结构刚塑性动力解的弹性补偿

近年来,我国学者以膜力因子法和饱和分析方法相结合为理论工具,对梁、板等结构件在脉冲载荷作用下的塑性大变形行为作了全面深入的研究,为脉冲加载下结构的最终挠度提供了优于历史上各种刚塑性近似解的最佳刚塑性预测公式。然而,由于实际工程应用中金属结构弹塑性动力响应的复杂性和数值模拟的局限性,与考虑材料弹性效应的结果相比,刚塑性解对脉冲加载下结构所预测的最终挠度的误差有多大,是一个亟待解决的关键问题。对这个问题的首阶段研究成果厘清了材料弹性对脉冲加载下结构塑性动态大变形的影响,定量评估了由最佳刚塑性理论解与弹塑性数值模拟得到的最终挠度预测结果之间的差异。在此基础上,提出了补偿弹性效应的策略和方法,即:在已有的最佳刚塑性解预测的挠度基础上添加一个补偿项,将补偿项表达为脉冲载荷强度的效应与结构自身刚度的效应分离的变量函数,并尽量减少待定系数/指数的数量,以求表达式的简洁;根据这些原则在金属结构的主要工程应用领域内选定结构刚度和外载参数的变化范围,对固支梁和固支方板的案例实施拟合与补偿,最后得到了对梁和板增添补偿项后的简单而实用的最终挠度预测公式,其相对误差在3%的范围之内,很适合工程设计应用。文末列表给出了符号与公式的一览,并对梁和方板的结果作了综合和比较。

扇形曲面金属屋面抗风揭试验及加固措施研究

以乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中心为工程背景,通过开展抗风揭试验研究了檩条间距、抗风夹和屋面板长度对结束屋面抗风揭能力的影响。试验结果表明:檩条间距对金属屋面抗风揭能力的影响较小,但为防止屋面出现大面积脱扣破坏,可适当缩小檩条间距;抗风夹可改变屋面破坏模式,由脱扣破坏转变为撕裂破坏,主要原因是屋面破坏由咬合强度控制变为屋面强度控制,且抗风夹可明显提升屋面抗风揭能力;屋面板长度较短时,屋面鼓起程度小且疲劳损伤轻微,因此屋面板长度较短时屋面抗风揭能力较强。

光伏组件测试用夹紧装置的设计研究

主要针对光伏组件的机械载荷测试,设计了一种光伏组件测试用夹紧装置。介绍了该装置的设计流程,并建立了该装置的主体模型,借助软件对该装置进行了静力学分析,验证了该装置的可行性。所设计的装置可实现对不同尺寸和形式光伏组件测试时的自动夹紧功能。

一种带电带负荷更换非承力线夹方法

架空线路长时间运行后,各耐张杆塔上连接耐张引线的非承力线夹在长期室外运行过程中常因过流、发热或风压振动而导致螺栓松动或烧损,因此需定期进行检修。提出一种带电带负荷更换非承力线夹方法,代替现有单一绝缘引流线或单相消弧开关和绝缘引流线串接的方式,既能避免停电检修引起时户数损失,又能提升现场作业效率,降低现场安全风险,重点介绍了该方法的实施过程和应用优势。

复杂载荷下复合材料螺栓连接预紧力松弛试验研究

本研究基于疲劳试验机,自主设计了复杂载荷螺栓松动试验装置。在不同的试验参数下开展了复杂载荷作用下螺栓连接结构松弛行为试验,系统地研究振动幅值、载荷类型对复杂载荷下螺栓连接结构松弛行为的影响。通过获取螺栓连接的实时残余夹紧力和螺栓螺母相对旋转角度,并结合光学显微镜分析复合材料板表面损伤形貌,进一步揭示复合材料螺栓连接松动机理。主要结论如下:当载荷幅值越大,螺栓连接残余夹紧力下降的值越大,连接结构越容易发生松弛行为;轴向幅值增大会导致复合材料板孔周位置损伤加重,横向幅值增大则会导致复合材料板板面磨损加重;复杂载荷的载荷类型对连接结构松弛行为会产生明显影响,与静拉伸载荷相比,振动载荷对螺栓连接残余夹紧力的影响更大。

单桩静载试验中钢筋连接新技术分析

将钢筋连接工艺应用到单桩竖向抗拔静载试验中,代替传统的焊接连接方法,以期达到快速、安全、方便、节约成本的目的。本研究为该思路的初步尝试,针对小吨位的常见空心预制桩抗拔试验,加工了一套装置。该装置利用预制桩孔洞内的灌芯钢筋提供上拔力的特点,利用锚具卡扣装置,将钢筋和装置进行连接。在上海松江区某项目开展了现场试验,整个组装过程无需焊接,试验结束拆解装置后可重新利用,为同行提供参考。

基于DOE方法的装载机械工装液压夹具优化设计

装载机械工装需要特定标准化的加工制造设备,针对其生产过程中的定位和夹紧需求,设计一种采用液压驱动的多向功能的夹具装备,通过对装载机械工装液压夹具的结构力学分析,采用DOE设计方法构建斜置铰杆增力机构式液压夹具,构建了装载机械工装液压夹具性能试验环境,通过设置不同的试验工况参数对液压夹具进行测试验证,实验结果表明,DOE设计方法所设计的装载机械工装液压夹具具有较强的稳定性和可靠性。

芳纶纸抗张性能的测试影响因素

为进一步提高芳纶纸抗张性能评价的可靠性和一致性,对芳纶纸抗张性能测试过程中的影响因素进行分析和实验研究。以某规格为2 mil和1.5 mil的两种国产间位芳纶纸作为试验对象,分析测试标准及测试过程,主要考虑试样宽度、夹距长度和加载速率为抗张强度和断裂伸长率测试过程中的主要影响因素。对三个影响因素进行正交试验设计和方差分析,得到影响芳纶纸抗张强度和断裂伸长率测试的主要因素并确定最佳测试条件。结果表明,加载速率的变化对两种国产芳纶纸的抗张强度均有较显著的影响,夹距长度的变化对2 mil国产芳纶纸的断裂伸长率有较显著的影响。改变测试条件时2 mil芳纶纸的抗张强度和断裂伸长率变化较1.5 mil芳纶纸更显著。最佳测试条件为试样宽度15 mm、夹距长度180 mm、加载速率25 mm/min。

考虑风载作用的绝缘穿刺线夹多物理场耦合研究

绝缘穿刺线夹是电力线路架设中最常用的设备之一,随着电力行业的快速发展,对线夹的可靠性、耐热性提出了更高的要求。文章针对绝缘穿刺线夹在实际工作中由于载流量大、电压高、散热条件差等造成的失效问题,开展线夹接触电阻的测量实验,并建立线夹电热力多场耦合有限元模型,考虑风载作用施加合理的热边界条件和循环振动载荷,分析不同安装扭矩对线夹温度及应力分布的影响。研究结果表明,线夹安装扭矩越大,接触电阻、温升及最大应力波动幅度越小,尤其是安装扭矩在24~28 N·m时,线夹最大应力波动幅度骤降,缓解了线夹的疲劳寿命。该文研究成果为绝缘穿刺线夹在实际应用中施加合适的预紧力提供理论依据,优化了线夹的服役性能和疲劳寿命。

基于智能无线电流钳的防窃电自动检测方法

现阶段的窃电检测方法存在检测结果准确率低、检测时间较长的问题,不能满足高精度检测与实时性检测的需求。为了解决传统方法中存在的问题,提出基于智能无线电流钳的防窃电自动检测方法。首先,通过VMD算法和CFSFDP算法建立用户用电负荷曲线可控聚类模型;其次,通过用电负荷曲线可控聚类模型分析用户用电行为特征,初步筛选疑似窃电用户;最后,采用智能无线电流钳实现防窃电的自动检测。实验结果表明,所提方法的防窃电检测准确率高、检测时间较短,具有较好的实际应用性能。

车轮螺栓夹紧力的影响因素分析

车轮轮毂、刹车盘、轴承法兰等由螺纹紧固件连接起来的机械系统称为车轮螺纹接头,将车轮螺纹接头的夹紧力作为研究目标,将轮毂、紧固件作为研究对象,通过理论和一系列的对比实验,从轮毂材料、轮毂使用次数、紧固件结构形式等方面分析这两者对车轮螺纹接头夹紧力的影响。研究结果对设计一个具有良好夹紧特性的车轮螺纹接头有一定的指导作用。

格盘套装针插式烟框制作及对烘烤环境的影响

【目的】根据在烤烟生产编环节中存在的实际问题,探讨改进成熟采收后鲜烟的整理繁琐,烤房内不同部位温湿度差较大的状况。【方法】设计一种新型编烟设备的选材、制作及使用方法,配套密集烤房,并在生产实践中进行烘烤验证。【结果】对照生产中的手工编烟和烟夹设备,该设备能实现快速编烟,节省劳力,并能缩小密集烤房内的温度差值。【结论】经过该设备整理的烟叶在烘烤时具备了烟夹和散叶装烟优点,在使用过程中容易操作,能够降低劳动强度,同时可以达到优化烤房烟叶烘烤环境的目的。

径向夹持载荷作用下海洋柔性管骨架层的静力特性研究

骨架层径向压缩失效是海洋柔性管的主要失效形式之一。为了分析海洋柔性管骨架层在径向夹持载荷作用下的力学特性,基于ABAQUS建立了考虑材料非线性的骨架层数值模拟模型,得到了层间相互作用和压块数量对骨架层径向压缩时力学特性的影响。计算发现:当施加相同载荷时,考虑骨架层层间滑动将增大骨架层径向压缩位移;压块数量是骨架层径向压缩特性的重要影响因素,压块数量越多,骨架层径向压缩刚度越大,许可径向压缩力越大,但许可径向压缩位移越小;压块数量超过4个时,压块数量对骨架层径向压缩特性的影响逐渐减小。研究结果表明,给出的数值方法能有效计算柔性管通过不同压块数量的张紧器时,柔性管不发生过度变形的最大加载位移和最大夹持力。

质子交换膜燃料电池堆封装载荷优化研究进展

大型燃料电池堆的封装载荷大小及其在电堆部件中的均匀化分布程度直接影响电堆的效率、稳定性和使用寿命。从数值模拟和实验研究两方面综述了质子交换膜燃料电池堆封装载荷优化及其在电堆组件中均匀化分布等方面的研究进展,以期为进一步深入研究和工程应用提供参考信息。

爆炸载荷作用下固支方板的应变场及破坏分析

对爆炸载荷下的固支方板进行了理论分析和实验研究,导出了固支方板在爆炸载荷作用下的应变场,分析了在爆炸载荷下固支方板的破裂形式,给出了破裂临界压力值,可用于一般工程设计。

基于数字补偿式技术的现场交流采样检测装置研究

针对我国现场交流采样装置缺少有效检测设备的实际情况,介绍了一种基于嵌入式平台的现场检验装置,提出了数字补偿技术在现场交流采样检测装置的应用方法。该装置由标准数据采集、被测装置数据获取、测试流程管理、数据比对管理、外部设备控制、用户交互数据管理等几大部分组成。基于数字补偿技术的电流钳,经过采样、调理、数据转换、数字补偿等一系列的处理步骤后,能够达到0.05级的精度。通过嵌入式PC平台和高精度电流钳的有效结合,现场检验装置能够实现现场虚负荷和实负荷的检测流程。该装置为电网提供了新的技术和现场检测手段。

梳式烟夹不同装烟密度对烤后烟叶品质及评吸质量的影响

[目的]确立梳式烟夹密集烘烤的最优装烟密度,为梳式烟夹推广应用提供技术支撑。[方法]试验设55、65、75 kg/m33个装烟密度,以中部烟叶为试验材料,统计烤后烟叶外观质量、经济性状,测定主要化学成分并进行感官质量评价。[结果]烟叶外观质量随装烟密度的增加先提高后降低,以65 kg/m3的装烟密度最好;随着装烟密度增加,烤后烟叶糖含量与总氮含量变化不大,烟碱含量逐渐增多,糖碱比值逐渐降低,并趋于协调状态;装烟密度越大,烟叶的感官质量越好。[结论]梳式烟夹密集烘烤装烟密度以65 kg/m3最好。

包带连接特性及星-箭-包带连接结构耦合动力学的研究进展

包带连接结构是目前航天领域应用最广泛的星箭连接和分离机构.包带连接结构通过组件间的接触、摩擦传递载荷,在预紧力作用下实现星箭连接.各组件间的接触、摩擦力学行为随外载荷的变化而改变,从而导致包带连接刚度具有明显的非线性特征,影响火箭的运载能力以及星箭系统的动力学特性.本文对包带连接结构的局部连接特性及其对星箭整体系统动力学特性的影响进行了综述.首先介绍了国内外针对包带连接特性开展的研究工作,重点评述了有关包带连接结构的承载能力和连接刚度等问题的研究进展;随后,围绕包带连接结构在星箭系统模型中的表征及其对星箭系统动特性的影响等问题,对星–箭–包带耦合动力学进行了论述;最后,指出了这一领域需要进一步研究的若干问题.

笼式烟夹密集烘烤装烟密度对烤烟质量的影响

为确立笼式烟夹密集烘烤最佳装烟密度,开展了中部烟叶烘烤试验。结果表明:烟叶外观质量以59.52 kg/m2装烟密度(烤房装烟量4000 kg)最好,66.96 kg/m2(4500 kg)较好,74.40 kg/m2(5000 kg)较差;随着装烟密度增大,烟叶烟碱和总氮含量趋增,糖含量变化幅度较小,糖碱比值下降并趋于协调,中性香味物质含量呈减少趋势,但处理间差异不显著;装烟密度愈大,烟叶感官质量愈好;当装烟密度增至66.96 kg/m2(烤房装烟量4500 kg)时,烟叶感官质量明显更好,清香风格明显突出。因此,笼式烟夹密集烘烤装烟密度以66.96 kg/m2(烤房装烟量4500 kg)左右为佳。

垂直荷载下桩基夹持作用研究

为了研究群桩基础中的工作性状,在与实体建筑基础相同尺寸的承台下埋设土压力盒及桩顶压力传感器,分别对承台下土和桩的反力进行了测定。根据所获得的数据分析了桩—土—承台在共同工作形式下的受力特性,提出夹持作用在共同工作理论中占重要的地位,并用夹持作用分析了共同工作中承台对桩侧阻力的削弱作用、承台对桩端阻力的增强作用以及夹持作用的倍增效应。认为类似该场地条件下群桩效率系数大于1,在实际的工程桩基设计中应考虑共同工作以优化设计。