共同结构规范中舭部曲板作为硬角单元的适用条件研究

按照共同结构规范要求,对于船舶舭部板的船体梁极限强度和残存强度计算,规定在一般情况下应将其视为硬角单元,但未明确可以将其视为硬角单元的具体条件。本文利用共同结构规范对于曲板屈曲能力的评估方法和非线性屈曲有限元分析方法,对船舯区域和船舯以外区域的典型几何形状的舭部曲板进行了研究,得到了在共同结构规范要求的船体梁极限强度和残存强度计算中,舭部板可以被视为硬角单元的简要条件。

神东矿区新型无机膏体防灭火充填材料制备及性能研究

为解决神东矿区回采工作面两端巷道附近采空区遗煤多、易自燃、难封堵的难题,提出一种新型无机膏体防灭火充填材料,高效快速充填回采工作面上下隅角。采用神东矿区附近易获取的粉煤灰、炉渣和P·O·42.5硅酸盐水泥作为膏体主要原料,通过室内实验对材料的物理性质和化学成分进行研究,并通过膏体流动性、凝固特性、膨胀特性、充填体强度测试实验,确定出膏体最佳材料配比及外加剂参量。实验结果表明:炉渣基膏体具有良好自膨胀性,7 d自膨胀率可达5.6%,且初凝时间短,满足工程所需强度要求;膏体防灭火材料的最佳配比方案为水泥∶粉煤灰∶炉渣=1∶4∶20,质量分数为78%,J85型速凝剂的添加量为6%。工程应用表明:采用优选的膏体充填材料进行隅角充填封堵后,采空区漏风量整体下降至充填前的30%,CO体积分数从120×10^(-6)降至46.5×10^(-6),O2体积分数在深入采空区走向长度约80 m处降至10%以下,采空区内“散热带+氧化带”的走向长度由未充填前的160 m缩短为80 m。

高强焊丝钢N2M2T连铸坯表面缺陷分析及工艺改进

针对某钢厂在冶炼N2M2T高强焊丝钢时,连铸坯表面出现的凹陷、角部深振痕裂纹及渣坑等表面缺陷,结合理论分析及现场实际生产情况,从保护渣理化性能、结晶器振动参数、一冷配水及钢中N含量等对铸坯表面产生的缺陷进行分析。结果表明,连铸坯产生的表面缺陷主要与保护渣理化指标、结晶器振动参数、钢中N含量有关,而与一冷配水关系不大。生产实践表明,通过将保护渣碱度从0.6提高到1.19,w[C]从13.51%降低到8.21%,粘度从0.666 Pa.s降低到0.156 Pa.s,结晶器振动参数偏斜率由0.15提高至0.20,振频公式由60+50 V调整为90+60V,钢中N含量控制在<50×10^(-6),连铸工序△N<7×10^(-6)等措施,N2M2T高强焊丝钢连铸坯的表面缺陷得到明显改善,铸坯合格率从85%提高到95%以上,为后续轧钢的稳定轧制提供了保证。

木框结构门拼角节点优化研究

随着人们生活水平的提高,消费者对家具品质的要求也越来越高,木框嵌板结构门相对易出现拼角开裂问题,即边框连接处沿拼接线开裂,严重影响用户体验。为此,开展拼角接合的圆榫数量、双圆榫间距以及圆榫与孔之间配合对强度和拼角开裂的影响研究。研究结果表明,采用间距为27 mm的双圆榫结构,圆榫与孔之间采用过盈配合,拼角强度提升明显,并能有效防止拼角出现开裂,与单圆榫结构相比拼角强度提高了36.58%。

TPE-S弹性体接角材料的热老化性能

通过研究材料力学性能及接角接合强度的热老化前后变化,分析了氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/聚烃烯树脂共混型热塑性弹性体(TPE-S)弹性体接角材料热老化性能的影响因素。结果表明,共聚聚丙烯、环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(ESBS)及高黏度环烷油的加入,接合强度较高且耐热老化性能较好;此外,抗氧剂1010、168复配并叠加抗氧剂412S,热老化性能进一步提升。当配方中的聚丙烯选用K9026、SEBS中填充选用环烷油KN4016、SEBS质量分数为5%、防老化助剂体系选用抗氧剂1010和168复配并叠加抗氧剂412S时,热老化后材料拉伸强度及接合强度降低均在10%以内,即热老化性能较优。

速生松木家具几种节点接合方式的强度比较研究

以南方速生脱脂马尾松松木为基材,以"L"型和"T"型构件为基本构件形式,采用力学实验方法 ,对理想使用状态——即在外力垂直荷载匀速加载的作用下使构件节点发生破坏或变形,测试构件节点破坏强度值及其破坏或变形形式。实验针对8种不同框架节点接合方式(贯通直角单榫接合、不贯通直角暗榫接合、双圆榫接合、倒刺螺母连接件接合、双圆榫与倒刺螺母共同接合、三件式偏心连接件接合,以及45°双圆榫斜角接合和45°不贯通榫斜角接合)的接合强度进行测定。实验结果表明:(1)对于直角连接构件,采用贯通直角单榫接合时的节点接合强度最大;双圆榫与倒刺螺母共同连接的节点接合强度次之;然后强度值从高到低依次为双圆榫接合、倒刺螺母螺杆连接件接合、不贯通直角单榫接合,接合强度最小的是偏心连接件接合;(2)对于45°斜角连接构件,采用45°不贯通榫斜角接合的节点强度大于45°双圆榫斜角接合的节点强度;(3)在相同条件下,"T"型实木构件的节点接合强度总体上大于"L"型实木构件的节点接合强度。研究表明:节点处的基本构件形式("L"型或"T"型)、角部构件的连接形式(直角构件或斜角构件),以及节点的接合方式等都不同程度地影响着马尾松松木家具框架节点的接合强度。

几种连接方式对脱脂马尾松家具结构强度的影响

以湖南产速生脱脂马尾松为基材,以"T"型和"L"型构件为主要结构形式,采用力学试验方法,针对6种常见的家具框架节点接合方式(包括贯通直角单榫接合、不贯通直角单榫接合、双圆榫接合、偏心连接件接合以及45°双圆榫斜角接合和45°不贯通榫斜角接合)的节点强度进行测定,对理想使用状态即在外力垂直荷载匀速加载的作用下使构件节点发生破坏或变形进行研究。结果表明:在相同条件下,"T"型实木构件的节点强度总体上大于"L"型实木构件;对于6种不同接合方式,综合比较,以贯通直角单榫的节点接合强度最大,其次是双圆榫的接合强度、不贯通单榫的接合强度,接合强度最小的是偏心连接件接合;此外,采用相同的节点接合方式,直角和45°斜角构件的接合强度不同。

不同棉秆重组方材家具部件结点接合结构的抗弯强度

为了探究棉秆重组方材在家具制造业中的可行性,以棉秆重组方材为基材,选取贯通椭圆榫接合、不贯通椭圆榫接合、双圆榫接合及偏心连接件接合4种典型木质家具结点接合方式,以L型和T型构件为主要形式,对8种形式的部件进行结点抗弯强度的试验研究。结果表明:相同接合方式条件下,棉秆重组方材L型和T型部件的破坏弯矩均表现为:橡胶木>棉秆重组方材>中密度纤维板>刨花板,表明其能够满足板式家具的牢固性要求;棉秆重组方材的T型部件的破坏弯矩均高于L型部件,因此在结构允许的情况下,棉秆重组方材家具应尽可能采用T型结构;棉秆重组方材2种结构试件的破坏弯矩均表现为整体式贯通椭圆榫接合>整体式不贯通椭圆榫接合>双圆榫接合>偏心连接件接合,因此,棉秆重组方材家具应优选贯通椭圆榫接合方式,其中偏心连接件应尽量避免在承重部位使用。

木塑窗角的熔焊-电磁感应复合连接技术

选取挤出型工艺生产的木塑异型材作为研究试件,采用熔焊-电磁感应加热复合连接木塑窗角的方法,先用熔焊进行木塑窗角的初步连接;再用电磁感应加热热熔窗角,熔化腔内的填充物,待冷却后形成加强筋塑件角码,完成二次加强连接。用单因素分析法,探索复合连接技术适宜工艺参数。结果表明:在焊接温度260℃、焊接时间60 s、加热时间50 s、左右进给压力0.2 MPa、前后压钳压力0.4 MPa,完成初步焊接;在电磁感应加热时间55 s、输出振荡频率50 k Hz时,效果最好,试件受压弯曲的最大力为3 952 N、受压弯曲应力为26.97 MPa。熔焊-电磁感应加热复合连接木塑窗角,实现了连接速度快、热效率高、木塑表面无破坏、具有一定连接强度等优点。

高层钢筋混凝土框架底层角节点抗震性能

由地震引起的高轴力及双向荷载使高层钢筋混凝土框架底层边节点剪切破坏后的角柱压溃危险度大幅度提高。该部位节点抗震性能研究十分重要。通过3个角节点试件在双向低周反复荷载作用下的受力性能试验,调查了高轴力、节点配箍量试验参数对节点破坏类型、变形特征及节点强度等节点抗震性能的影响及节点破坏后柱的竖向承压能力。首次提出双向荷载作用下节点抗剪强度计算的strut-truss立体计算模型并对该节点抗剪强度进行了定量数值解析。解析结果与试验结果较吻合。

板式家具背板接合方式对家具角部强度的影响

以中纤板和胶合板为板式家具背板,通过螺钉,以企口和平口的接合方式,固定面板和旁板。在面板和旁板受拉或受压状态下,测试与分析角部强度。结果表明:背板材料对角部接合强度影响不显著;在拉伸时,企口接合强度稍低于平口接合强度,而受压时,企口接合强度则明显大于平口接合强度;面板或旁板在受内向压力时,更容易发生角部破坏。

统一强度理论角点奇异性的统一处理

统一强度理论于 1991年发表以来 ,在国内外得到进一步深入研究和推广应用。在统一强度理论推广为塑性应力应变本构关系时会遇到角点奇异性问题 ,即分段线性屈服面交点或相交角隅的塑性应变增量的方向和大小的唯一性问题。本文采用一种矢量平均的统一处理方法 ,合理而简便地解决了角点奇异性问题。它具有简明的物理和数学概念 ,合理的结果 ,并可以统一处理 ,较国外对 Mohr- Coulomb理论的角点处理方法更为合理和适用。

板式家具结构强度分析

50年代后期,Kotas对五面箱体的结构强度进行了研究,并且写了一本家具设计手册。Eckelman从板式部件的接合强度及家具的整体结构强度做了许多研究,他提出了板件的刚度与各种形式角接合变形的关系。他和Rabiej对带有横搁板和中隔板的柜体作了综合分析,得出计算公式,可用其计算三角固定一角自由条件下的柜体在受力时的变形。国内主要在家具力学性能测试方面,标准制定方面做了一些研究,在结构强度分析方面尚未进行过研究。

L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型及其数值模拟

为解决现有圆棒榫节点抗弯强度研究中试验偶然性的问题,采用有限元法,建立L型构件双圆棒榫节点抗弯强度模型,进行数值模拟,并通过相应的试验对模拟结果进行了验证。结果表明:1)所建立的有限元模型可用于实木榫接合家具设计中的抗弯强度预测,不同直径下有限元分析结果与试验结果平均误差均<15%,且圆棒榫变形情况与试验结果相符;2)双圆棒榫接合构件抗弯节点主要破坏形式为榫损伤,抗弯强度随直径增加而增加,但增幅减小;3)直径为10 mm的双圆棒榫可用于椅子腿部与望板接合部位,直径为8 mm的双圆棒榫可用于椅子腿与扶手连接处,性能满足GB 103547所规定的要求,直径为6 mm的双圆棒榫不适用于椅子连接。

基于切口应力强度理论的135°拐角处应力场分析（英文）

在焊接接头处,几何的不连续造成了局部的应力集中,形成了应力奇异效应,有必要做进一步的研究。文章基于切口应力强度理论,引入了奇异强度as的概念,提出了评估切口应力的简便算法,并通过一系列十字形模型进行了验证。最后,将修改表达式的预估结果同N-SIF公式作了对比分析,结果表明该修正公式可以简单、准确地预估焊接接头处的应力。

人造板应用于沙发内结构框架的力学性能测试与分析

本研究主要是人造板应用于软体沙发内结构框架的可行性分析,通过沙发内结构框架角部接点及整体强度的力学试验与分析,得出的结论是18mm厚的多层板和OSB完全可以应用于软体沙发内结构框架的生产制作。

钢筋混凝土框架角节点抗剪强度试验研究

通过对6个钢筋混凝土框架梁柱角节点在低周反复荷载作用下的试验,调查了高强度节点箍筋、双向加载等对节点强度的影响。试验结果证明,节点强度试验值为规范设计值的85%左右,设计式应导入强度降低系数。高强度箍筋对节点强度提高影响很小,在节点强度设计时可忽略不计。双向加载的节点强度只有单向加载时的80%,节点抗震设计时角节点应作为所有边节点中最不利情况考虑。楼板虽然可以提高梁的强度及刚度,但对角节点强度及最大荷载后的节点延性有不利影响。

基于疲劳强度的超大型集装船角隅优化设计

对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角隅及舱口角隅的优化设计思路,通过有限元方法验证了优化方案的有效性。

不同工况对克令吊舱口角隅应力的影响

利用MSC Patran和MSC Nastran软件对3 750 TEU集装箱船舱口角隅进行结构强度有限元细化分析,主要研究了克令吊在5种危险工况作用下,舱口角隅的应力集中问题,为舱口角隅疲劳分析提供了计算依据。

圆角矩形风管的应用探讨

针对空调通风用风管的发展趋势,运用CFD与FEA软件对风管进行了模拟分析。探讨了圆角矩形风管与普通矩形风管和圆形风管在流体动力、机械强度、材料消耗及制造工艺等方面的差异,指出圆角矩形风管的实用性与合理性。