球冠网壳结构稳定性分析

对某工程球冠网壳和球面网壳结构方案做比较,重点研究球冠网壳稳定性.首先采用Midas Gen软件建立钢筒仓整体模型进行静力分析,并验算受压杆件的稳定性;再建立球冠网壳和球面网壳的结构模型分别进行特征值屈曲分析;最后对球冠网壳结构进行非线性屈曲分析,采用Midas Gen软件进行考虑初始缺陷的几何非线性屈曲分析,采用Abaqus软件进行考虑初始缺陷的双非线性屈曲分析.结果表明,球冠网壳结构的承载力略小于球面网壳结构,球冠网壳结构中心平台区域对其承载力影响较小.球冠网壳结构顶部为平面,便于设置工作平台及设备,可作为屋盖结构用于类似实际工程.     

形状记忆合金-玻璃纤维/环氧树脂复合材料在振动边界条件下的低速冲击数值模拟

采用有限元方法（FEM）研究了振动边界条件对形状记忆合金（SMA）-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的抗低速冲击性能的影响。在数值模拟过程中,将改进的三维Hashin失效准则和Brinson模型分别应用于玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板和SMA,以表征其本构关系。首先通过与固定边界条件下的SMA-玻璃纤维/环氧树脂复合材料板低速冲击实验进行比较,验证了数值模拟过程中所用模型及材料参数的准确性。其次,在模拟过程中,应用了包含不同振幅的一系列振动边界条件,对其进行模拟,揭示了振动边界条件对其抗低速冲击性能的影响。数值模拟结果表明,在大振幅条件下,无SMA复合材料的抗冲击性能比小振幅条件下弱;在相同振动边界条件下,SMA-玻璃纤维/环氧树脂复合材料与无SMA复合材料相比,其抗低速冲击性能提高。      

基于PLC的型煤工程控制系统

针对型煤工程现有系统存在的问题,基于西门子S7-300开发了一套型煤工程控制系统,并给出了该系统的拓扑图、设计原理、硬件及软件设计、通信原理等。实践证明该系统稳定、可靠。     

基于FEM-SPH法的水下爆炸重力坝数值模型构建

混凝土重力坝受水下爆炸作用时的响应涉及到几何、材料和边界条件的非线性,很难得到解析解,这类高度非线性问题更多依赖于数值模拟。数值模拟中,将有限元法与无网格法结合起来。使用有限元网格计算结构未破坏阶段的动态响应,在结构有限元网格达到破坏的瞬间将其转变为无网格粒子继续计算,既避免了由于有限元单元删除导致的结构质量不守恒问题,又能准确地添加模型的边界条件。基于离心机缩比试验结果验证数值模型的准确性,进行重力坝损伤演化的研究,明确了冲击波与爆轰产物分别对坝体造成破坏。通过数值模拟,发现近场水下爆炸的冲击波首先会对坝体造成局部破坏,主要表现为成坑破坏与坝头部位的混凝土大块破碎。爆轰产物主要会造成坝体的整体破坏,使得坝体内部、中部、底部形成损伤带。     

基于400 mm间距栓钉的内衬聚丙烯构件水压试验

为了解决地下粮仓防水防潮问题,选用10 mm厚聚丙烯塑料板,通过400 mm间距塑料栓钉将其内衬于粮仓内形成防水构件,并对该构件进行水压试验,研究水压作用下构件的受力性能。结果表明：栓钉400 mm间距下,内衬塑料构件的水压承载力达到38 kPa时发生焊缝破坏,压力下降至18 kPa;继续加载至26 kPa时,发生栓钉车丝滑移破坏,压力下降至17 kPa;最后加载至26 kPa时,塑料板破坏。水压作用下塑料防水板四节点跨中位移随水压增大不断增大,其最大位移为12.82 mm,节点处位移变化较小,最大值为0.74 mm;塑料板内节点处应力较大,四节点跨中位置应力较小。研究成果可为地下粮仓防水设计提供参考。     

水下爆炸离心机试验中爆炸荷载的缩比关系研究

水下爆炸原型试验受到场地环境等多种因素的制约,离心机缩比试验为研究结构在水下爆炸作用下的破坏提供了新的思路。离心机缩比模型试验通过放大一定倍数的加速度对模型进行缩比,同时模型在几何布局上缩小相应的比例达到与原型试验的几何相似。文章首先建立80kgTNT装药水下爆炸数值模型,并将计算结果与原型试验进行对比,确定合理的比例爆距观测点,验证模型可靠性,继而采用相同的材料参数与建模方式建立1gRDX装药(等效1.62gTNT装药)在不同离心加速度条件下的水下爆炸缩比试验数值模型,并将计算结果与离心机试验结果进行对比,讨论相似率在水下爆炸离心机缩比试验中的应用,研究不同的物理量在离心机试验中的缩比关系以及附加离心加速度对缩比试验中水下爆炸动态荷载的影响。     

塑料-混凝土间黏结性能理论分析与试验研究

采用新型防水材料聚丙烯作为地下粮仓结构的内衬防水层，该防水层和粮仓内壁的连接性能至关重要.提出了采用螺纹型聚丙烯棒来连接防水层与地下粮仓仓壁的技术方案，通过试验研究和理论计算，探究了螺纹型聚丙烯棒与混凝土之间的黏结性能；确定了螺纹型聚丙烯棒与混凝土之间的黏结滑移模型.结果表明：根据该模型，可以方便地确定黏结强度、相对滑移量、极限锚固长度，为进一步设计塑料混凝土构件提供理论基础.     

纳米TiO2颗粒弱界面增强树脂基复合材料宏观力学行为有限元模拟

基于蒙特卡罗法, 编写了随机分布颗粒增强复合材料的二维代表体积单元生成程序, 建立了纳米颗粒增强树脂基复合材料的有限元模型, 其中采用双线性内聚力模型描述复合材料弱界面的应力与位移关系。通过纳米TiO₂ 颗粒增强环氧树脂基复合材料应力应变行为模拟结果与文献结果对比, 证明了模型的有效性。讨论了弱界面情况下, TiO₂颗粒质量分数与颗粒尺寸对复合材料宏观有效模量的影响, 并对复合材料弱界面渐进损伤过程进行了非线性分析。结果表明: 随着纳米TiO₂颗粒质量分数增加, 复合材料杨氏模量和断裂延伸率均有所增强, 但材料屈服强度有所降低; 相同颗粒质量分数情况下, 随着颗粒尺寸的增大, 颗粒与基体材料之间界面单元总长度减小, 复合材料断裂延伸率有所下降。     

地下混凝土筒仓仓壁力学性能工程试验与数值分析

地下粮仓可充分利用地下空间,具有较好的防火、防毒、防爆等性能,并能利用浅层地能实现准低温储粮,具有节能、低损、保证粮食品质的优点,对保障粮食安全及可持续发展意义重大。采用工程足尺试验与数值分析相结合的研究方法,对大型地下混凝土筒仓竣工验收前仓壁的力学性能进行研究,通过对比试验结果与数值模拟结果,验证数值分析方法的合理性与有效性,进而对仓壁在最不利荷载工况下的力学性能进行数值分析。结果表明：地下混凝土筒仓仓壁内力的数值模拟结果与试验结果吻合较好;由于仓壁较厚且与仓底和仓顶间接触部位刚度较大,导致仓壁内外侧径向应力表现出相反的变化规律;仓壁径向应力在仓壁底部位置处最高,环向应力在距仓壁顶部约2/3位置处最高;在最不利荷载工况下,仓壁径向应力和环向应力随深度表现出与实际工况下相似的变化规律,且相同深度下应力较大。