25t轴重荷载作用下隧底脱空区域受力特性分析

为了研究在役铁路隧道在通车之后隧底脱空病害的问题,采用有限元理论,建立隧道脱空区域在围岩压力与25 t轴重列车动载作用下的数值计算模型,主要研究80 cm与40 cm脱空宽度分别距隧道中心线0,80 cm与160 cm时脱空区域的受力特性。结果表明:在围岩压力下,脱空区域中线上壁和外侧顶角混凝土中产生拉应力及内侧顶角中产生压应力,其中压应力对脱空的宽度更为敏感;同时施加列车动载作用时,脱空区域上壁出现了竖向动应力与横向拉应力,得到了脱空区域力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,宽度的增加对脱空区上壁横向拉应力更为显著,上壁横向拉应力增幅超过200%,竖向动应力增幅达50%。因此,隧底脱空区周围应力分布复杂,拉应力与压应力在脱空区域同时存在,应力突变严重,对脱空现象应及时组织处理。

织物表面防刺割树脂片形状的确定

为选出最佳的树脂片几何形状以提高材料防刺性能,采用CAD对规则排列面积相同的正方形、等边三角形、正六边形和圆形4种树脂片进行作图分析,并通过理论计算比较树脂片之间的空隙宽度和空隙面积。研究结果表明:对紧密相切排列的正方形、等边三角形、正六边形和圆形而言,正方形、等边三角形和圆形会使树脂片之间产生直线行列,刀具很容易穿过直线行列伤害人体;对规则排列、树脂片间留有空隙的多边形和圆形而言,当空隙率一定且树脂片面积相同时,正六边形树脂片之间的空隙宽度更窄,空隙面积更小,刀具更难刺入,即正六边形的树脂片有利于提高材料的防刺性能。

先张法PC空心板剪压区裂缝分析及计算

为得到先张法PC空心板剪压区裂缝的发展规律及斜裂缝宽度的计算方法,通过16mPC空心板在不同剪跨比下的抗剪试验,记录各剪跨比下结构剪压区裂缝的参数,与钢筋混凝土剪压区裂缝宽度对比分析,总结了先张法PC空心板剪压区裂缝的发展阶段以及裂缝宽度的变化规律。在剪力作用下剪压区裂缝随剪跨比的增加斜裂缝投影长度增大,斜裂缝倾角变小。以箍筋应力作为计算剪压区裂缝宽度的主要参数,通过试验数据的回归,得到在箍筋极限抗拉强度内先张法PC空心板剪压区裂缝的计算公式,并采用同批次板抗剪试验及天津大学13mPC空心板的试验数据进行验证,结果表明建立的计算公式正确。

砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的影响研究

孔洞是大型锻件生产时常见的缺陷,严重影响锻件的质量,需要通过在锻造过程中合理控制工艺参数进行消除。砧宽比是影响着孔洞闭合效果的一个重要参数。通过运用不同砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的研究,得出了合理的砧宽,为实际生产提供了理论参考。

正应力作用下北山花岗岩单裂隙几何特征对辐射流渗流行为的影响研究

岩体裂隙中的地下水渗流可能会导致采掘过程中围岩突水或支护失效。为研究北山花岗岩裂隙渗流行为,采用MTS815岩石力学试验系统开展了单裂隙辐射流渗流试验研究,获得了不同正应力条件下裂隙流量的变化规律,分析了裂隙几何特征对其渗流特性的影响。随后采用变异函数对裂隙空隙三维分布特征进行量化表征,建立了考虑裂隙空隙三维分布特征和接触率为影响因素的辐射流等效水力隙宽计算模型(CA模型)。研究结果表明:裂隙空隙三维分布特征可由三维分布系数(CA)表征,CA值越大,裂隙空隙的分布越不均匀;CA模型可定量表征裂隙等效水力隙宽与裂隙力学隙宽、接触率和空隙三维分布系数之间的函数关系。试验数据与模型计算结果具有较好的一致性,验证了CA模型的合理有效性。

磨辊轴平砧拔长时孔洞闭合的模拟研究

大锻件由钢锭直接锻造成形,内部不可避免存在孔洞、裂纹等缺陷,严重影响锻件的质量,需通过合理的锻造工艺来改善或消除这些缺陷。磨辊轴锻件的拔长需要多工步锻造,每一工步之间相互影响,如果参数控制不当,缺陷就无法被改善。运用有限元软件DEFORM-3D对平砧拔长时磨辊轴内部孔洞的闭合过程进行了数值模拟,研究了不同的工艺参数对锻件内部孔洞闭合效果的影响,得到了较佳的砧宽比、压下率,为实际生产提供理论依据。