考虑冷变形加工硬化的翻边力理论计算

在分析现有计算公式存在不足的基础上,根据翻边变形区材料的应力应变特点,考虑了冷变形加工硬化(取幂函数硬化规律)和变形区材料厚度变化(翻边为变薄)两个因素的影响,利用金属塑性成形问题求解理论中的主应力法,推导和提出了圆孔翻边力计算的一个新公式.通过用钢板(SPCC)和铜板(T1)进行了翻边工艺试验的验证,并与经验公式和现有理论公式的计算结果进行了比较,表明新公式计算结果能接近于实际,且原理上更为科学合理.     

Characteristics of shell thickness in a slab continuous casting mold

The key to reduce shell breakout in the continuous casting process is to control shell thickness in the mold.A numerical simulation on the turbulent flow and heat transfer coupled with solidification in the slab mold using the volume of fluid (VOF) model and the enthalpy-porosity scheme was conducted and the emphasis was put upon the flow effect on the shell thickness profiles in longitudinal and transverse directions.The results show that the jet acts a stronger impingement on the shell of narrow face,which causes a zero-increase of shell thickness in a certain range near the impingement point.The thinnest shell on the slab cross-section locates primarily in the center of the narrow face,and secondly near the comer of the wide face.Nozzle optimization can obviously increase the shell thickness and make it more uniform.     

压型钢板—混凝土组合楼板瞬态温度场有限元分析

要对压型钢板—混凝土组合楼板进行抗火性能的研究,首先要研究组合楼板在受火情况下板内温度场的分布情况.用大型通用有限元分析软件ANSYS对青岛理工大学韩金生所进行的组合楼板抗火试验进行数值分析,并与试验结果进行对比,验证所建立的模型的正确性,并为以后进一步对组合楼板抗火性能研究提供基础性的研究成果.     

连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟

针对板坯连铸生产中的问题,建立了热流力耦合的三维非稳态有限元模型。以尺寸为1.2 m×0.2 m的Q235B板坯为研究对象,利用Procast软件的二次开发,求解出了结晶器区域内的温度场、流场和应变分布。计算结果表明,铸坯收缩量在不同方向上存在不同的分布状态。考虑气隙产生对传热的影响时,结晶器出口铸坯表面平均温度由1 148.3℃增加到1 275.7℃,坯壳厚度由18.7 mm减少到15.4 mm。     

大企口缝单孔空心板桥截面等效方法研究

采用不扣除企口缝部分的近似计算方法和扣除企口缝的精确计算方法对大企口缝单孔空心板截面等效方法进行研究,得出近似等效计算方法的误差远远大于5%,不能满足工程需要,故在等效计算中,企口缝不能忽略,需使用面积等效、惯性矩等效、形心轴位置不变等3个原则方可求得其精确解.研究结论可为工程设计人员处理同类问题提供参考.     

Safety evaluation and the static-dynamic coupling analysis of counter-arched slab in plunge pool

The stability of plunge pool slab of drainage structure is crucial to energy dissipation, but the working conditions of counter-arched slab are very complex and its stress procedure is considerably nonlinear and coupling. Therefore, a nonlinear static and dynamic coupling method to analyze the counter-arched slab configuration is put forward, which can reflect the coupling of dynamic loads, slab, anchor bars, groundwork and abutment as well as the dynamic procedure of instability. Various nonlinear factors and static-dynamic coupling are taken into consideration, and the working conditions, stress mechanism, dynamic instability procedure and influential instability factors are revealed. The proposed method thus provides a comprehensive safety evaluation method of plunge pool, which further provides an important theoretical basis for engineering design of counter-arched slab in plunge pool. Supported by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars (Grant No. 50725929) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50539060, 50679052, 50779044)     

面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏机理的试验研究

本文针对面板堆石坝面板顺坡向挤压破坏的钢筋压曲凸起问题开展了试验研究,采用了配有单根立筋的混凝土柱受压试验来模拟面板顺坡向的挤压破坏。试验结果证实了以往研究中无箍筋钢筋混凝土立柱抗压强度低于素混凝土柱、且钢筋保护层厚度越小强度越低的推测。与素混凝土柱相比,保护层厚5 cm钢筋混凝土柱的强度降低约10％。根据试验的破坏荷载结果,通过已有理论解反推出了立柱的侧向支撑刚度k,对于保护层厚5 cm和8 cm立柱k值相应为0.841 N·mm^-2和1.032 N·mm^-2。经过试验结果分析,发现钢筋混凝土立柱各截面不服从应变平面假设,受压中钢筋没有同混凝土一起协调变形,钢筋与混凝土之间相互作用强烈。本研究结果再次说明,限制钢筋的侧向变形是防止面板顺坡向挤压破坏的根本措施。应开展可模拟混凝土中钢筋压曲的挤压破坏数值模拟研究,为这些措施的量化设计提供依据。     

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载-应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。     

叠合式双向板试验与数值模拟对比分析

针对传统双向板与两拼、三拼叠合式双向板用ABAQUS进行有限元非线性模拟分析,对比这三种双向板的挠度、钢筋应变以及裂缝开展等方面差别。结果表明与传统双向板比较这种两拼叠合式双向板在受力性能上基本相同,最后总结两拼叠合式双向板在受力时的状态,并提出改进建议以及还需解决的问题,从而为叠合式剪力墙板结构技术规程的完善提供理论依据,为其能够广泛应用于高层建筑的施工建设提供技术支持和理论支撑。     

空心板桥防水粘结层性能分析及试验研究

针对装配式空心板桥的防水粘结层的力学性能进行了研究,同时评价了HUT-1桥面防水涂料、SBS改性沥青和乳化沥青三种防水粘结材料的粘结性能,其测试结果是在-25℃条件下HUT-1桥面防水涂料在1.4kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,SBS改性沥青和乳化沥青都是在1.2kg/m2用量下抗剪强度达到最大值,25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势与-25℃条件下不同涂抹量的抗剪强度试验变化趋势相近,说明自然环境温度对粘结层力学性能的影响不大.