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Theory of Flexural Shear, Bending and Torsion for a Thin-Walled Beam of Open Section
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作者 David W. A. Rees Abdelraouf M. Sami Alsheikh 《World Journal of Mechanics》 2024年第3期23-53,共31页
Aspects of the general Vlasov theory are examined separately as applied to a thin-walled channel section cantilever beam under free-end end loading. In particular, the flexural bending and shear that arise under trans... Aspects of the general Vlasov theory are examined separately as applied to a thin-walled channel section cantilever beam under free-end end loading. In particular, the flexural bending and shear that arise under transverse shear and axial torsional loading are each considered theoretically. These analyses involve the location of the shear centre at which transverse shear forces when applied do not produce torsion. This centre, when taken to be coincident with the centre of twist implies an equivalent reciprocal behaviour. That is, an axial torsion applied concentric with the shear centre will twist but not bend the beam. The respective bending and shear stress conversions are derived for each action applied to three aluminium alloy extruded channel sections mounted as cantilevers with a horizontal principal axis of symmetry. Bending and shear are considered more generally for other thin-walled sections when the transverse loading axes at the shear centre are not parallel to the section = s centroidal axes of principal second moments of area. The fixing at one end of the cantilever modifies the St Venant free angular twist and the free warping displacement. It is shown from the Wagner-Kappus torsion theory how the end constrained warping generates an axial stress distribution that varies with the length and across the cross-section for an axial torsion applied to the shear centre. It should be mentioned here for wider applications and validation of the Vlasov theory that attendant papers are to consider in detail bending and torsional loadings applied to other axes through each of the centroid and the web centre. Therein, both bending and twisting arise from transverse shear and axial torsion applied to each position being displaced from the shear centre. Here, the influence of the axis position upon the net axial and shear stress distributions is to be established. That is, the net axial stress from axial torsional loading is identified with the sum of axial stress due to bending and axial stress arising from constrained warping displacements at the fixing. The net shear stress distribution overlays the distributions from axial torsion and that from flexural shear under transverse loading. Both arise when transverse forces are displaced from the shear centre. 展开更多
关键词 Thin Wall Theory Cantilever Beam Open Channel section Principal Axes Flexure Transverse shear TORSION shear Centre shear Flow WARPING Fixed-End Constraint
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Experimental Study on Shear Mechanical Properties and Section Morphology of Coal Samples
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作者 Sihao Huang Tingkan Lu Baohua Guo 《World Journal of Engineering and Technology》 2023年第2期335-352,共18页
The mechanical properties of rocks under cyclic and dynamic loading are important research topics for solving the structural stability of large engineering rocks. As underground mining in coal mines goes deeper, groun... The mechanical properties of rocks under cyclic and dynamic loading are important research topics for solving the structural stability of large engineering rocks. As underground mining in coal mines goes deeper, ground stresses are increasing and instability damage of coal rocks by shear loading is frequent. Therefore, in order to investigate the shear mechanical properties and section morphological characteristics of intact coal samples in the direct shear test, the RDS-200 rock direct shear instrument was used to carry out direct shear tests on intact coal samples under different normal stresses, and the shear section was scanned for three-dimensional morphology. The results show that: 1) from the strength characteristics, the peak shear strength of the coal samples increased linearly with increasing normal stress, and the residual shear strength increased logarithmically. 2) In terms of deformation characteristics, the peak shear displacement of the coal sample increases linearly with increasing normal stress, the pre-peak shear stiffness increases logarithmically, and the residual normal displacement decreases linearly. 3) From the morphological characteristics of the shear surface, with the increase of normal stress, the section transitions from high-order undulating to flattening type. The maximum height of the fracture surface profile and kurtosis coefficient of the shear section decreased linearly, and the profile area ratio and root mean square of slope decreased as a power function, i.e. the higher the normal stress, the smaller the undulation of the section, the sharpness of the roughness shape and the roughness coefficient JRC, and the flatter and smoother the section. The findings of this study can help to provide some reference for the evaluation of shear instability occurring in coal bodies under different normal stresses. 展开更多
关键词 COAL shear Test Normal Stress shear section Three-Dimensional Morphology
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SHEAR STRESS ANALYSIS OF TIMOSHENKO'S BEAM WITH MULTIPLY CONNECTED CROSS SECTION
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作者 Li Zhaoxia Ko Janming Ni Yiqing 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2001年第1期48-57,共10页
In this paper, a finite element method is developed to numericallyevaluate the shear coefficient of Timoshenko's beam with multiplyconnected cross section. With focus on analyzing shear stressesdistributed at the ... In this paper, a finite element method is developed to numericallyevaluate the shear coefficient of Timoshenko's beam with multiplyconnected cross section. With focus on analyzing shear stressesdistributed at the neutral axis of the beam, an improved definitionof the shear coeffi- cient is presented. Based on this definition, aGalerkin-type finite element formulation is proposed to analyze theshear stresses and shear deflections. Numerical solutions of theexamples for some typical cross-sections are compared with thetheoretical results. The shear coefficient of tower sections of theTsing Ma Bridge is calculated by use of the proposed approach, sothat the finite element modeling of The bridge can be developed withthe accurate values of the sectional properties. 展开更多
关键词 Timoshenko's beam multiply connected cross section shear coefficient ELASTICITY
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Stability of stratified shear flows in channels with variable cross sections
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作者 V.R.REDDY M.SUBBIAH 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2015年第11期1459-1480,共22页
For the instability problem of density stratified shear flows in sea straits with variable cross sections, a new semielliptical instability region is found. Rurthermore, the instability of the bounded shear layer is s... For the instability problem of density stratified shear flows in sea straits with variable cross sections, a new semielliptical instability region is found. Rurthermore, the instability of the bounded shear layer is studied in two cases: (i) the density which takes two different constant values in two layers and (ii) the density which takes three different constant values in three layers. In both cases, the dispersion relation is found to be a quartic equation in the complex phase velocity. It is found that there are two unstable modes in a range of the wave numbers in the first case, whereas there is only one unstable mode in the second case. 展开更多
关键词 hydrodynamic stability shear flow variable density sea strait variablecross section
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多连杆式下斜刃横切剪剪切力数值分析
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作者 李东方 周明安 +1 位作者 黄增阳 杨康成 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期81-85,共5页
针对多连杆式下斜刃横切剪剪切力求解问题,采用有限单元法建立了数值求解模型。用装配后的实物进行了剪切实验,将数值解和实验解、文献解进行对比,三者结果之间比较吻合,验证了数值求解模型合理性。对不同带材厚度h、剪刃侧向间隙Δ、... 针对多连杆式下斜刃横切剪剪切力求解问题,采用有限单元法建立了数值求解模型。用装配后的实物进行了剪切实验,将数值解和实验解、文献解进行对比,三者结果之间比较吻合,验证了数值求解模型合理性。对不同带材厚度h、剪刃侧向间隙Δ、下剪刃斜度tanα、剪切液压缸伸出速度v及上下剪刃磨损量ω下的横切剪剪切力分布规律进行了归纳。分析结果表明,下剪刃磨损对剪切力的分布影响大于上剪刃的磨损,剪切厚度为6mm的带材的最佳剪刃侧向间隙Δ可取为(0.4±0.1)mm、下剪刃斜度tanα可取为1/25、剪切液压缸伸出速度可取为(300±50)mm/s。提出了横切剪在设计、选型、电气调试以及实际使用过程中的一些建议。 展开更多
关键词 下切式斜刃横切剪 剪刃磨损 剪刃侧向间隙 剪切力 数值模拟
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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
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作者 冀伟 黄逸航 +3 位作者 罗奎 马凯耀 石旭辉 余壮果 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1090-1101,共12页
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公... 为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形钢腹板 变截面 剪应力 承剪比 有限元分析
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基于翼板横向位移模式的箱梁剪力滞效应分析
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作者 张玉元 马啸 +1 位作者 张元海 张慧 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期171-178,共8页
以剪翘变形状态为分析对象,综合运用广义坐标法、剪翘变形协调条件和平衡微分方程,提出箱梁的翼板横向位移模式。基于最小势能驻值原理,推导考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞解析解。引入翼板横向位移对剪力滞影响的差值比参数,详细分... 以剪翘变形状态为分析对象,综合运用广义坐标法、剪翘变形协调条件和平衡微分方程,提出箱梁的翼板横向位移模式。基于最小势能驻值原理,推导考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞解析解。引入翼板横向位移对剪力滞影响的差值比参数,详细分析截面参数及梁端约束条件对剪力滞差值比的影响。算例分析表明:翼板横向位移对剪力滞有一定的削弱作用,考虑横向位移的纵向应力与有限元解、实测值吻合更好;跨宽比、高宽比越大,剪力滞差值比越小;悬臂板宽度越大,剪力滞系数差值比越小;梁端约束条件越强,剪力滞差值比分布曲线越陡峭,约束条件较强时需考虑横向位移的影响。 展开更多
关键词 箱梁 剪力滞 翼板横向位移 截面参数 梁端约束条件
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3/4开口试验段汽车风洞的风阻测量误差分析与修正
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作者 庞加斌 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期112-117,I0002,共7页
汽车风洞用3/4开口试验段模拟真实道路气动环境,有限的试验段尺寸、地面边界层及射流剪切层会干扰流场,从而引起风阻测量误差。根据简化势流模型分析,3/4开口试验段存在模型实体阻塞、喷口阻塞、收集口阻塞以及水平压力梯度4项系统误差... 汽车风洞用3/4开口试验段模拟真实道路气动环境,有限的试验段尺寸、地面边界层及射流剪切层会干扰流场,从而引起风阻测量误差。根据简化势流模型分析,3/4开口试验段存在模型实体阻塞、喷口阻塞、收集口阻塞以及水平压力梯度4项系统误差源,其中模型实体阻塞让风阻测量值偏低,喷口和收集口阻塞让风阻测量值偏高,彼此平衡抵消机制使3/4开口试验段风洞具有能够适应更大尺寸模型的优势。利用Mercker-Wiedemann修正方法,结合同济大学整车气动声学风洞,计算修正了3辆不同尺寸车型的风阻系数。结果显示:设定风阻系数误差不超过1%为标准,3/4开口试验段汽车风洞最大阻塞比为15%;水平压力梯度对风阻系数误差的影响更大,风洞设计和验收标准应保证dC_(p)(x)/dx≤0.001/m。 展开更多
关键词 汽车风洞 3/4开口试验段 射流剪切层 阻塞效应 水平压力梯度
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Shear Lag Effect for PC Continuous Curved Box-section Girder Bridge under the Moving Vehicular Loads
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作者 Jianqing Bu Jinli Mo 《土木工程与技术(中英文版)》 2013年第2期25-33,共9页
关键词 土木工程 建筑工程 建筑设计 建筑材料
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型钢混合连接装配式混凝土剪力墙结构受力机理研究 被引量:1
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作者 袁玉杰 牟凤飞 +1 位作者 史艳莉 王文达 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第1期65-76,共12页
结合钢筋混凝土结构和钢结构的优势,设计一种型钢-螺栓-后浇混凝土装配式剪力墙型钢混合连接。基于ABAQUS有限元软件建立混合连接的剪力墙模型,探究低周往复荷载作用下该混合连接预制剪力墙的受力性能,主要分析模型的破坏形态、受力机... 结合钢筋混凝土结构和钢结构的优势,设计一种型钢-螺栓-后浇混凝土装配式剪力墙型钢混合连接。基于ABAQUS有限元软件建立混合连接的剪力墙模型,探究低周往复荷载作用下该混合连接预制剪力墙的受力性能,主要分析模型的破坏形态、受力机制、变形曲线、特征承载力等,并扩展分析了材料强度、轴压比、连接件数量、型钢截面高度等参数对模型受力性能影响。结果表明:装配式剪力墙破坏形态为压弯破坏,破坏时钢连接件仍保持完整,符合“强连接,弱墙肢”的基本设计理念;装配式剪力墙具有较好的承载力、延性和刚度;轴压比对结构承载力影响显著,型钢混合连接间距的增大能有效提升剪力墙延性。建立了型钢混合连接抗剪需求承载力计算模型和公式,并与国内外规范计算值对比分析,公式计算值和BS EN 1992欧洲规范计算值分别与模拟值的误差在15%和20%以内,均可用于型钢混合连接剪力墙竖缝受剪承载力设计参考。 展开更多
关键词 装配式 剪力墙 型钢混合连接 竖向接缝 受力性能 有限元分析
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考虑衬砌截面协调变形约束的既有隧道受盾构下穿施工影响的Fourier能量变分解
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作者 张治国 沃巍 +2 位作者 朱正国 韩凯航 孙苗苗 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1397-1411,1422,共16页
目前关于新建盾构开挖诱发既有地铁隧道变形的理论研究,大多将既有隧道简化为不含接头的Euler-Bernoulli梁,而忽视了衬砌截面的剪切变形与管片接头的局部刚度削弱。此外,既有地基模型理论较少考虑衬砌管片与接触土体的协调变形约束。首... 目前关于新建盾构开挖诱发既有地铁隧道变形的理论研究,大多将既有隧道简化为不含接头的Euler-Bernoulli梁,而忽视了衬砌截面的剪切变形与管片接头的局部刚度削弱。此外,既有地基模型理论较少考虑衬砌管片与接触土体的协调变形约束。首先,采用Loganathan-Polous公式计算盾构开挖诱发的土体自由位移场,并将既有隧道视为考虑剪切变形的Timoshenko梁,基于沿轴线变化的抗弯与剪切刚度函数来描述管片接头的局部削弱作用;然后,结合能量变分原理与连续弹性体Mindlin解,建立考虑衬砌截面协同变形约束的隧道位移控制方程,将盾构开挖诱发的附加荷载施加于既有隧道,并使用Fourier级数方法求解既有隧道纵向变形;最后,将Fourier能量变分解与3组工程实测数据进行对比验证,取得了较好的一致性。此外,考虑隧道抗弯刚度、剪切刚度、接头刚度削弱作用、土体参数与隧道空间位置等因素的共同影响,使用抗弯系数、剪切系数及接头系数进行敏感性分析。结果表明,考虑截面变形协调约束的理论解更为符合实际,不考虑变形协调约束所得隧道位移结果偏大;衬砌接头局部刚度的削弱作用将造成隧道弯矩沿轴线在接头处发生明显锯齿状突变;抗弯系数与剪切系数的增长均导致隧道结构所受弯矩降低;剪切系数由低到高的增长将导致隧道变形模式发生“弯曲控制-弯剪混合-剪切控制”三阶段变化;隧道变形模式进入“剪切控制”阶段的过程中,抗弯刚度的变化对隧道内力影响逐渐降低;接头系数的增长将造成隧道所受弯矩降低,但隧道抗弯刚度较大时其影响逐渐减弱。 展开更多
关键词 盾构隧道 截面协调变形 接头刚度削弱 隧道剪切变形 TIMOSHENKO梁 Fourier能量变分
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烟草薄片剪切断面形貌有限元仿真模拟优化
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作者 陈天元 夏军勇 +2 位作者 孙博 周宏娣 刘雄斌 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第2期139-147,共9页
本研究对烟草薄片精密剪切过程进行了仿真研究,获得了材料力学性能和相互作用参数,为有限元仿真模拟提供了必要数据。建立了烟草薄片的力学模型,并构建了相应的有限元仿真模型。在仿真模拟过程中,重点分析了烟草薄片剪切断裂的形成过程... 本研究对烟草薄片精密剪切过程进行了仿真研究,获得了材料力学性能和相互作用参数,为有限元仿真模拟提供了必要数据。建立了烟草薄片的力学模型,并构建了相应的有限元仿真模型。在仿真模拟过程中,重点分析了烟草薄片剪切断裂的形成过程及静水应力随时间的变化趋势。采用有限元仿真模拟与实验测量相结合的方法,综合分析剪切间隙对烟草薄片断面质量的影响。结果表明,随着剪切纵向间隙的增加,烟草薄片的塌角高度逐渐增加,剪切带高度总体呈现减小趋势,而断裂带高度则呈现增加趋势。然而,当剪切间隙为0.15 mm时,由于上、下剪刃的重合,导致剪切带高度略微增加,断裂带高度略微减小。有限元仿真模拟结果与实测结果相吻合,验证了本研究的可靠性和准确性。 展开更多
关键词 烟草薄片 有限元仿真模拟 断面质量 剪切间隙
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高强度金属棒料精密剪切分离技术研究进展
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作者 董渊哲 刘柏扬 +2 位作者 赵升吨 朱成成 孟德安 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-10,共10页
金属棒料切断分离的下料工序是大多数机械零件成形制造的第1道工序。传统冲床剪切和带锯锯切的工艺方法由于存在不同程度的切断力大、断面质量差、生产效率低和材料浪费等问题,难以适用于中大直径的高强度金属棒料的高效精密切断。依据... 金属棒料切断分离的下料工序是大多数机械零件成形制造的第1道工序。传统冲床剪切和带锯锯切的工艺方法由于存在不同程度的切断力大、断面质量差、生产效率低和材料浪费等问题,难以适用于中大直径的高强度金属棒料的高效精密切断。依据剪切下料的锻压设备类型及加载速度,将处于研究及推广状态的高强度金属棒料的精密剪切分离技术分为低速和高速两类,从工艺原理、设备类型、断面质量以及剪切效率等方面对不同精密剪切分离技术进行了探讨。相比于传统下料技术,高速精密剪切分离技术切断效率及断面精度更高,并提出了该技术进一步的研究方向。 展开更多
关键词 精密剪切 金属棒料 高强度 断面质量
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型钢-螺栓连接装配式剪力墙抗震性能研究
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作者 杨亚辉 郁有升 《低温建筑技术》 2024年第2期65-69,共5页
为改善装配式剪力墙的抗震性能,文中设计一种型钢-螺栓连接的装配式剪力墙。通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型,探究在低周往复荷载下的破坏机理及受力特性。结果表明装配式剪力墙采用型钢连接,其抗震性能与现浇连接方式基本一致,极... 为改善装配式剪力墙的抗震性能,文中设计一种型钢-螺栓连接的装配式剪力墙。通过有限元软件ABAQUS建立有限元模型,探究在低周往复荷载下的破坏机理及受力特性。结果表明装配式剪力墙采用型钢连接,其抗震性能与现浇连接方式基本一致,极限承载力提高了24.4%,延性相差1%;轴压比对装配式剪力墙的抗震性能影响较大;文中研究可为型钢连接装配式剪力墙结构的设计提供参考。 展开更多
关键词 型钢-螺栓 装配式剪力墙 型钢连接
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植物肉挤出机双螺杆结构设计与验证
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作者 凤鹏锦 宁萌 +2 位作者 韦龙星 杨军 潘永基 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第2期55-61,共7页
针对现有植物肉挤出机双螺杆结构挤出物料存在纤维结构差、挤出稳定性低等问题,设计一种基于植物蛋白肉纤维成型工艺的双螺杆。面向纤维成型工艺过程中螺杆进料混合段、升温熔融输送段、高温熔融剪切段、计量段不同的作用,对螺杆构型及... 针对现有植物肉挤出机双螺杆结构挤出物料存在纤维结构差、挤出稳定性低等问题,设计一种基于植物蛋白肉纤维成型工艺的双螺杆。面向纤维成型工艺过程中螺杆进料混合段、升温熔融输送段、高温熔融剪切段、计量段不同的作用,对螺杆构型及其参数进行设计优化,并进行螺杆强度初步校核;建立物料在高温熔融剪切段的流道模型,分析流道内压力场、速度场及流体迹线分布,探究其元件组合对纤维成型的影响;研制螺杆样机并分析样品宏观纤维结构与组织化指数,验证植物蛋白肉纤维成型效果。螺杆强度达标且流场最高压力可达到391.8 MPa,正向螺旋元件+正向捏合块+反向螺旋元件的排列组合具有良好的建压输送及熔融剪切能力,挤出样品组织化指数高达2.582 4 g,且宏观纤维结构丰富。研究为食品级挤出机的双螺杆设计提供参考。 展开更多
关键词 双螺杆设计 植物蛋白肉 高温熔融剪切段 数值模拟 试验验证
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不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载性能
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作者 李巍娜 宋玉峰 江明思 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第8期28-39,共12页
基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变... 基于复合钢本构模型,明确了复合比β对不锈钢复合钢应力-应变性能的影响。通过试验结果的承载曲线和破坏模式验证了数值模拟方法的准确性,进而以β、腹板宽高比a/hw和腹板高厚比hw/tw为变量开展300个数值模型的参数分析,系统分析了各变量对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪承载曲线和极限承载力的影响。研究结果表明:随着β的增加,不锈钢复合钢应力-应变曲线中的屈服平台逐渐消失,复合钢应力-应变性能逐渐由碳钢转变为不锈钢。当β较小时,不锈钢复合钢应力-应变曲线存在明显的屈服平台,这削弱了复合钢的应变强化对H形截面钢梁受剪承载性能的有利影响。随着β的增加,不锈钢复合钢的非线性应变强化性能逐渐增强,导致H形截面钢梁的延性性能逐渐提高,强度性能逐渐降低。经过验证,既有的欧洲规范设计公式对不锈钢复合钢H形截面钢梁受剪极限承载力的预测过于保守。基于参数分析结果,建立了考虑β影响的腹板贡献系数计算方法。研究结论有助于推广不锈钢复合钢的工程应用。 展开更多
关键词 不锈钢复合钢 复合比 H形截面钢梁 受剪承载性能 设计方法
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剪力滞对CFRP板-钢梁加固界面应力的影响
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作者 朱佩云 李晓章 +1 位作者 余明明 谢旭 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1020-1028,共9页
为了分析工字钢梁弯曲变形产生的剪力滞效应对黏结层法向应力和切应力的影响,基于虚功原理的能量变分法建立考虑剪力滞的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固梁黏结应力计算理论方程.通过与试验和有限元数值模拟结果的对比,验证了理论方程的... 为了分析工字钢梁弯曲变形产生的剪力滞效应对黏结层法向应力和切应力的影响,基于虚功原理的能量变分法建立考虑剪力滞的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固梁黏结应力计算理论方程.通过与试验和有限元数值模拟结果的对比,验证了理论方程的正确性.开展不同弯矩作用下的工字型钢梁黏结层界面切应力和法向应力参数分析.结果表明,剪力滞引起的翼缘板纵向位移沿横向3次抛物线分布的假定是合理的.剪力滞效应对CFRP加固工字钢梁弯曲变形下的端部界面应力影响不可忽略,影响程度随着截面弯矩和翼缘板宽度的增加而增大. 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP) 工字型钢梁加固 剪力滞 能量变分法 界面应力
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腹板开洞型抗剪连接件力学性能有限元分析
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作者 刘俊辉 张龙涛 +2 位作者 胡淑军 黄海 邵铁峰 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2024年第1期53-60,共8页
为了提高全装配式混凝土梁柱-钢支撑的受剪性能,提出一种腹板开洞型抗剪连接件。以腹板截面分配方式为参数,设计2个试件进行往复加载试验,研究其力学性能。采用ABAQUS软件进行有限元分析校正,并设计16个分别考虑混凝土强度、腹板宽度高... 为了提高全装配式混凝土梁柱-钢支撑的受剪性能,提出一种腹板开洞型抗剪连接件。以腹板截面分配方式为参数,设计2个试件进行往复加载试验,研究其力学性能。采用ABAQUS软件进行有限元分析校正,并设计16个分别考虑混凝土强度、腹板宽度高度和2组腹板组合形式影响的有限元模型进行模拟分析,进而探究各参数对抗剪连接件受剪性能的影响。结果表明:两试件破坏形态基本一致,首先混凝土梁侧面产生斜向裂缝,并向梁正面发展,随后抗剪腹板处出现裂缝,最终在多次循环往复加载下,混凝土被压溃。两滞回曲线走势基本相同,主要包括弹性、弹塑性和破坏3个阶段。提高混凝土强度能有效提高连接件剪切承载能力;腹板截面面积一定时,截面尺寸为15 mm×32 mm的连接件极限承载能力最大;同时改变2组腹板尺寸,截面组合尺寸为18 mm×40 mm和6 mm×40 mm的组合形式抗剪性最好。 展开更多
关键词 腹板开洞型抗剪连接件 力学性能 有限元分析 破坏形态 滞回曲线
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超长型钢悬挑三角组合支撑平台的研制与应用
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作者 潘成 《山西建筑》 2024年第3期127-131,共5页
装配式建筑作为建筑行业发展的重要引领,一大批适用的新技术、新工艺不断的涌现,特别是在多层、高层装配式建筑的综合应用不断创新实施。与传统的现浇结构建筑相比,装配式建筑中现浇悬挑结构部位施工,由于施工工艺的差异导致传统的施工... 装配式建筑作为建筑行业发展的重要引领,一大批适用的新技术、新工艺不断的涌现,特别是在多层、高层装配式建筑的综合应用不断创新实施。与传统的现浇结构建筑相比,装配式建筑中现浇悬挑结构部位施工,由于施工工艺的差异导致传统的施工悬挑支撑架无法有效地开展,特别是预制剪力外墙应用的高层装配式建筑。为了解决此问题项目依据自身工程施工特点,积极开展专项攻关,研发一种用于装配式建筑悬挑结构的组合支撑体系,有效地解决了悬挑结构施工支撑的技术难题,为高层建筑悬挑结构施工提供了一个可行的支撑平台体系。 展开更多
关键词 装配式预制剪力外墙 悬挑结构支撑体系 型钢三角支撑
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节段拼装变截面波形钢腹板连续组合箱梁的剪切性能试验研究
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作者 赵品 邵旭东 +1 位作者 荣学亮 刘鑫 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期170-181,共12页
为了研究节段预制拼装波形钢腹板连续组合箱梁的抗剪性能,制作两片缩尺试验梁,包括节段拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和相同尺寸的整体浇筑变截面波形钢腹板连续箱梁.通过静力试验和数值分析,得到了节段拼装梁的剪应力分布规律、波形钢... 为了研究节段预制拼装波形钢腹板连续组合箱梁的抗剪性能,制作两片缩尺试验梁,包括节段拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和相同尺寸的整体浇筑变截面波形钢腹板连续箱梁.通过静力试验和数值分析,得到了节段拼装梁的剪应力分布规律、波形钢腹板承剪比例等.结果表明:在中跨对称加载作用下,中跨1/4位置处节段拼装梁与整体梁波形钢腹板的剪应力沿梁高方向均匀分布,节段拼装梁的剪应力值要大于整体梁的相应值.推导出节段拼装变截面波形钢腹板组合箱梁的剪应力计算公式,并考虑施工工艺对剪应力的影响,通过与实测值对比验证公式的准确性.两片试验梁的波形钢腹板的承剪比受荷载影响较小,保持一个恒定的比例;两片试验梁在中支座位置处的钢腹板承剪比均为50%,并沿着试验梁纵向方向向两侧不断增大;在中跨1/4位置,节段拼装梁钢腹板的承剪比达到85%以上,整体梁的钢腹板在该位置的承剪比在75%左右,两片试验梁在边跨相应位置承剪比相差不大.将适用于节段拼装混凝土箱梁的AASHTO接缝抗剪强度计算公式乘0.9可用于接缝截面抗剪承载力计算;上述公式值与试验值、有限元结果的误差在5%左右,可以较好地预测钢混组合结构胶接缝的抗剪强度. 展开更多
关键词 桥梁工程 节段拼装 剪切性能 室内试验 变截面 波形钢腹板 抗剪承载力
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