3D打印随形冷却模具零件的温度场和应力场数值模拟

针对3D打印随形冷却模具零件产生的热积累现象,数值模拟了打印过程中零件的温度场和应力场,并通过实验分析了热积累对打印质量的影响。在基板未预热条件下,打印零件温度分布的均匀性差,热积累效应的影响明显。热应力主要集中在零件底部与基板连接处,冷却后零件的残余应力和变形较大。打印模具零件表面的挂渣严重,尺寸偏差较大,硬度偏低。在基板预热150℃条件下,打印零件温度分布相对均匀,热积累效应的影响减小。由于温度梯度变小导致的局部热应力和残余应力减小,变形减小,打印零件表面挂渣减少,尺寸精度提高,硬度增大,打印质量更好。     

大巷孤岛煤柱应力分布规律的研究与实践

针对原岩应力场在工作面回采后出现重新分布会导致形成孤岛煤柱支承应力影响等问题,以南庄煤矿8836工作面为例,通过建模模拟大巷孤岛煤柱应力分布状态,对大巷孤岛煤柱的应力进行分析,优化了8836煤柱工作面回采巷道的布置,为后期南庄煤矿各个工作面巷道的布置、煤柱留设尺寸的选取提供理论依据。     

基于应力场模拟解释河西务构造带孔店—沙四期断层特征

目前地震、测井等断层解释方法都存在难以解释断层成因机制等缺点,因此选用构造应力场数值模拟从动力学方面解释断层。通过分析河西务构造带断层分布特征及活动特征,发现孔店—沙四期,在构造带南部发育了一系列南东倾向的次级正断层,且断层在平面上呈雁列式展布。为了解释这些次级断层的成因机制,运用Ansys软件对河西务构造带孔店—沙四期的古应力场进行数值模拟,分析应力场的分布特征。结果表明:孔店—沙四期,最小主应力基本为张应力,最小主应力与最大主应力差值在构造带南部较高,控制形成次级断层;构造带南部平面剪应力为左旋,控制断层优势走向为NE向;剖面剪应力为左旋,控制断层优势倾向为SE向。     

混流式水轮机转轮简化模型焊接应力场的数值模拟

在确定混流式水轮机转轮简化模型、解决分段焊焊接热源加载问题及解决各独立实体间接触边界节点不重合的热传导问题的基础上,对转轮模型焊接过程的应力场进行了数值模拟.得到了焊接过程中纵向应力的演变规律与焊后应力场的分布情况.结果表明,焊后应力峰值出现在叶片与上冠或叶片与下环接触面附近.该结果可以较好地解释水轮机转轮叶片疲劳裂纹的产生和扩展的失效行为.     

不同结构形状电枢在电磁轨道发射状态下的应力分析

电磁轨道炮工作时,轨道通入电流,在轨道间形成磁场并在电枢上产生强大的推动力,使电枢沿轨道加速运动.通过应用电流元简化模型的方法,计算电枢上的磁场分布,进而计算电枢所受的电磁力.在此基础上利用数值分析方法分析了3种不同形状电枢的电磁轨道发射过程,研究了电枢的形状、结构尺寸对电枢的应力状态的影响,给出变化规律.研究结果可为电枢设计提供依据.     

考虑大主应力方向转换的横压试验机理分析

本文分别对纯粘土和一般土的横压试验进行了分析。根据土体开始屈服时的大主应力方向，将屈服划分为两种类型，给出了判别式，推导出每种屈服的比例极限压力。然后，根据屈服后大主应力的转换情况，将屈服后的塑性区划分为两个亚区，推导出每个亚区的应力场。最后，给出了极限压力的计算式，并与试验值作了对比。     

考虑大主应力方向转换的横压试验机理分析

本文分别对纯粘土和一般土的横压试验进行了分析。根据土体开始屈服时的大主应力方向，将屈服划分为两种类型给出了判别式，推导出每种屈服的比例极限压力。然后，根据屈服后大主应力的转换情况，将屈服后的塑性区划分为两个亚区，推导出两个亚区的应力场。     

激光器窗口的旋转效应

通过数值计算比较研究了静止、同心旋转、偏心旋转三种模式下高能激光器窗口工作过程中温度场和应力场的特征及其演变规律。研究表明，旋转式激光器窗口不但可使温度场和应力场轴对称化，且可降低最高温升、最大拉应力和最大剪应力；一定偏心距的偏心旋转可以起到消去拉应力、减小剪切应力的作用，从而使激光器窗口的抗激光损伤的能力有较大幅度的提高。