船舶短上层建筑(甲板室)甲板应力分布规律研究

船舶短上层建筑(或甲板室)由于规模小,横剖面正应力沿高度分布不满足平断面假定,应力分布规律与一般船型上层建筑不同,规范中缺乏针对性的设计依据。以一艘典型的短上层建筑油船为研究对象,设计多种短上建方案,借助有限元法对船舶短上层建筑甲板应力分布规律进行研究,讨论了短上层建筑长度、高度及其所在位置的影响,有限元结果与斯曼斯基和库尔庙莫夫理论公式结果的对比表明两式都有一定局限性,预报短上层建筑甲板应力会有误差。进一步在有限元结果和理论公式基础上提出新的短上建甲板应力分布公式的基本形式,采用指数函数模型对短上层建筑正应力进行拟合,得出短上层建筑船型的正应力沿高度分布规律公式,验算结果表明新公式适用性较好,可为早期短上层建筑船型强度设计提供参考。

基于复变函数不同规格矩形巷道围岩应力分布规律解析

鉴于矩形巷道应用的广泛性,为深入剖析矩形巷道尺寸、侧压力系数等因素变化对巷道围岩应力的影响程度及规律,将矩形巷道围岩应力求解视为弹性力学孔口问题,采用复变函数理论与Schwartz−Chistoffel映射函数,结合保角变换进行分析得到ζ复平面单位圆ζ的解析函数φ0(ζ)、ψ0(ζ),再进行Laurent级数展开后,求得复势函数φ(ζ)、ψ(ζ)。经过进一步推导最终确定矩形巷道围岩环向应力解析解,在此基础上通过环向应力的极坐标表达,深入剖析了矩形巷道尺寸与侧压力系数变化下矩形巷道周边围岩应力变化规律以及影响程度。结果表明:取映射函数前三项计算,映射巷道断面已逼近于理论断面,可保证精度要求;随着巷道宽高比增大,以宽高比等于1为分界点,巷道围岩周边应力峰值先增大后减小;巷道帮部围岩应力随宽高比的增大逐渐减小,巷道顶底板围岩应力随宽高比的增大逐渐增大;侧压力系数越大,侧帮围岩应力峰值越大,顶底板应力峰值越小;侧帮围岩应力随侧压力的增大而增大,两者呈正相关,顶底板应力随侧压力增大而减小,两者呈负相关。

羊场湾煤矿地应力分布规律研究

羊场湾煤矿地质构造多断层,部分区域煤层倾角大,矿压显现明显。为掌握该矿区地应力场分布规律,采用空心包体应力计对13、14、15、31四个采区共12个测点进行地应力测量,结合现场测量数据、回归拟合等方法分析其地应力场的类型、水平主应力方向、地应力大小和地应力随埋深的变化关系以及侧压比等参量的变化规律。结果表明:水平应力方向性影响显著,属于典型的构造应力场类型(σ_(H)>σ_(v)>σ_(h));该矿井中等地应力值占比最大,水平主应力方向均为NW向,埋藏深度越深,最大、最小水平主应力值越大,但有一定的离散性;侧压比范围在1.16~1.48,得到了平均侧压比k随埋深的变化关系式,与霍克-布朗提出的曲线形态类似。研究成果为羊场湾煤矿巷道合理布置、围岩控制提供数据参考。

预应力锚杆锚固段应力分布规律及应用

根据弹性力学共同变形原理,在充分考虑锚杆、浆体、岩土体协调变形状态下,得出预应力锚杆承载过程中锚杆轴力及其变形、位移的计算公式,并经104国道界河立交桥加筋土挡土墙加固工程预应力锚杆承载计算,与实测结果基本吻合,因此可以得出该计算方法是合理可靠的结论.

软岩巷道围岩应力分布规律光弹性模拟实验研究

应用相似模拟理论和光测弹性力学模拟实验方法,对煤矿软岩巷道围岩应力分布特点及位移特征进行了模拟研究,得出了软岩巷道围岩在巷道有无封闭式支护情况下的应力分布规律、应力集中程度及位移特征,并探讨了由光弹模拟实验所得资料进行模型应力分离计算和位移分析确定的方法.实验结果揭示了支架与软岩巷道围岩相互作用的一些基本规律,对软岩巷道的支护设计及软岩工程相关问题的理论研究和生产实践具有指导意义.

超高压水射流冲击应力分布规律的数值分析

由于高压水射流破岩涉及的因素较多 ,且水射流作用过程复杂 ,致使水射流冲击下介质内部的应力分布一直未能被准确揭示 ,从而制约着水射流技术的应用和发展。运用全解耦的流固耦合理论 ,建立了超高压水射流冲击弹性非孔隙介质的应力分布计算的数值模型 ,其中水射流采用标准K -ε双方程模型和控制体积法 ,介质采用固体有限元法 ,给出了水射流与介质耦合的数值算法。根据建立的理论模型 ,计算了介质在不同水射流速度冲击下流场压力和介质内部的应力分布规律。计算结果表明 ,在超高压水射流冲击作用下 ,固体介质受力局部效应明显 ,冲击区内介质基本处于受压状态 ,最大拉应力值位于介质表面 ,最大剪切应力位于冲击中心下部约 0 .5倍喷嘴直径的位置。控制好水射流喷射速度与喷距 ,可以提高水射流清洗、切割、破碎和表面处理效率。

厚砂土层斜井井壁应力分布规律三维光弹性模型试验

以穿越厚砂土层的某煤矿主斜井为工程背景,设计了物理模型试验,建立了斜井井壁三维光弹性应力冻结试验方法。实现了考虑斜向倾角作用下穿越厚砂土层斜井井壁应力状态的三维试验模拟,并结合应力冻结后模型横、纵向切片光弹测试得到的全场最大剪应力等值线图对井壁应力随埋深、环向角度变化规律进行了分析。研究结果表明,井壁横向切片内应力水平和应力分布不均匀性均远大于纵向切片,最大剪应力的应力集中区域出现在井壁两帮内缘水平面±25°范围内,斜井井壁顶部最大剪应力大于底部;随斜井井壁埋深增加,纵向应力近似线性增加,但不同环向角度对应的应力增加速度差异较大,从而导致不同埋深位置,井壁内部应力的量值和分布规律均有差异。

条带开采采场应力分布规律的光弹性实验研究

应用光弹性模拟实验方法,对条带开采煤层顶底板及条带煤柱的应力分布规律进行了深入的研究,得出了随着煤层倾角的变化条带采场应力变化及应力集中转移规律.

隧道盾构法掘进触发二次地应力分布规律研究

以拟建哈尔滨市松花江隧道为例 ,采用因子对目标函数影响的优化分析思想 ,直接针对隧道施工过程 ,在各种不同工况下 ,建立尽可能逼近实际问题的有限元数值计算模型 ,通过大量的反复数值模拟实验 ,研究因盾构掘进在土体中触发二次地应力的分布规律 ,总结各单项因子对土体变形力学性状的影响特性 ,预估隧道周围土体最危险破坏点位置 。

松软煤层综放面顶底板采动应力分布规律研究

以某矿综放采场为背景,通过现场实测、相似材料模拟等手段,研究了松软煤层综放开采中液压支架受力状态、两巷单体支柱受力特征和顶底板的采动应力分布规律,结果表明液压支架在工作面不同位置受力状态不同,处于中部位置的支架受力最大,同一支架前立柱受力大于后立柱;风巷围岩应力大于机巷围岩应力,两巷的超前采动应力峰值位置在工作面前3～11m;顶板岩层同一层位中采动应力分布随工作面的距离不同而不同;不同层位应力分布也不同,离煤层越近的岩层中应力集中系数越大;底板岩层在工作面前方6m左右处应力达到最大,在工作面处应力为零。该研究结果有效地指导了该矿井同一煤层综放面巷道布置、两巷支护及工作面顶板管理。

下部钻具组合的应力分布规律研究

绝大多数的钻具失效都是疲劳引起的。而交变应力集中是疲劳破坏的一个关键因素。因此定量分析研究钻具在井下所承受的应力水平及其分布规律 ,是研究钻具疲劳失效的一项重要内容。文章以固体力学有限元理论为基础 ,建立了带扶正器下部钻具组合在弯曲井眼或斜直井眼中的有限元力学模型 ,求解并得到了下部钻具组合的应力场。揭示了扶正器附近是应力集中区 ,而远离扶正器的两跨之间应力水平相对较低的应力分布规律。现场的资料分析也表明 ,正是扶正器或配合接头这些高应力水平的部位是最容易失效的部位 ;从钻具的结构上看 ,钻具连接螺纹正处在这些最大应力集中区 ,这是连接螺纹疲劳失效的根本原因 ,扶正器或配合接头的失效多发生在连接螺纹部位。文章的研究结果揭示了下部钻具组合失效的力学机理。

某矿采空区矿柱应力分布规律的测试研究

本文通过现场实测，研究了某矿山采空区矿往中的应力分布规律，并据此对空区矿柱的稳定状况和安全性提出了评价，为该矿今后的安全生产，矿柱加固和设计参数的调整提供了可靠的科学保证。

复杂特厚煤层综放工作面煤柱应力分布规律研究

为了掌握塔山煤矿3—5号煤层综放面煤柱应力分布及巷道变形规律，在深入调研目前煤柱压力显现情况的基础上，通过在2个综采放顶煤工作面回风巷布置应力观测区，在测区内安装GYW25型钻孔应力传感器和KJ216-F2本安型监测分站，动态监测煤柱内应力变化，同时进行了巷道围岩变形观测。观测分析结果表明：在8208工作面回采期间，煤柱应力波动较大，峰值位置位于距8210工作面一侧25m，距8208工作面一侧13m附近；在留设38m区段煤柱的情况下，8208工作面前方100m范围内回风巷顶底板累计移近量达到1000～1400mm，两帮达到600～1000mm；在回采与掘巷相向施工条件下，38m煤柱是安全的、合理的；从8210工作面回风巷煤柱应力峰值位置分析，可以将煤柱减小到30～35m。

索穹顶结构索夹节点处环索索丝应力分布规律

以实际工程为背景,通过结构精细化建模,在索穹顶结构中建立多根环索,研究索穹顶结构的静力性能及环索内力分布规律。对使用荷载状态下的环索,提出系统的建模方法,进行环索弯曲工况的数值模拟分析,得到环索控制截面索丝应力的不均匀分布规律。同时考虑初始应力比、弯曲角度以及索丝不同层数等因素,对弯曲工况下的环索进行参数化分析,研究环索应力不均匀分布的规律。研究结果表明:在使用荷载状态下,环索内力从内到外均匀增加;弯曲工况下索丝应力不均匀分布现象相对于直拉工况更加显著,故弯曲工况下应将环索初应力放大1.7~2倍;环索截面不均匀程度随索力增加而减弱,随索丝层数增加而增强,环索应力不均匀性随弯曲角度增加而增加。

地应力分布规律对煤与瓦斯突出的影响

利用空心包体地应力测量方法对煤与瓦斯突出严重的平顶山八矿区地应力场进行了测量分析,得出煤与瓦斯突出矿区地应力场分布规律,对矿区预防煤与瓦斯突出具有重要的意义。

钢箱梁焊接应力分布规律及消除方法研究

以三跨连续钢箱梁为研究对象,采用超声波冲击应力消除法对钢箱梁进行焊接应力消除。通过对消除前、后的焊接残余应力进行测量,得到焊接应力大小及分布规律;同时验证超声波冲击焊接应力消除法对钢箱梁焊接应力消除的效果。

垂直载荷下正常及安氏类错根尖应力分布规律的光弹研究

目的 :探明正常牙合与安氏 类 1分类 (安氏 II1 )错牙合两种不同牙合型时各牙根尖在 ICP时的受力情况 ,以期揭示咬合类型对咬合力传导的影响规律。方法 :采用透明环氧树脂复制以相同牙排列而成的正常牙合及安氏 II1咬合的下颌模型 ,2 .0 kg垂直加载后 ,在国产 40 9- II型投影式光弹仪上观察测量各牙根尖主应力的大小与方向。结果 :正常牙合各牙根尖主应力方向基本均偏向远中舌侧 ,安氏 类牙合则更偏向远中颊侧。安氏 II1牙合下颌各牙根尖主应力值均略大于正常牙合 ,且最高应力值由第一磨牙近中根尖处移至最后一个磨牙根尖处。结论 :源于牙长轴方向以及牙尖斜面引导方式改变的咬合类型的变化 。

深孔预裂爆破沿空留巷技术及顶板应力分布规律

针对沿空巷道侧向坚硬顶板垮落不及时导致巷道围岩应力和位移急剧增高的问题,利用深孔预裂爆破技术,控制沿空留巷条件下的巷道围岩变形。以南阳煤矿3208综放工作面为工程背景,利用弹性力学理论,构建工作面沿空巷道侧向悬臂梁结构模型,分析深孔爆破和巷旁支护体对岩梁应力分布的影响作用,揭示深孔爆破切顶前后巷道岩梁内部应力分布及破断规律,确定爆破切顶关键参数,对深孔爆破预裂顶板及巷道主动支护后沿空巷道的围岩控制效果开展评价。研究结果表明:深孔爆破预裂顶板能充分发挥切落岩体的自承载作用,阻挡高位岩层的下沉破断,有效改善沿空留巷顶板应力分布状态;切顶后岩梁最大主应力和剪应力明显降低,可转移沿空留巷顶板压力和减弱巷旁支护体的承载力;顶板易于在巷道煤壁上方发生压剪破坏,爆破预裂顶板以及巷旁支护体的存在,均使得巷道顶板破坏范围明显减小;3208综放工作面应设计爆破切顶高度16.8 m,爆破钻孔倾角60.3°为宜;结合锚杆锚索补强支护和单体支柱临时加强支护,可有效控制3208工作面沿空巷道变形。

对电力机械齿轮齿根上主应力分布规律的研究

本文不但指出并纠正传统齿轮齿根应力分析中的错误及不妥，而且还提出一组可确定电力机械齿根剖面上正应力、剪应力以及主应力等分布规律的解析表达式。本文以电力机械他齿轮的轮齿为主要研究对象，专题研究齿根应力分布规律及其解析表达式。

沿空动压巷道围岩应力分布规律研究

针对沿空动压巷道围岩结构的非对称性,邻近区段工作面回采过程中围岩变形破坏的非均衡性,在理论分析、数值模拟的基础上,对沿空动压巷道围岩的应力分布规律进行全面、系统的论述。从巷道围岩变形破坏特征出发,研究了巷道围岩的轴向及侧向支承压力分布规律,并通过现场工业性试验对其进行验证,为沿空动压巷道的支护方式的确定提供有力的依据。