混合联肢PEC墙结构简化力学分析模型及承载力计算

为克服钢筋混凝土墙肢底部易发生脆性破坏的缺点,提高联肢剪力墙结构的抗震性能,采用PEC剪力墙肢代替混合联肢剪力墙结构中的钢筋混凝土剪力墙肢,形成新型混合联肢PEC墙结构.通过改变钢连梁截面尺寸、PEC墙肢宽厚比以及楼层数形成3个系列共8个模型,研究了弹性耦连比和改变弹性耦连比的方式对混合联肢PEC墙结构滞回性能和应力分布的影响.结果表明:各个系列模型滞回曲线均饱满而稳定,未出现明显捏缩现象,证明混合联肢PEC墙结构抗震性能好、耗能能力强,适用于高烈度抗震设防地区;与已有联肢墙结构研究成果一致,弹性耦连比是影响混合联肢PEC墙结构整体性能的主要因素,并不会因为实现方式不同而影响结构应力分布规律;为保证结构达极限承载能力状态时各层钢连梁均发生剪切屈服并充分发展塑性,同时避免受拉侧墙肢发生延性较差的小偏心受拉破坏,应控制弹性耦连比小于等于70%;基于有限元模型分析结果,探讨了混合联肢PEC墙结构受力机理,建立了结构简化力学分析模型,给出了极限承载力计算公式;试验及有限元模型分析结果与理论计算结果误差在15%以内,且均为理论值偏低,证明本文提出的混合联肢PEC墙结构极限承载力计算公式精度较高且偏于安全,可用于计算结构极限承载力.

考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型

针对机床数字化设计中典型结合面建模精度误差较大的问题,提出了一种采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法,建立了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型,并完成了相应的静刚度测试实验。首先,综合考虑了弹塑性变形机制和摩擦力的影响,提出了一种新的结合面法向和切向刚度的分析模型;其次,根据不同类型结合面的特点,采用虚拟材料模拟结合面的刚度特性,建立了刚度特性与虚拟材料弹性模量和泊松比的关系,并将其应用于精密数控机床整机的静刚度分析;最后,开展了整机工艺系统的静刚度测试实验,得到了主轴末端X、Y、Z三个方向的刚度分别为26.60 N/μm、41.87 N/μm和40.17 N/μm,并将其与仿真数据进行了对比。研究结果表明:不考虑结合面影响的模型相对误差将近17%,而考虑结合面影响的模型相对误差在5%以内,验证了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型的有效性;采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法可作为机床数字化设计的一种可行的方法。

连续导向钻具组合三维准动力学分析模型及其导向力变化规律

对于连续导向钻具组合来说,由于其弯螺杆的存在,使得其在任何一个瞬态的受力变形都有其独特的特征。连续导向钻具组合旋转钻井时其特点可以归纳为一个工具面不断有规律改变的过程,其总体导向效果可以用钻柱旋转一周内的钻头上的合侧向力矢量来表述。

隧道双层预支护力学分析模型

为了研究隧道施工双层预支护体系的协同作用机制和作用效果,考虑管棚、旋喷桩、注浆等预加固方式的协同作用,将双层预支护结构等效为梁单元,将预支护结构之间的土体视作弹簧单元,支撑预支护两端的连续墙采用弹性支座模拟,采用不同的梁单元刚度模拟隧道施工过程中结构抗弯刚度的变化,建立隧道施工双层预支护体系的力学分析模型。推导分析模型的耦合挠曲微分方程组,结合边界条件,得到挠曲理论解。以广佛(广州—佛山)环线城际铁路东平一号隧道为背景,选取下层预支护结构拱顶纵向中间位置的沉降进行对比分析。研究结果表明:中间位置沉降的理论计算值、有限元计算值和实测值分别为4.0,3.7和3.9 mm,误差在可接受范围内,验证了模型的可靠性;中间土体弹簧与水平旋喷桩直径分别对体系的协同作用、挠曲变形有较大影响。

覆盖型岩溶区地面塌陷的两种力学分析模型及其应用

以地面塌陷的地质模式为基础,建立了覆盖型岩溶区地面塌陷的两种力学分析模型——整体垮塌型和土洞渐扩型;讨论了两者的力学形成机制,提出了稳定性分区原则。其分区原则与桂林地区塌陷的统计规律基本吻合。

磁流体推进器通道流体动力学分析模型发展概况

ＭＨＤ通道的流体动力学分析是通道结构设计技术的理论基础。ＭＨＤ通道内的海水流动阻力除了受海水在通道内的流动状态（层流、紊流、边界层、二相流）、通道的几何形状和表面粗糙度的影响外，也受磁场、电场作用下的哈脱曼效应的影响。本文概述了国外ＭＨＤ通道的一维和二维流体动力学分析模型，针对我们的实际情况，提出一些想法供同行学者参考。

钢框架结构非线性力学分析模型综述

对过去几十年来钢框架结构非线性力学分析模型进行了分析,这些模型主要包括:早期的分岔分析模型、刚塑性分析模型、考虑屈曲和塑性铰的经验破坏模型以及考虑几何非线性和考虑材料非线性的力学分析模型,如广泛采用的塑性铰分析模型方法,并对其做简单评述。

水下采油树月池导向安装过程力学分析方法

基于月池导向安装流程,将采油树月池导向安装过程分为采油树水面上吊运与下放、采油树未完全淹没、采油树完全淹没、采油树坐放与连接等4个阶段,并考虑钻杆参数、环境载荷、钻井船漂移量、作业水深及采油树重力等特征,建立了水下采油树月池导向安装不同阶段的力学分析模型。与Orca Flex软件模拟计算结果对比表明,本文所建水下采油树月池导向安装力学分析方法具有较高的精度,可为水下采油树月池导向安装提供理论依据。

工程车辆换挡瞬态的动力学仿真模型

用动力学分析模型和计算机仿真技术来模拟工程车辆中由离合器操纵的齿轮换挡所激励的动力传动瞬态响应,提出了分析具有多个离合器和互连行星排的变速箱动力学特性的方法。所建立的仿真模型可用于优化系统设计参数、评价传动系统的零件寿命和车辆换挡的平顺性。

基于多体动力学的曲轴疲劳强度分析

发动机曲轴上疲劳强度最薄弱处为曲拐圆角处，本文基于动力学软件建立某单缸发动机曲轴系多体动力学分析模型，计算曲轴在发动机一个工作循环内的动态载荷谱。然后利用圆角子模型完成曲轴疲劳强度分析。分析结果显示，该曲轴圆角疲劳安全系数均大于评价限值，曲轴疲劳强度满足要求，其中，曲柄销圆角的疲劳强度弱于主轴颈圆角。

模拟工程车辆换挡瞬态的动力学仿真模型

以美国CATpillar公司631型轮式铲运机为例,介绍一种经验证的工程车辆的动力学建模方法。同时特别分析了该机带有5个行星排的动力换档变速箱在齿轮换挡过程中的动力学问题并提出了建模方法。对于工程机械计算机仿真模型试验、系统设计参数优化、传动系统的零件寿命的评估尤其是车辆换挡平顺性的研究具有一定的实用意义。

柔性巨型摩天轮结构的力学解析与有限元分析

柔性巨型摩天轮结构体型庞大,结构形式特殊,刚性轮缘与柔性拉索相结合,边界条件复杂。同时采用了力学解析分析模型和非线性有限元数值模型对柔性巨型摩天轮结构体系进行非线性静力分析和研究,并以某柔性巨型摩天轮结构项目为工程背景进行了实例验证与分析。非线性静力分析结果表明:预应力拉索的引入使得柔性巨型摩天轮结构具有明显的非线性特征,结构受力性态主要由初始态预应力决定;力学解析与有限元数值两种模型的计算结果比较吻合,力学解析模型能揭示结构的受力特性,具有较好的实用参考价值。

黄土隧道围岩湿陷衬砌结构力学响应分析

针对湿陷性黄土隧道围岩浸水后工程力学性质劣化导致的衬砌结构病害问题,考虑黄土围岩浸水湿陷过程中隧道围岩压力增大及围岩约束软化的特点,提出围岩浸水湿陷前后围岩压力及基床系数的变化取值计算方法,建立基于荷载-结构模型的黄土隧道围岩浸水湿陷衬砌结构力学响应分析方法。以曾开展现场试坑浸水试验的黄土隧道为对象,对隧道围岩浸水湿陷引起的衬砌结构内力变化及承载安全状态进行计算分析,结果表明,黄土围岩浸水湿陷会引起衬砌结构内力显著增大和分布形式变化,特别是仰拱中部和墙脚端部弯矩值增大2.5~3倍,相应部位截面承载安全系数可降低至1以下,发生拉裂破坏,衬砌结构设计中应予以加强。模型计算结果与现场实测结果相吻合,验证了该分析方法的合理性,可为湿陷性黄土隧道衬砌结构冗余设计提供参考。

基于板块构造理论黑龙江亚板块地震活动动力学模型的研究

基于板块构造理论,根据黑龙江亚板块所处的地震动力学环境和构造物理条件,结合区域地震活动图像,分析研究总结出的地震活动特征,着手建立了动力学分析模型,通过历史和新近地震活动的检验,证明该模型可以较为圆满的解释区域内绝大多数显著地震活动现象,对未来地震趋势研究工作有较大参考价值。

概念力学分析中的延拓方法

在概念力学分析基本方法如动因素法、主响应法和极端形态界定法等基础上发展了延拓分析的方法,亦即以分析对象的一个概念力学基本分析模型为出发点,通过不断延拓的分析过程来达到解决一系列具有工程实际意义问题的目的.给出了管道有暖流通过时管壁的内力与变形分析和多层框架在均匀温降或楼面载荷作用下的弯矩分析等两个实际分析案例.揭示了如何在延拓分析过程中结合运用概念力学分析的其他基本方法以取得突破,并进而确定结构受力响应基本形态的过程.

椭圆形钢管混凝土构件纯弯力学性能分析

通过极限平衡理论和有限元模型的建立,对椭圆形钢管混凝土结构的轴压力学性能、纯弯力学性能进行分析,得出与其相适应的简化计算公式,推导出与实际的城市建设所使用的建筑结构和材料相符合的力学计算公式。

肋拱桥加固设计的力学分析研究

针对目前工程中采用较多的肋拱桥原设计荷载标准难以满足日益增长的交通量的需要,在使用中出现病害,需要进行提载加固的问题,提出了提载加固的力学分析模型,并以实例的形式对提出的计算模型进行分析研究。

缝纫层合板的本构关系研究(I)——缝纫单层板有效弹性常数分析

建立了缝纫单层板的有效弹性常数分析模型。通过考虑缝纫引起的铺层纤维的面内弯曲和非均匀分布 ,分析了缝纫参数 (如缝纫行距、针距和缝线半径 )对等效弹性常数的影响。结果表明 ,当缝纫方向垂直于铺层纤维方向时 ,随缝纫行距的减小或缝线半径的增大 ,纵向模量逐渐下降 ,而横向模量和剪切模量则逐渐提高 ;

侧钻开窗过程中铣鞋受力分析

在侧钻开窗过程中,选择动力钻具、确定钻压和转速等参数的重要依据是铣鞋在开窗过程中的受力状态。建立套管-铣鞋的相互作用模型,并编制计算程序对铣鞋受力情况进行分析,获取不同施工参数(如钻压、切入角度和转速)对开窗铣鞋的受力和钻进速度的影响;并进行多组套管开窗实验验证所建立套管相互作用模型以及仿真结果的正确性。结果表明:在整个开窗过程中,随着铣鞋铣入套管的深度加深,侧向力逐渐变小,变为0后反向增加;钻压越大铣鞋上的扭矩和钻进速度越大;切入角度越大铣鞋上的侧向力和扭矩越大。

设置超弹性SMA阻尼器的框架结构地震反应分析

将超弹性形状记忆合金 (SMA)阻尼器应用于框架结构的被动控制中。给出了超弹性形状记忆合金简化的本构模型 ,建立了结构 -阻尼器体系的力学分析模型及其一般方程 ,通过模型结构在地震作用下的控制仿真分析和对比 。