甘溪特大桥空腹三角区施工阶段受力分析

甘溪特大桥是主跨300 m的空腹式连续刚构桥,空腹三角区上弦箱梁采用可伸缩部分立柱后支配合挂篮悬浇,下弦箱梁采用全斜拉扣挂法配合挂篮悬浇。为分析采用该施工方法在三角区临时结构体系中的受力特性,总结三角区临时结构体系施工过程中受力变化规律,验证施工方法的有效性,并提出临时扣索和支撑立柱的最佳解除时机,采用有限元结构分析软件模拟全桥施工过程。结果表明:采用该工法施工,结构受力满足规范要求。三角区施工过程中,已施工的上、下弦箱梁以受压为主,受下一节段混凝土浇筑、立柱支顶、扣索张拉等工序影响,其间会出现短暂轻微受拉状态。三角区合龙完成时,箱梁截面以受压为主,局部存在轻微受拉。全桥合龙后三角区箱梁为全受压状态,较三角区合龙状态压应力增加明显。临时扣索、立柱拆除后,上、下弦箱梁出现了明显的应力重分布,但仍为全受压状态。临时扣索索力峰值均出现在三角区合龙完成前,三角区合龙后总体呈下降趋势,临近拆除前有所回升。后方临时立柱在施工过程中支撑力总体呈下降趋势,前方立柱呈上升趋势,临近拆除前立柱支撑力增幅均较大。经比选,推荐全桥合龙后先拆立柱、再拆扣索。

鞣制过程中皮革在转鼓内的形变特征及受力分析

研究了鞣制过程不同转速下皮革在转鼓中的形变和受力过程。首先将转鼓内皮革的复杂形变过程简化为圆到椭圆的周期性形变过程,建立了形变计算模型。随后通过可视化实验定量分析了转鼓内皮革的形变及受力情况,证明该模型具有合理性。此外,在鞣制初期使用高转速(如15 r/min),在末期使用低转速(如5 r/min),可使皮革保持较大的形变程度和推力,从而利于化学品的传质,提升鞣制效果,助力皮革行业节能增效。

基于纪念币压印成形数值模拟的模具受力分析方法

针对纪念币压印过程中模具受力问题,采用一种自行开发的有限元软件Coin FEM进行数值模拟和载荷映射的分析。首先,通过压印数值模拟获取坯饼在模具作用下的受力数据,讨论了压印成形和模具力分析的实现过程,以及连接这两个过程的边界力映射算法的关键技术。然后将获取的作用力映射到模具上,进而进行模具受力分析。最后,采用商用有限元软件Deform 3D对该压印成形以及模具受力进行数值模拟分析,并与本文提出的方法进行了对比验证,吻合较好。纪念币压印数值模拟的结果表明:通过背景网格进行载荷映射的模具受力分析方法具有可行性。坯饼的模拟结果分布与实验结果保持一致,为坯饼与模具之间的作用力的正确性提供保障。通过载荷映射的方法,可以获得模具节点的受力信息,进而求得模具的应力应变。与商用软件模拟结果相比,所提出的方法显著提高了计算效率并确保了结果的准确性。

受力分析在牙轮钻头失效分析中的应用

文章将物理学中的受力分析应用于KX84系列牙轮钻头的牙爪大跑道的失效分析。首先,文中基于“压力-压强”转换,根据轴压确定了牙轮钻头系统所承受的压力。其次,根据“切向力-法向力”分解,对牙轮钻头所受的压力进行受力分解,确定了牙爪大跑道所承受的压应力。最后,对切应力进行分析,确定了裂纹萌生的范围。结合相关数据发现,KX84-250牙轮钻头和KX84-310牙轮钻头裂纹萌生深度分别为0.7 mm(计算结果为0.45 mm~0.78 mm)和0.85 mm(计算结果为0.57 mm~0.98 mm),计算结果与实际观察结果相符。文中给出的案例对物理教学和失效分析都有促进作用。

由一道动态平衡问题的求解探讨受力分析的方法

高中物理力学问题中,对物体受力情况的分析是理解和解决问题的关键.整体法和隔离法作为受力分析的两种基本且广泛应用的方法,对于教学和学习至关重要.本文借助实例,探讨受力分析的两种方法整体法和隔离法及其应用.

高速角接触球轴承保持架受力分析

介绍了高速角接触球轴承启动过程中球对保持架的冲击力、保持架在离心力作用下产生的环向拉应力以及轴承运转中因球速变化引起的球与保持架之间作用力的计算方法。并以某型号轴承A为例进行了保持架强度计算,根据计算结果选择了合适的保持架材料。

输送机刮板的受力分析与优化设计

文中根据输送机刮板的实际受力情况,运用材料力学知识对刮板进行受力分析并建立刮板弯矩方程,根据弯矩方程绘制刮板弯矩分布图。从刮板弯矩分布图可以看出,在刮板链距处所受弯矩最大,且随着刮板链距的加大,刮板最大弯矩会减小,当链距加大到一定数值时,刮板中间弯矩变为负值,当刮板链距处的弯矩与刮板中间位置的弯矩绝对值相等时,刮板的最大弯矩最小,并以此计算出刮板最优链距l=0.586L,并绘制不同链距刮板最大弯矩变化图。刮板采用最优链距会大幅减小刮板的最大弯曲应力,增加刮板安全系数,延长刮板使用寿命。同时,应用Pro/Engineer三维设计软件建立刮板三维实体模型,寻找出刮板链距处为危险截面,并对刮板外形进行优化设计,最后根据煤炭行业标准提供的力-挠度试验数据应用SolidThinking Inspire软件对刮板优化前后分别进行仿真分析,根据分析结果可知,优化设计后刮板挠度满足行业标准要求。优化刮板外形不仅去掉了危险截面处的应力集中,而且还减小刮板质量,降低材料成本及运行阻力,该计算过程及结果分析对输送机刮板的改进及优化设计具有重要指导作用。

超大型钢桁梁步履式顶推+滑块滑移施工受力分析

西安地铁10号线渭河特大桥主桥为主跨300 m的曲线上加劲连续钢桁梁桥,采用公轨合建,双层桥面布置,上部结构采用超大型钢桁梁与曲线加劲弦组合结构。主桥施工时先架设钢桁梁,再施工刚性加劲弦。钢桁梁采用步履式顶推+滑块滑移施工,顶推采用南、北双向同步施工。为保证顶推施工过程中主体结构及临时支撑结构的受力安全,采用MIDAS Gen软件建立主桥有限元模型,采用生死单元法进行施工全过程分析,对钢桁梁承载力、支座反力、合龙阶段落梁变形调整值、合龙阶段温度效应影响、顶推过程中不同步的影响以及瞬时阵风作用下顶推体系承载力进行分析验算。结果表明:钢桁梁的承载力及瞬时阵风作用下顶推体系承载力均满足规范要求;钢桁梁顶推时墩顶最大支座反力取值24000 kN;南侧W05墩与北侧L08临时墩落梁变形调整值分别取-60 mm和-40 mm,以消除合龙口端部下挠变形;以环境温度20℃为参考值,整体升温不超过10℃和上、下弦温度梯度为10℃以内时对合龙影响不大;顶推过程中横、纵向瞬时不同步位移建议分别控制在5 mm和20 mm以内。

转向系统受力分析及转向电机的选型

以某双小齿轮电动助力转向系统(DP-EPS)为例,对转向系统的受力进行了分析,介绍了转向系统在转向过程中所需的齿条受力计算,并以齿条受力为切入点计算电机转矩,由此阐述了转向电机的初步选型方法,为转向系统前期开发过程中齿条力的计算、电机转矩的计算、电机的选型等提供了参考。

受力分析提升包装结构稳定性研究——基于材料结构与应力响应的计算模拟

为解决塑料食品包装的结构稳定性不足问题,本文从力学角度探究包装结构与受压力时包装最大形变之间的关系,对拱形结构进行受力分析,并使用ANSYS有限元分析系统探究施加相同压力下不同高斯曲率与不同结构的包装的最大形变,设计出可将最大形变减少12.4%的新型拱形包装结构,从理论与数值计算两个方面验证了拱形结构对提升包装结构稳定性的可行性。本实验结果将物理理论与实际应用结合,设计出更稳定的食品包装结构,为包装快递行业提供技术支持与理论参考,以减少因食品过度包装带来的环境污染。

上跨既有线路门式墩钢箱模板盖梁施工过程受力分析及线性控制

新建西法城际铁路乾县接轨段,以门式墩结构分别上跨西银客专、西平铁路;门式墩外侧设置永久钢箱模板替代盖梁模板支架,盖梁混凝土结构所有荷载均由钢箱模板承担,为有效控制盖梁结构安全及稳定性,采取分批次浇筑混凝土张拉预应力束,分级完成盖梁施工。利用有限元计算软件midas CiVil2020和midas NFX 2017 R1建立钢箱模板盖梁有限元模型,计算分析桥梁静力学性能,通过对节段拼装梁桥进行受力分析,得出不同工况结构受力分析,根据受力情况采取对应的施工措施,在保障既有线路运营安全的基础上,大幅节约工期,降低安全风险,可为类似桥梁结构计算提供参考。

采煤机截割部齿轮受力分析与疲劳寿命研究

基于采煤机截割部截割煤岩过程与齿轮动力学特性,介绍一种采煤机截割部齿轮受力与疲劳寿命仿真分析方法。此仿真分析方法需先构建采煤机截割部齿轮仿真模型,由此可分别实现采煤机截割部齿轮受力仿真分析和疲劳寿命仿真分析,获取截割部齿轮受力情况和疲劳寿命情况。为验证此种方法的应用价值,将仿真分析方法应用于某煤矿采煤机生产工程实践。

大型泵站流道钢衬受力分析及优化设计

泵站的流道决定着水泵进口的吸入条件,对水泵装置效率、工程投资和安全运行影响较大,为提高流道表面平整度,降低水流流态对水泵装置效率的影响,在设计大中型泵站流道时往往将进出水流道设计成永久钢衬。以某大型泵站流道钢衬为例,叙述了流道钢衬设计中的荷载分析过程,优化了钢衬面板、肋板、横撑及立杆等的设计方法,并对主要构件的变形、内力、应力和稳定性等进行了验算,对影响钢衬受力的有关敏感因子进行了分析,可为类似工程的设计与施工提供参考。

盾构掘进过程刀盘与土层相互作用受力分析

以沈阳地铁1号线东延线农业大学站—东三环站区间盾构掘进施工为研究背景,运用离散元软件EDEM及机械建模软件3Dmax建立盾构刀盘及复合地层模型,模拟盾构机在复杂土层向前掘进的运动过程,通过设置参数,改变不同的刀盘转速、盾构推进速度,研究它们对盾构刀盘的扭矩、切向力、法向力等受力变化影响。研究结果表明:在一定范围内,随着转速的提高,盾构刀盘所受的扭矩、法向力、切向力有所增加。在一定范围内,随着推进速度的提高,盾构刀盘所受的扭矩、法向力、切向力也有所增加。通过受力分析,选择合适的刀盘转速及合适的推进速度,可以有效提高工程施工安全。

采煤机行走机构销排受力分析与改进设计探究

基于有限元仿真分析法,介绍一种采煤机行走机构销排改进设计,具体改进设计中引入ANSYS有限元仿真分析软件实施采煤机行走机构销排受力仿真分析,并根据分析结果确认销排引入集中区域,提出对应的改进设计。最后,将改进设计应用于工程实践,证明改进设计中销排可满足使用需求。

煤矿胶带输送机托辊不同载荷工况受力分析

以DTL120/120/2×200S胶带输送机为例,分析尼龙托辊和金属托辊在不同载荷工况下的受力情况。根据胶带输送机托辊结构构建托辊仿真模型,以此为基础实施托辊极限载荷下和不同载荷工况下的受力分析,根据分析结果确认最佳托辊材料。另外,采用工业性试验进一步验证尼龙托辊和金属通过的磨损性能,综合分析确认尼龙材料更适合作恶胶带输送机托辊材料。

新型Q460材料单层球形网壳结构设计与受力分析

对新型Q460材料单层球形网壳结构进行三维建模与受力分析,运用三维软件SolidWorks对单层球形网壳结构进行简化建模,对其中的关键部件的连接和焊接进行详细设计;同时对钢屋盖结构进行设计,并对张弦梁进行详细的制作与结构施工;利用3D3S钢结构—空间结构设计软件对新型Q460材料的单层球形网壳结构进行预应力施加以及结构优化设计等数值模拟计算分析,通过数值模拟分析得出不同矢跨比、预应力、撑杆高度、网壳边杆厚度、网格尺寸对单层球形网壳结构极限承载力大小影响的变化规律,得出矢跨比、撑杆高度、网壳边杆厚度、网壳尺寸对单层球形网壳结构极限承载力影响较大,预应力对极限承载力影响较小,该网壳结构最大极限承载力可以达到11.268 kN/m^(2),为后续更大空间的单层球形网壳结构的设计和受力分析提供理论参考。

安全阀排放管道受力分析及安装检验要点

在对安全阀泄放反力进行计算的基础上,分析安全阀泄放反力的构成,得出波动载荷对泄放反力具有显著影响的结论。将水锤原理应用于安全阀长距离泄压管路末端,建立管路波动荷载的自平衡条件,并以该原理为基础,分析化工行业金属管线建设施工中安全阀的安装检验要点。

基于有限元分析的超宽箱梁结构细部受力分析

针对超宽箱梁结构的细部受力情况以及结构参数的设计优化问题,对其研究现状进行分析。利用有限元分析法对箱梁腹板的内衬混凝土长度以及厚度参数进行分析优化。结果表明,内衬混凝土长度与中支点梁高比例为1.0时,混凝土厚度在20 cm以上时,箱梁腹板的力学性能最佳。

钢管混凝土拱桥吊耳局部受力分析

为了对钢管混凝土拱桥吊耳进行局部受力分析,以涂乍特大桥为工程背景,采用Midas-FEA软件进行了吊耳实体模型的建立与计算结果分析。主要分析内容为吊耳主板、吊耳加强板以及连接吊耳与上弦杆的横隔板三部分构件的VON MISES应力,将计算结果与规范设定的设计值进行比较。研究表明:吊耳与横隔板在受到左上方向的扣索力时,应力最大值都出现在其连接部位;吊耳加强板在受力时,应力集中于左上部且应力特征线偏向左上方向。相关研究内容可以为吊耳设计和施工提供经验。