HL-2M环向场线圈的结构设计

设计了HL-2M环向场线圈基本形状、特殊的指形接头和斜面接头以及馈线、绝缘结构和水冷回路。每个环向场线圈由L形中心段、上弧段和外弧段分别通过指形接头和斜面接头组装成完整的D形线圈。分段可拆卸的D形线圈结构可以使得真空室和单个极向场线圈分别整体吊装到环向场线圈内侧。单根引线和双回线的馈线结构既能节省装置空间,又能降低杂散磁场。TF线圈匝间绝缘500V,对地绝缘30k V。采用软焊在线圈旁侧槽内的铜管对线圈进行水冷以带走线圈放电产生的焦耳热。

基于渐进损伤模型的复合材料斜接接头的拉伸强度

本文首先以斜接角度、搭接长度以及搭接厚度为参数分别建立了复合材料单边斜接接头和双边斜接接头在拉伸载荷下的参数化有限元模型,采用abaqus软件中UMAT子程序功能编写了材料损伤本构模型,并利用cohesive单元模拟胶接界面损伤。通过渐进损伤分析,模拟出斜接接头的三种破坏模式,最终得到了各参数变化对斜接接头拉伸强度的影响,其中母板最终破坏模式对应最大拉伸强度,并对单边斜接接头和双边斜接接头结果进行了对比分析,得出双边斜接接头强度大于单边斜接接头强度的结论。

预应力及钢筋混凝土企口接头受剪性能试验研究

企口接头是预制构件的重要连接方式之一 .本文对 12个预应力及钢筋混凝土平、斜企口接头进行了试验 ,比较平、斜企口的不同 ,分析了企口长度、配筋形式以及施加预应力的影响 .根据试验结果提出了平企口及斜企口的设计方法、构造要求 .

斜接竹材的工艺与力学性能

斜接是高效利用竹材、并可保持接长竹材强度的一种加工方式。在理论分析竹材的最佳斜接角度的基础上,探究竹材的斜接工艺,并对比分析斜接竹材与指接竹材的力学性能。结果表明:1)采用聚氨酯胶,在常温环境、1.2MPa压力下,斜接竹材可获得最大的拉伸强度;2)斜接角度为3.81°时,斜接竹材的拉伸强度与抗弯强度,明显高于5.71°斜接竹材与指接竹材。

湿热环境下碳纤维复合材料斜面胶接件拉伸试验研究

测量了胶膜及其复合材料斜面胶接件在湿热环境下的力学性能,对比分析了湿热环境对胶膜及其碳纤维复合材料斜面胶接件力学性能的影响,并分析了湿热对其破坏模式的影响。研究表明,胶膜的模量和强度吸湿后分别下降23.6%和27.0%,高温下分别下降69.4%和66.9%,吸湿后高温下分别下降85.0%和89.0%;其碳纤维复合材料斜面胶接件的名义剪切强度在吸湿后、高温下和吸湿后高温下分别下降了12.6%、36.4%和78.1%。同时,该斜面胶接结构的失效模式在室温干态时胶层和胶接界面破坏都有;吸湿致使胶接界面性能下降而发生更多界面破坏;高温环境下,以胶层破坏为主;湿热同时作用下,以界面破坏为主。

胶接修补复合材料层合板的渐进损伤分析方法

建立了一种预测胶接修补复合材料层合板损伤演变与剩余强度的渐进损伤分析模型。该有限元方法应用三维渐进损伤模型和内聚力模型分别模拟复合材料层合板和修补胶层的失效过程。引入与材料损伤模式相对应的损伤变量表征材料的损伤状态,材料的刚度矩阵按损伤变量退化。计算得到了复合材料含孔板和相应的复合材料层合板胶接修补结构的极限强度。计算结果和试验数据吻合良好,验证了渐进损伤分析方法的有效性。

河口、海湾平面潮流数值计算中的几个问题

笔者近年来在从事河口、海湾潮流数值计算的工作实践中,时常碰到一些问题,如床面糙度n值的分布情况;模型动边界与水量平衡的影响关系;开边界条件缺损如何补救;嵌套模型内边界控制信息能否保证平滑传递等,往往不能从数学模型所依托的基本方程及其计算格式中寻求解答,而需要针对不同问题的具体性质,采用既满足物理图案,又便于实际操作的措施予以克服和解决。 本文通过在珠江口磨刀门、伶仃洋和黄茅海等河口湾以及粤西水东湾(比较典型的砂坝泻湖潮汐通道)所进行的平面二维潮流计算实例,对上述几个问题的提出及其处理过程,作一简略介绍,借以抛砖引玉,促进工程潮流数值计算向实用方向的发展更趋完善。

冲击位置对斜搭接接头冲击后拉伸性能的影响

低速冲击损伤对复合材料胶接结构的力学性能存在威胁。对在搭接区域3个不同位置承受低速冲击的斜搭接接头进行冲击后拉伸试验,并分别建立胶接接头冲击及冲击后拉伸有限元模型。试验结果表明:冲击位置在搭接区尖端背侧,造成的凹坑深度最大,冲击后拉伸强度最低;冲击位置在搭接区中部,凹坑深度最小,冲击后拉伸强度最大;冲击位置在搭接区尖端侧,凹坑深度及冲击后拉伸强度居中。有限元分析结果表明胶层损伤和复合材料纤维损伤的大范围扩展是导致结构失效的主要原因。

斜搭接连接件疲劳特性分析

为了研究搭接角度对斜搭接连接件疲劳特性影响的规律,对不同搭接角度的斜搭接连接件进行了疲劳试验,并利用有限元软件对紧固孔在拉伸状态时的应力场进行了分析,采用名义应力法对紧固孔的疲劳寿命进行了估算。结果表明:失效部位发生在第一排孔边处;疲劳寿命随着搭接角度的增加而增大;搭接角度与疲劳寿命近似曲线关系为lg N=6.047-1.020×0.6601α。

单板纵向斜接工艺的研究

通过对几种常用胶合板树种的单板进行纵向斜接试验。结果表明：单板厚度在１ｍｍ以上的均能纵向接长，板端斜度以３°～５°为宜；接长单板的接缝在胶合板中的布置方式对成品的物理力学性能无明显影响；接长单板适合于混凝土模板、结构胶合板和表面需二次加工的普通胶合板生产。接长单板可采用常规胶合板生产工艺进行生产。

机翼壁板斜搭接钉载分配的数值研究

利用ABAQUS软件对壁板斜搭接件各钉承载比例进行了三维有限元分析。在分析过程中采用静态接触算法模拟钉与板的连接、板与板的搭接,并综合考虑搭接片之间的摩擦和接触、沉头铆钉上的预紧力、铆钉干涉量以及整个模拟试验件的边界约束条件。分析计算结果与试验结果基本一致,说明采用该软件和静态接触算法来模拟计算钉载分配是可行的。研究结果表明,在一定的使用范围内,对于机翼壁板斜搭接结构,减少搭接片最小厚度,一、四排钉传载率下降,二、三排钉传载率上升,钉载分配趋于均匀,且孔周局部应力集中也有所降低。

对数螺线及其在机械工程领域中的应用

在给出对数螺线定义及其特有性质的基础上,探讨了对数螺线的美学价值.由此出发,以对数螺线在曲线偏心夹紧机构设计、圆楔面联接、铲齿成形刀具等方面的应用为例,阐明了它在机械设计与制造工程领域中的应用前景.

风电叶片叶根连接方式概述

叶根连接方式是复合材料风电叶片与风轮轮毂连接的唯一的也是最关键的部件,作用在叶片上的载荷均通过叶根连接传递到轮毂上去,不同连接方式对叶片的使用长度要求和承载能力影响至关重要。本文以风电叶片叶根连接方式为研究对象,针对目前市场中存在的三种叶根连接方式展开研究,分析三种连接方式各自在工艺性及结构性上的特点,以及使用范围上的适用性。

复合材料层合板斜接式挖补修理稳定性分析

对复合材料层合板挖补修理模型进行了参数化的有限元计算，分析了挖补修理结构失稳栽荷与挖补角、胶层厚度以及铺层方式之间的关系，得到了最优挖补修理模型。结果表明，异种材料补片会显著提高挖补修理结构的稳定性，在一定范围内，减小胶层也会改善挖补修理结构的稳定性。当胶层厚度在0．15～0．25mm变化时，随着胶层厚度减小，挖补修理结构的稳定性增强；当铺层方式为[03／±45／±45／90]。时，挖补修理结构稳定性最强。

荆条胶接接头的力学性能研究

为通过胶接加长技术研发荆编家具提供理论依据,选直径相近的荆条试样制成不同接头形式测试其胶合性能。胶接接头的拉伸试验结果表明:搭接接头、交错对接接头、嵌接接头、斜接接头承受的最大拉伸载荷为1.226 KN、1.30 KN、1.422 KN、1.568 KN,破坏应力主要为胶合切应力,因此拉伸胶合强度基本相同。胶接接头的扭转试验结果表明:嵌接、交错对接、斜接三种接头的扭转强度相近,切变模量相近;与无接头试样比较,扭转强度明显降低,但切变模量基本相同。胶接接头的弯曲试验结果表明:方向一(沿试样长度方向的胶接面放置成水平面或与水平方向成倾斜面)加载,破坏应力均为弯曲正应力,斜接、嵌接、交错对接接头的弯曲胶合正应力分别为72.77 MPa、52.97 MPa、38.97 Mpa,弹性模量分别为20.14 GPa、7.99 GPa、5.61 GPa;方向二(沿试样长度方向的胶接面放置成铅直面或与铅直方向成倾斜面)加载,破坏应力均为弯曲切应力,斜接、嵌接、交错对接三种接头的弯曲胶合切应力分别为6.31 MPa、3.56 MPa、1.72 Mpa,弹性模量分别为13.53 GPa、11.26 GPa、8.45 GPa。而无接头试样的抗弯强度是正应力169.41 MPa,弹性模量为14.51 GPa,与斜接接头的弹性模量没有明显差异。综合接头拉伸、扭转、弯曲时的胶合性能得知,斜接接头为首选胶合接头形式。

单板接缝对LVL力学性能的影响

将LVL中的单板接缝分别配置在表芯层、同一垂直面上、错开的相邻层,并对所测得的力学性能进行分析,结果表明:除最外3层同位接缝外,其他接缝板材的3点弯曲和4点弯曲静曲强度和弹性模量都大于无接缝板A。同位接缝的水平剪切强度按接缝11,5,6,7和9层递增。表背3层接缝错开对板材的静曲强度提高幅度高于芯层5层接缝错开的影响;弹性模量在表背3层随着接缝错开距离的增加而升高,随着芯层5层接缝错开距离的增加而减小。

复合材料层合板斜切型挖补修理试验

为研究拉伸载荷作用下不同挖补角和附加层数对复合材料胶接挖补修理接头刚度、强度、失效模式及关键位置应变变化的影响,开展了复合材料层合板斜切型挖补修理接头拉伸试验.采用一种碳纤维织物增强树脂复合材料作为母板与补片材料,一种改性环氧树脂胶膜作为胶层材料,设计了斜切挖补角分别为1.8°、2.6°、3.5°、4.4°,附加一附加层或二附加层的斜切型挖补修理试验件.拉伸试验结果表明,在1.8°至4.4°挖补角范围内,所研究的接头刚度和强度随挖补角的增大而减小.附加层数的增加能够有效提升接头的刚度及强度.接头的失效可以概括为四种模式,与挖补角及附加层数目相关。接头关键位置点的纵向应变变化能够动态反映接头的失效过程.

基于力学解析的复合材料胶接修理技术

为快速实现超手册修理方案设计,在拉伸条件下考虑实际修理中双面贴补结构的阶梯末端截面积变化的复合材料层合板双面贴补修理模型以及无附加层、一附加层和二附加层结构的阶梯型挖补修理结构解析分析模型,分析复合材料层合板双面贴补和阶梯挖补修理效果。解析模型采用理想的弹塑性曲线作为胶膜剪切应力-应变曲线,使用最大剪应变准则作为失效判据计算胶膜的失效载荷。解析得到了胶接修理后接头极限载荷的连续结果,分析结果表明,双面贴补搭接长度在一定范围内的提升可以有效提高接头强度,阶梯挖补阶梯数及附加层数的增加都可以有效提高阶梯挖补接头强度。

超声波探伤在斜面焊接接头缺陷定位中的应用

在电厂管道施工过程中,由于斜面焊接接头存在特殊的结构形式,在超声波探伤时对内部缺陷检测有一定的难度。探讨了斜面焊接接头超声波探伤中缺陷定位的方法,可供现场施工实际探伤时采用。

复合材料斜接接头强度数值仿真研究

复合材料斜接接头是胶接结构主要形式之一,其失效模式复杂,包括复合材料层合板和胶层的多种失效模式。提出了一种包含两种不同失效模型的分析方法,采用基于三维Hashin失效准则和指数型刚度退化准则的渐进损伤模型仿真复合材料层合板层内失效,采用内聚力模型仿真胶层失效和层合板层间失效。基于该方法建立了复合材料斜接接头强度分析三维模型,使用试验数据验证了该仿真模型,并利用该模型分析了接头的失效机理。在此基础上,研究了接头斜削角和胶层断裂韧性等设计参数对连接强度的影响,得到了上述参数对斜接接头强度影响的规律。