关重要。在已有的应力增量计算方法中,适用于波形钢腹板梁桥的方法相对较少,考虑预应力筋滑移效应的更少。为研究适用于波形钢腹板组合梁体外预应力筋应力增量的计算公式,考虑在转向块处体外预应力筋与混凝土之间滑移效应的影响,通过分析预应力筋的变形和结构整体变形的几何关系,推导出对称荷载作用下的应力增量计算公式。结合现有试验数据,利用Ansys建立了实体模型,使用非线性弹簧单元Combin39来实现预应力筋的滑移效应;并将求得的计算值与试验值和模型值进行比对分析。结果表明：推导的应力增量公式计算值与波形钢腹板组合梁试验值吻合较好,验证了该方法的适用性;考虑滑移效应影响时,结构的整体挠度和应力增量增大,承载能力降低。     

行星牵引传动的行星轮弹性设计与分析

采用中空弹性行星轮结构,通过行星轮的弯曲弹性变形提供传动副之间的压紧力。对中空弹性行星轮进行力学分析,计算出最小压紧力,并建立应力、应变的数学模型。运用AN-SYS Workbench有限元分析软件建立有限元模型,通过分析行星轮壁厚与径向变形量、等效应力的关系,得到了最佳行星轮壁厚。为检验中空弹性行星轮的可靠性,对其进行动态仿真,仿真结果验证了所设计的中空弹性行星轮是一种合理可靠的结构。     

弹性滚子径向变形分析

通过对径向负荷作用下的弹性滚子径向变形的有限元分析和试验结果的研究，分析了弹性滚子破坏的主要原因，提出了弹性滚子径向变形的计算方法，为进一步优化弹性滚子轴承的结构提供了依据。     

大沉降量压缩土层计算深度探讨

针对基础沉降量较大的情况下,采用国内4种现行规范进行沉降计算,以便分析压缩土层计算深度对沉降量的影响.计算研究表明,基于Boussinesq解求解地基附加应力,对于苏通长江公路大桥主桥南塔超长大直径群桩基础理论沉降计算,若采用0.01的变形比来确定压缩土层计算深度,则按照4种规范求得计算深度基本相等,所得理论沉降值再乘各相应的修正系数,得到最终沉降值非常接近离心试验沉降值,偏差在-8.3%～+4.7%.因此,当理论沉降量较大时,采用0.025的变形比来确定压缩土层计算深度不合适.     

基坑土体变形性状研究

为提高用于基坑设计计算的土体参数的合理性、准确性 ,以准确预测基坑开挖中围护结构及周边土体位移 ,针对基坑开挖过程中基坑周边土体中可能出现的应力状态 ,用应力路径三轴试验进行模拟 ,进行一系列饱和原状土的三轴K0 固结不排水剪切试验。通过应力路径试验获知基坑开挖过程中土体的应力应变关系近似呈加工硬化双曲线型 ,推导了土体的弹性模量公式 ,并在试验数据的基础上拟合确定了该公式中初始弹性模量的取值方法。将应力路径研究结果和常规三轴压缩试验获得的参数分别应用于同一实际工程进行有限元计算。有限元计算结果与实测数据进行对比分析后认为 :应力路径试验方法较之常规三轴压缩试验方法获得的参数更理想 ,推导出的弹性模量计算式 ,可用于基坑工程变形计算 ,可供基坑工程设计参考。     

SHPB的径向惯性效应修正

惯性效应是造成SHPB试验中试件应力不均匀和多轴性的主要因素。对SHPB试验中的径向惯性效应进行了分析,发展了Dharan修正模型,考虑了径向应力的不均匀分布和试验加载过程中试件变形速度的变化,推导了新的径向惯性修正公式。计算分析表明,修正公式可有效减小测试应力应变曲线的振荡,消除波形中上升沿波头对屈服应力测试的影响。     

剪切滞后对受拉角钢强度的影响

为了研究剪切滞后对受拉角钢强度的影响,并对单面连接角钢强度计算公式进行修正.根据Whitmore应力扩散概念,初步确定了应力扩散角,建立了求解剪切滞后强度计算公式,并通过有限元分析软件,对受力模型与理论结果进行对比分析.结果表明:剪切滞后对受拉角钢强度有很大的影响,剪力滞后系数公式可以用于理论计算和工程设计.     

开孔薄壁圆筒在轴向压缩载荷下中间层的应力分量表达式

建立了承受轴向压缩载荷的开孔薄壁圆筒的变形协调方程,对此方程用广义函数的基本解理论来寻求其解,得出了其应力函数和应力分量表达式,从而使开孔薄壁圆筒轴向压缩载荷下中间层应力的计算成为可能,为寻求开孔容器稳定问题的设计计算公式 有益的结果。     

质量-弹簧振子系统的ANSYS有限元分析

对质量-弹簧振子系统进行的ANSYS有限元模态分析,得出了与理论计算特征频率完全一致的结果。通过这种相互一致的印证,可以确信关于弹簧有效质量的理论计算公式是准确、可靠的。     

特殊卷簧的刚度及应力分析

针对特殊卷簧在工作40万次后发生疲劳破坏的问题,为计算其所受最大转矩及在该最大转矩作用下所受最大应力,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真有限元分析方法,对该卷簧的刚度及所受应力情况进行分析计算.根据有限元计算及理论分析结果得出:卷簧在工作过程中簧圈发生接触,接触前刚度随施加转矩呈非线性增长,接触后刚度随施加转矩...     

钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压分析

为了研究钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压的力学性能,采用ABAQUS软件建立钢骨-圆钢管高强混凝土组合长柱轴心受压有限元分析模型,讨论了组合长柱典型试件荷载-变形关系曲线,不同受力阶段应力分布规律及最终破坏模态.通过进行参数分析,考虑不同参数对组合长柱轴心受压力学性能的影响,利用回归分析得到组合长柱轴心受压承载力简化计算公式.结果表明,混凝土强度、配骨指标和钢材强度对组合长柱轴心受压承载力影响较大,长细比影响较小,简化公式计算结果与有限元计算结果及试验结果吻合良好.     

格宾挡墙应力变形特性试验研究及计算分析

格宾挡墙作为一种新型的支挡结构,虽然可采用传统力学方法进行设计,但无法掌握其变形特性.为了确切地掌握格宾挡墙结构的应力变形特性,通过对多组格宾单体结构进行压缩和直剪试验,推算出格宾单元的黏聚力c和内摩擦角φ,并据此以案例形式采用有限元的方法分析了格宾挡墙的应力变形特性,为工程设计提供理论参考.     

基于有限元法的谐波双圆弧齿廓设计和修形

针对实际工况中,谐波传动的柔轮的实际变形与线性假设变形存在一定偏差的问题,利用ANSYS Workbench进行多体接触有限元分析,探究柔轮的结构参数对柔轮有限元径向变形的影响规律和敏感度. 结果表明：齿宽、壁厚、筒长、波发生器与柔轮杯底距离等参数都对柔轮径向变形有一定程度的影响,其中波发生器与杯底的距离对柔轮径向变形影响程度最大,敏感度最高,其次是齿宽和筒长,壁厚对柔轮径向变形的影响程度最小. 基于柔轮的有限元变形,采用改进运动学法和柔轮精确转角关系设计无公切线双圆弧齿廓,并结合MATLAB参数化编程对柔轮齿廓进行三维修形,对仿真实体模型进行有限元分析,结果表明：有限元法设计修形的柔轮最大应力比未修形时减小925 MPa,比线性法设计修形减少144 MPa,有限元法设计修形的柔轮齿各截面的周向应力也低于线性法设计修形.     

薄壁套筒类零件磨削夹具的设计及其可靠性分析

为提高薄壁类零件的加工精度,利用蛇形弹簧受轴向力产生径向膨胀而夹紧零件的原理设计了一套薄壁套筒类零件磨削夹具.对夹具中的螺栓拧紧力矩与蛇形弹簧的轴向力之间的关系进行研究显示,当蛇形弹簧所受轴向力为5 000 N时,螺栓所需拧紧的力矩为309.46 N·m.利用Workbench软件对夹具中螺栓拧紧力矩(309.46 N·m)的工作状态进行有限元分析表明,夹具所使用的材料可满足其性能要求; 蛇形弹簧应力集中处为Φ25轴径处,蛇形弹簧过盈配合处(Φ36内径)胀紧变形为0.007 mm,最大应变为0.000 51,最大应力为101.79 MPa; 蛇形弹簧膨胀接触处为套阀阀芯变形最大处,最大径向变形量为0.002 1 mm、最大应力为25.22 MPa、最大应变为0.000 13.对夹具进行可靠性分析表明,其应力可靠度为100%.     

大型原油储罐有限元分析建模的新方法

为了准确计算大型原油储罐的底板应力，提出了一种有限元分析的建模方法. 初步分析了弹簧杆模型与弹性地基接触模型的差异，选取接触单元模拟地基 罐底板的相互作用. 比较了罐底板上表面径向应力理论解、有限元计算应力结果与实测应力数据的误差，并结合油罐钢筋混凝土环梁和弹性地基的沉降特点，提出将两种地基的沉降量差作为有限元建模的边界条件. 通过试算得到了地基的弹性模量和沉降差估算值.结果表明，理论估算结果与基础沉降监测值吻合很好，该方法可以准确地模拟油罐底板的应力，还可以预测在用大型油罐的安全性.     

部分组合混凝土夹心板在温度作用下的力学行为

为了减轻作为建筑围护结构时混凝土夹心板因承受内外叶温度差作用而导致墙体开裂或破坏的情况,对其在温度作用下的内力和变形进行研究。将混凝土夹心板内外叶连接件匀质化,并假设内外叶混凝土只产生弯曲变形且内外叶的弯曲曲率不同,推导出混凝土夹心板的界面应力的解析解,从而得到夹心板内外叶最不利截面位置及其内力和挠度的理论计算公式,并利用有限元软件ABAQUS对理论公式进行验证。结果表明：理论公式与有限元分析结果吻合较好,且部分组合混凝土夹心板内外叶的跨中最不利截面内力与连接件刚度无关,跨中最大挠度随连接件刚度增大而增大,但增幅很小。     

路堤下盖板涵的竖向土压力分布

由于盖板在填土压力作用下发生挠曲变形,针对盖板涵对竖向土压力分布的影响,推导了盖板涵竖向土压力分布计算公式.假设盖板发生弹性挠曲变形,填土服从Winkler弹性地基条件,对盖板上修正的Marston填土涵洞竖向土压力分布进行了分析.结果表明,该修正公式考虑了盖板涵内外土柱差异沉降的应力集中效应,可计算由于盖板挠曲变形而引起的土压力重分布.通过对鹤大高速公路某盖板涵进行现场测试以及有限元数值模拟分析,结果显示盖板涵土压力的分布特点与本文理论分析相一致,且理论公式计算结果值与现场实测值吻合较好.     

聚氨酯、挤塑夹芯板力学性能的有限元分析

为解决金属面聚氨酯夹芯板、挤塑板(XPS Expanded Polystyrene)被广泛应用却没有统一的设计公式,影响此类新型材料在实际工程中应用的情况.在36个抗拉、抗压、抗剪材性试验和72个构件试验的基础上,采用有限元方法得到聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的抗弯承载力及弯曲变形,并分析其受力变形机理.最终给出聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的承载力设计公式.通过对试验结果和承载设计公式计算结果的比较,说明了承载力设计公式的有效性.