竖向荷载作用下劲性复合桩承载能力研究

劲性复合桩作为一种新型复合桩在软土地基处理中得到了大量的应用,为深入研究该桩型的承载能力,对劲性复合桩进行了现场静载试验,并建立了劲性复合桩的三维有限元模型,分析了竖向荷载作用下劲性复合桩的Q-s曲线、芯桩轴向应变和芯桩轴向应力的分布,最后讨论了水泥土摩擦系数、桩芯截面比和芯桩混凝土弹性模量对劲性复合桩承载能力的影响。结果表明:施加在劲性复合桩上的竖向荷载主要由侧摩阻力承担;水泥土摩擦系数对桩的承载能力影响较小,主要影响桩的轴向应力分布,是劲性复合桩由摩擦桩朝着端承摩擦桩转变;劲性复合桩存在一个最优桩芯截面比;适当地提高芯桩混凝土的弹性模量可显著地提高劲性复合桩的承载力。研究成果可为劲性复合桩的优化设计提供参考依据。

细纱机双皮圈牵伸装置的静态正压力分析

为深入研究细纱机牵伸机构的工作情况,用UG建立牵伸机构的三维有限元模型,采用有限元软件ABAQUS对细纱机牵伸机构的工作状态进行仿真分析,得到上下皮圈之间的正压力分布。通过实验测得皮圈间的实际正压力分布。对这2种方法测得的正压力分布规律与数值进行对比分析发现,二者的正压力分布规律基本一致,其数值除在皮圈钳口与罗拉钳口处有一定差异外也基本一致,表明所建立的有限元模型是正确的。该仿真分析方法也可用在细纱机牵伸装置的机构设计中。

压剪载荷作用下界面裂纹尖端场的研究

建立了弹性-幂律蠕变双材料界面裂纹准静态扩展的力学模型,求得了裂纹尖端应力、应变和位移场分离变量形式的解及其数值结果;讨论了材料性能参数对裂纹尖端场的影响;计算和分析了界面裂纹的摩擦效应,并且得出了给定条件下裂尖场的轮廓图形.

电场对WC-Co/Ti6Al4V摩擦磨损性能的影响

为了研究电场对摩擦副摩擦磨损性能的影响,在自行设计的高速摩擦磨损试验装置上,进行了WC-Co/Ti6Al4V摩擦副的摩擦磨损试验。结果表明:断开摩擦副热电回路可以有效地减小热电流对WC-Co/Ti6Al4V摩擦副摩擦磨损的影响,静电冷却环境下形成的强电场的效果更加明显,在抑制摩擦副磨损的同时还可以改善Ti6Al4V磨损表面质量。通过扫描电镜及EDS能谱分析可知,静电冷却条件下的列宾捷尔效应削弱了钛合金的黏着能力,从而有效地减小了WC-Co的黏着磨损;WC-Co在高速摩擦时主要以黏着磨损、氧化磨损为主,同时伴有微裂纹的产生。

静态应力触发中影响库仑应力变化的参数敏感性分析

基于弹性位错理论,分析了库仑应力计算中断层的有效摩擦系数、区域构造应力场的最大主应力大小及方向对震后库仑破裂应力场变化的影响。结果表明,在静态应力触发的研究中,这些参数对同震库仑应力变化场存在不同程度的影响。如构造应力场主应力轴方向的改变直接影响接收断层的最优化破裂面,对计算接收断层面上正应力和剪应力变化将产生直接影响,不仅改变库仑应力变化的大小,还明显改变库仑应力变化增强区及影区的空间分布等。

土体中应力分布基本规律的探讨

基于土体的颗粒结构和只有颗粒接触传递应力的特性,对不同姿态颗粒接触中应力传递的机理分析,揭示了土体在相对静态下存在主动力的应力扩散效应和强被动力的应力集中效应,及其形成的土体中应力分布基本规律。主动力的应力场是以其所在土层的应力扩散角θ向外扩散的园锥形应力范围,在应力场内应力扩散分布,主应力方向不变,且伴有与之垂直的法向应力,应力分布均衡了应力场内颗粒和支承面的位移趋势。强被动力的支承面上存在以θ角向外扩散倒锥台形的应力平衡范围,在此范围内反向应力集中作用到强支承面,强支承面主导了其所在应力场的应力分布。土拱效应是应力集中效应的衍生效应,是相邻的同向强支承反力的应力平衡范围发生重迭时产生的现象。

上海松江地区第②层地基承载力确定方法探讨

分析了由上海松江地区得到的静力触探Ps值和室内土工力学性指标(粘聚力c、内摩擦角)资料确定的部分地基承载力数据,建立了静力触探比贯入阻力Ps值、土工试验指标和第②层地基承载力的相互关系,对现行规范中地基承载力计算公式区域性的修正提供了参考依据。

基于自适应面-体热源模型的6005A-T6铝合金静止轴肩搅拌摩擦焊温度场数值模拟

以3 mm厚6065A-T6铝合金板为研究对象,利用ABAQUS软件模拟静止轴肩搅拌摩擦焊接过程中温度场以及焊缝区域各点的热循环曲线,研究不同焊接速度对焊缝区域温度峰值的影响规律。结果表明:随着焊接速度的增大,热源中心的峰值温度逐步降低,焊核高温区域面积明显减小。常规搅拌摩擦焊横截面温度云图呈上宽下窄的“碗状”分布,而静止轴肩搅拌摩擦焊的则类似于搅拌针的“锥形”形貌。在相同工艺参数下,静止轴肩搅拌摩擦焊相比于常规焊接工艺,能使焊核区域峰值温度降低大约30℃,所得的横截面温度场分布也更均匀。金相实验观测到的接头横截面形貌与模拟结果相匹配,有限元模拟结果与温度场实测结果良好吻合,说明所建立的自适应面-体热源模型能指导和预测实际焊接过程。

动静碰磨引起汽轮机转子非线性振动的诊断与处理

动静碰磨故障为汽轮机常见的振动故障之一,严重的碰磨故障会激发转子非线性振动。分析了碰磨引起冲击效应与热效应的机理,为分析转子碰磨故障提供一定的理论依据。通过分析某330 MW机组动静碰磨振动故障,证明碰磨故障引起的非线性振动不仅发生在轻型转子或振动试验台上。严重的动静碰磨在大型汽轮机转子上仍可激发非线性振动。对汽轮机高中压转子进行现场动平衡试验,成功解决了机组振动问题。