径向柱塞马达受力分析与试验研究

锚杆支护水平制约着巷道掘进速度和安全性。钻架是用于锚杆支护的核心部件,锚护动作是由安装在钻架上的钻箱和锚箱来完成的。要达到井下使用要求,马达性能的好坏对于钻箱和锚箱的影响很大。锚杆支护工况需要钻箱具有低速运转平稳、传递扭矩大等特点,基于实际使用需求对马达做重点研究。重点对径向柱塞马达进行受力分析,推导了马达各个性能参数,并进行了仿真分析。最后对钻箱马达进行性能测试,评价在不同转速的情况下马达所能达到的扭矩和流量。

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。

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。

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。

隧道顶板和侧墙受力与变形的有限元分析

隧道侧墙和顶板的受力变形容易导致其产生裂缝和漏洞,从而给隧道安全运营带来了极大的威胁。以苏州漕湖大道准快速化工程中隧道工程为例,利用有限元软件计算顶板及侧墙变形,并对侧向土压力系数、埋深、上部荷载、弹性模量等主要影响因素进行了分析。结果表明,隧道的顶板和侧墙的最大应力和变形与外部荷载呈正相关;隧道侧墙底部出现应力集中,顶部出现最大变形,当埋深为10 m,弹性模量为30 GPa时,二者分别为15.66 MPa和5.24 mm;顶板的最大变形和最大位移均发生在顶板中部,当弹性模量为30 GPa时,上部仅受埋深10 m的土压力时,顶板的最大应力和最大变形量分别为24.19 MPa和21.51 mm,其变形量较大,需要考虑提高配筋率以提升抗拉强度;隧道侧墙和顶板的应力分布和大小不随弹性模量变化,但弹性模量增加能有效降低其变形,其大小与最大变形成反比。可为隧道顶板和侧墙的受力变形研究提供数据和参考。

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。

黄土-泥岩交界区隧道衬砌受力及围岩破坏模式分析

为研究黄土-泥岩交界区隧道衬砌受力特性及围岩破坏模式,以某隧道为工程背景,通过现场监测及数值模拟,对衬砌受力进行了分析。结果表明,围岩压力集中于仰拱,最大值出现在右拱脚;外侧钢拱架应力主要集中于交界面附近拱肩处;钢拱架应力及二衬混凝土应变受混凝土强度发展影响较大,衬砌施作初期,混凝土及拱架均承受较大压应力,随着混凝土强度逐渐提高,应力逐渐减小,仰拱处出现拉应力;围岩塑性区主要分布于交界面附近拱肩及仰拱位置;地下水沿边墙破碎围岩渗流并汇集于仰拱,基底泥岩塑性区易扩大。研究结果可为黄土-泥岩交界地层隧道设计与施工提供参考。

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。

1-80m简支拱拱肋拼装施工关键技术及受力分析

简支拱作为桥梁中常见的结构之一,具有抗压承载力高、柔韧性及动力稳定性好、工期短等优点,其拱肋拼装阶段关系到整个工程的施工安全。以潍烟铁路工程为依托,阐述了简支拱总体吊装方案及施工过程中的关键技术,并对施工过程进行了计算分析及稳定性验算。结果表明,简支拱拱肋强度、应力验算均满足要求,其结构尺寸及验算内容可为类似工程提供参考。

超大断面隧道断层破碎带地区围岩受力变形监测分析

断层破碎带属于隧道地区典型的不良地带,其对隧道安全施工及运维影响重大。本文针对断层破碎带隧道围岩变形问题,以G45吉康高速公路晓沅隧道穿越断层破碎带工程为研究对象。通过采用现场监测手段,对隧道穿越F7c及F8c区域断层围岩变形以及支护受力进行分析。同时,对围岩位移、初支与二衬接触压力变化曲线分析,并将结果反馈到施工过程中。研究结论可为类似工程地质条件下超大断面隧道设计与施工提供借鉴与参考。

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。

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。

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。

磁选柱阶段弱磁选磁场模拟及受力特性分析

为预先分离超纯铁精矿和合格尾矿,通过数值模拟对磁选柱阶段弱磁选磁场进行优化设计并进行分选研究,通过受力特性分析验证分选合理性。结果表明,中心磁感应强度模拟值与理论值、实测值误差分别为1.40%~0.29%、1.64%~0.09%。为精确分离精矿和混合中矿,精选磁场电流选取2 A,径向磁场力(HgradH)最大(最小)为3.11×10^(8)A^(2)/m^(3)(7.57×10^(7)A^(2)/m^(3))、轴向磁场力最大(最小)为3.19×10^(8)A^(2)/m^(3)(5.61×10^(8)A^(2)/m^(3))。为精确分离中矿及尾矿,恒定磁场及扫选磁场选取4 A、最小径向(轴向)磁场力分别为1.54×10^(9)A^(2)/m^(3)(1.44×10^(10)A^(2)/m^(3))、3.30×10^(8)A^(2)/m^(3)(1.39×10^(10)A^(2)/m^(3))。通过分析颗粒受力,确定分离精矿(TFe品位为70.09%)、中矿(TFe品位为63.23%)和尾矿(TFe品位为9.40%)所需径向(轴向)方向磁场力控制在1.87×10^(7)~3.13×10^(8)A^(2)/m^(3)(2.86×10^(8)~6.18×10^(8)A^(2)/m^(3))、3.13×10^(8)~3.33×10^(9)A^(2)/m^(3)(6.18×10^(8)~1.44×10^(10)A^(2)/m^(3))。优化后的磁选柱阶段弱磁选流程理论上达到磁铁矿单体、连生体、脉石同步分离的目的,有效提高了磁铁矿的分选效率,为磁铁矿石的高效分选提供新的技术途径。

预制装配式地铁车站单环结构受力变形特性分析

为研究预制装配式地铁车站在地铁交通方面的安全使用,从而分析装配式结构的受力和变形,是研究装配式分块方案合理性的前提。针对青岛市某地铁线路预制装配式地铁车站,建立该车站单环结构实体单元模型,研究分析该单环结构的应力及变形情况。计算结果表明,采用该文的有限元模拟方法能够实现装配式车站单环结构受力变形的有效分析。在正常使用工况下,装配式结构的应力和变形都能满足要求。研究结果可为装配式地铁车站安全使用提供参考。

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。

大跨径波形钢腹板桥梁塔冠支架结构受力分析研究

钢混组合梁斜拉桥作为桥梁主要结构形式之一,具有跨径大、强度高、刚度好、疲劳寿命长、施工方便等特点,在现代桥梁建设中应用广泛。依托某桥梁工程,开展斜拉桥塔冠支架结构受力分析研究,重点介绍了结构布置形式、材料特性、荷载取值与组合、塔冠支架施工与结构计算,运用有限元软件对塔冠支架结构的安全性进行分析。经验证,支架构件的强度、刚度和稳定性均满足要求。

矿山法隧道初期支护的受力特征分析及安全系数计算

为了系统分析隧道初支拱架的力学性能及安全性能,根据某高速铁路项目A隧道的支护设计参数,基于荷载-结构数学模型,利用有限元分析方法,对A隧道的初期支护受力情况与安全系数进行计算,根据验算结果分析初支存在形变可能性的高风险区域。结果表明,Ⅴ级围岩隧道的初支变形风险区主要分布于拱脚和仰拱区域,在施工过程中应格外重视锁脚锚杆的施作质量;Ⅳ级围岩隧道的初支变形风险区主要分布于拱顶区域,应格外重视拱顶部分混泥土的厚度与密实度,谨防初支背后脱空。

明十三陵遗址生长树木受力及破坏分析

作为世界遗产、第一批全国重点文物保护单位和风景名胜区的明十三陵具有极高的突出普遍价值和文物、文化价值,其核心遗存13座帝陵中有12座存在文物本体上生长树木的情况,造成方城、宝城砖石墙体的多种残损和持续增长的、不定性的安全威胁。为解决文物保护与古树名木保护之间的矛盾,工作组在现场检测和详细调研的基础上,建立了树木和文物关系的简化模型,分析树木在自重、风荷载、雪荷载之下破坏文物本体的机理,并归纳为6种类型,最终通过边界条件,为后续如何处理树木提供了重要的依据。