一种高负载自重比轻型机械臂的研究

针对现有轻型机械臂负载自重比较小的问题,提出了将微型液压系统作为轻型机械臂直接驱动源的方案。设计了液压驱动轻型机械臂的机械结构,利用Arduino平台搭建了控制系统,提出了控制方法,并进行了实验。实验结果表明:应用微型直驱式液压系统的轻型机械臂负载自重比高,定位准确。

考虑管道自重荷载的埋地钢管结构计算方法

埋地钢管在重大引调水工程中应用越发广泛,作为整个工程的生命线,保证其结构安全至关重要。然而,目前埋地钢管的结构计算方法仍然较为粗略,常忽略管道自重荷载。针对此,采用理论分析方法,在Spangler模型理论基础上,构建出考虑管道自重荷载的新计算方法,并与传统计算方法和有限元法结果比较分析。结果表明:新计算方法仅需在原计算公式的分子项上增加管重项,较为简单方便;管道自重对变形增幅的影响基本上不超过20%,对管径大且埋深小的管道,应予以考虑,而对管径<1 m或埋深>4 m的管道,可以忽略;新计算方法与有限元法得出的变形结果规律性较好,一般情况下其计算精度较传统方法更高,并且同样适用于其他类型的埋地柔性管道。

自重湿陷性黄土地区桩基础承载特性研究

文中依托西安某公路桥梁工程,采用有限元法,结合现场浸水载荷试验结果,在验证模型有效性的基础上,通过改变桩径及桩长,对比研究了桩周黄土产生湿陷和未产生湿陷两种情况下的桩基受力承载特性.结果表明:当桩长为20 m、桩径为0.8 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为3 500 kN,桩周土湿陷时极限承载力为3 300 kN,承载力减小了5.71%.当桩长为17.5 m、桩径为1.2 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为6 000 kN,桩周土湿陷时极限承载力为5 700 kN,承载力减小了5%.自重湿陷性黄土地区的桩基承载能力随有效桩长的增大而增大,且相较于增加桩长,增加桩径时承载力的提高幅度较大,且沉降量较小,表明自重湿陷性黄土地区增加桩径更有益于提高桩基础的承载力.

预应力管桩长螺旋引孔注浆与自重式植桩施工技术

针对常规预应力管桩施工方法在基坑底部施工受限的问题,提出在桩位预引孔注浆及植桩的方法。通过将注浆系统与长螺旋钻机集成一体,实现长螺旋喷气钻进引孔、提升钻杆同步注浆一体施工,待形成水泥浆孔后,将预应力管桩以自重式植入浆孔内,最后通过振动锤和送桩器送至桩端持力层。管桩和水泥浆有机结合,形成强度较高的水泥土复合管桩,显著提高桩身承载力,满足施工正常开展,同时确保管桩植桩质量。

白车身薄板冲压件自重变形非线性仿真分析

为分析自重变形对薄板冲压件尺寸检测合格率的影响,利用HyperMesh与Abaqus构建天窗顶盖外板和中通道焊接总成自重变形非线性联合仿真模型。结果表明,不同的摆放姿态克服自重变形的能力不同,凸放可以提高零件克服自重变形的能力,验证了自重变形非线性分析方法指导白车身薄板冲压件测量方案设计的可行性。

基于固结与回弹试验的黄土自重湿陷下限深度确定方法

针对室内湿陷试验判定的黄土自重湿陷性与现场试坑浸水试验结果差异较大的问题,本文以西安黄土为研究对象,进行了黄土的自重湿陷系数试验与回弹试验,结果显示卸荷回弹变形与自重湿陷变形间存在紧密联系。通过扫描电镜试验、压汞试验等分析了不同压力下回弹变形与黄土微结构间的关系。应力较小时回弹变形较大,浸水附加变形(湿陷变形)以弹性为主并在卸荷后完全恢复,土体结构保持稳定;应力较大时回弹变形极小,浸水附加变形在卸荷后无法恢复,土体结构明显破损,黄土发生湿陷。在理论分析与试验结果的基础上提出了一种判定黄土自重湿陷下限深度的方法。黄土自重湿陷系数试验后,若土样卸荷回弹稳定高度大于浸水前固结稳定高度,则黄土不具自重湿陷性,反之则具有自重湿陷性,具有自重湿陷性的最大土层深度即自重湿陷下限深度。经工程实例验证,本文方法的判定结果与现场试坑浸水试验结果一致。

地基自重应力对机场土基剪切波速的影响建模

基于剪切波速的压实度测量计算的现有模型中未考虑到地基自重应力对剪切波速的影响,导致深层土基检测结果存在较大误差。针对该问题设计了机场土基剪切波速-地基自重应力测试装置,开展了变应力条件下98%压实度粉质黏土的剪切波速测试。试验采用退载法消除土样变形对试验的影响,建立了机场土基剪切波速与地基自重应力的相关性模型,并对比分析模型计算理论值与实测值,精度为97.4%,验证了模型的有效性。试验结果表明:在土体压实度为98%的条件下,地基自重应力从0 kPa增长至250 kPa,剪切波速增长了287.49 m/s,两者呈良好的对数函数关系,土基剪切波速随应力增长呈由快速增长至缓慢增长的趋势。在土体压实度和最佳含水率相同条件下,土基剪切波速随地基深度的加深而增大。

元代自重铭文铜权的初步研究

元代自重铭文铜权可分为六面体和圆体两种形制,包括“一斤锤”“斤三两锤”“斤半锤”“斤九两锤”和“二斤锤”等五种类别,具有形制单一、类别多样、数量较少、年代分布集中、地域分布集中、同一类定量砣的最大称重数不同、同一类定量砣的实测重量差别较大等七个特征。

含毛细饱和区土层中有效自重应力的快速计算方法

毛细饱和区的存在,使得有效自重应力的计算相对烦琐。尤其在考察有效自重应力分布时,很难直接绘制出各土层的分布曲线。为解决上述问题,以包含毛细饱和区的各土层有效自重应力计算为例,推导得出了可以快速计算土层中有效自重应力的方法,解释了毛细饱和区土体有效自重应力变化的本质。应用该方法,可以快速、高效地计算、绘制土层中有效自重应力的分布,对于土力学毛细饱和区相关知识点的理解和应用起到了积极的作用。

自重式划船器的结构设计与仿真分析

为了提高自重式划船器的运动特性与力学性能,采用解析法建立了划船器的运动方程,获得了扶手、脚蹬、尾座的轨迹、速度和加速度等运动特性,并优化了划船器各杆件的长度尺寸,通过SolidWorks Motion软件对划船器进行运动学仿真。结果表明:仿真值与解析值高度吻合,验证了运动方程的准确性。经过对长度尺寸进行优化后,得到了划船器各杆件的最优长度L_(1)=225 mm,L_(2)=1 012 mm,L_(3)=820 mm,L_(4)=400 mm和L_(5)=1 010 mm。通过SolidWorks Simulation软件对划船器进行静力学仿真,获得往复周期内划船器最大应力存在的部位与出现的时刻,并优化了各杆件的截面尺寸。结果表明:整个往复周期内,最大应力的部位始终出现在扶手连架杆上;无论是后拉还是前推,扶手连架杆最大应力始终在距胸部最远位置时达到最大。经过对截面尺寸优化后,划船器整体自身质量减小到149.9 kg,最大应力为139.5 MPa,仍低于材料的屈服强度。

水泥改良自重湿陷性黄土耐久性研究

为探究水泥改良后的自重湿陷性黄土的耐久性,通过无侧限抗压试验分析压实度、水泥掺量、养护时长、干湿循环次数等因素对改良土水稳定性和耐干湿性的影响,试验结果表明:改良土水无侧限抗压强度随压实度和水泥掺量增大而增大,随养护时长增大而呈先增大后减小的趋势。水稳系数增长幅度随着压实度和养护时间的增加而变小,其压实度宜控制在97%~98%之间,水泥掺量宜控制在8%~10%之间,养护时间宜在28~35d之间。改良土的无侧限抗压强度随干湿循环次数增加而降低;在干湿循环次数相同的条件下,其耐干湿性随掺入水泥量增大而增大,而掺入水泥量小的改良土抗压强度衰减速度较快。

往复式单作用泵采用自重球阀方案时主参数的设计

往复式单作用泵设计中采用自重球阀方案时,阀座孔直径dk、球体直径df、球体升程hmax这3个主参数的最优化设计关系到泵的寿命和容积效率,需要根据理论公式同时兼顾实际使用效果,通过多方案对比实验及长期工况实验的方法,选择合适的方案组。设计中关阀速度[vf]与滞后角度[β]分别对阀座孔直径dk作用效果正好相反,选型时需要强调主要矛盾,对次要矛盾可通过调整泵的主要结构参数(n、S、D)来达到矛盾的统一。

土力学的新概念与纤维土的有效自重应力

用土力学的新概念对纤维土进行分析,提出了绝对压强下纤维土的绝对自重应力、有效自重应力的新概念。土的抗剪强度取决于微结构单元之间的结构连结。总土体的(土颗粒)接触与联接率有两种算法,提出了通过电镜扫描进行计算的一种新算法。分析计算了沿海软土及海洋土的有效自重应力,包括各类土和各类结构。粉质黏土按现行规范的“对黏性土宜按水土合算计算”偏于危险。

自重湿陷性黄土地质条件下检查井施工新法

本文提出一种新的施工办法,有效解决了自重湿陷性黄土地质条件下检查井施工难题。该方法具有开挖快速、支护简单、成本优良、井周回填密实、安全稳定性好等诸多优点。

对大自重混凝土模板支撑架体施工技术的应用思考

大自重混凝土构件主要应用于工业建筑工程项目,能够更好地满足工业建筑特殊结构功能要求。但在实际施工过程中,高大模板支撑体系安全专项施工方案必须做好对各项影响因素的全面考虑,加强对整个施工过程的控制力度,确保大自重混凝土模板支撑架体施工技术的应用完全符合相关标准要求,提升施工的规范性,借助监测监控力度的提升来对全体施工人员、管理人员的行为进行约束,从而为建筑工程项目构建更加科学、完善的框架,基于此,对大自重混凝土模板支撑架体施工技术的应用进行思考,推动实现对相关工程项目质量的有效保障,为建筑行业的进一步发展提供一定的助力。

单侧肢(下肢)自重训练对11~12岁小学生身体素质的影响

目的:探讨单侧肢(下肢)自重训练对11~12岁小学生身体素质的影响研究。方法:采用观察、访谈及实验法完成了对86名积余实验学校小学生为期9周、相同负荷量不同动作模式的下肢自重力量训练。结果:实验组与对照组通过9周单侧肢(下肢)自重训练后50m快速跑数据指标具有显著性差异;1分钟跳绳数据指标实验组与对照组9周训练后具有显著性差异;1分钟仰卧起坐在9周训练后数据指标出现显著性差异;50m×8往返跑在实验后数据指标具有显著性差异;坐位体前屈在实验后实验组与对照组数据并没有显著性差异。结论:单侧肢(下肢)自重训练不仅能够显著提高11~12岁小学生身体素质的训练效果,而且还能有效提高关节肌群之间的协调性和身体的稳定与平衡能力,从而对其整体动力链的工作效率具有显著的促进作用。

膨润土胶体在处置库围岩裂隙中的扩散模型研究

为了预测膨润土胶体在甘肃北山高放废物深地质处置库围岩裂隙中的扩散过程,提出了综合考虑膨润土胶体颗粒自重与水化力的扩散模型。研究了钠离子浓度、水化力、胶体颗粒自重以及蒙脱石体积分数对膨润土胶体的扩散过程和扩散系数的影响。研究结果表明:随着钠离子浓度的增加,膨润土胶体的扩散速率与扩散距离均减小。胶体颗粒自重越大,对扩散的影响越大。随着扩散的进行,水化力对扩散的影响逐渐减小,范德华力和扩散双电层力对扩散的影响逐渐增大,膨润土胶体的扩散系数整体表现为先减小后增大。当蒙脱石体积分数较小时(φ<0.45),随着钠离子浓度的增加,扩散系数整体上逐渐增大;当蒙脱石体积分数较大时(φ>0.45),钠离子浓度对扩散系数的影响较小。

纸质双层地下空间结构模型设计优化分析

以第七届城市地下空间工程大学生模型设计竞赛为背景,以纸质双层地下空间结构模型为分析实例,从模型概念设计、选型制作、理论计算、数值分析等方面,对模型结构进行了优化分析,完成了加载实验。该模型结构满足题目要求,在承受满载100 kg时,模型结构沉降量仅为2.80 mm。参赛实践表明,大学生模型设计竞赛可以像实际工程结构设计一样,通过概念设计、力学分析、数值计算优化等找到合理的结构设计方案,加上精良的制作工艺和反复练习,能够培养学生的创新能力、动手能力以及团结合作精神。

100 m~150 m跨混凝土拱桥基于特定钢拱架的预拱度快速计算方法

针对100 m~150 m跨混凝土拱桥所采用的特定钢拱架的预拱度计算问题,提出了一种用拱圈自重变形和钢拱架变形比值快速计算钢拱架预拱度的方法。为了得到不同矢跨比和拱轴系数下的钢拱架变形比值,编写了通过导入MCT文件建立Midas/Civil有限元模型的辅助程序,实现从单元、边界条件、施工阶段和施工阶段联合截面定义的全过程快速建模,对拱圈混凝土分底板、腹板、顶板三环浇筑,考虑钢拱架与拱圈的联合作用,给出了钢拱架预拱度计算公式。计算结果表明,对于常用矢跨比和拱轴系数的混凝土拱桥,拱圈分环浇筑变形与拱圈自重变形比值的平均值为4.37~4.88,为方便钢拱架弹性变形计算,建议变形比值统一取5.0。将该方法应用于一座净跨径为135 m的混凝土拱桥钢拱架预拱度计算中,得到的钢拱架弹性变形与空间模型结果最大误差为4.30%,满足工程精度要求,表明该方法合理可行,可在混凝土拱桥钢拱架预拱度计算中推广应用。

大厚度自重湿陷黄土湿陷变形评价方法的研究

黄土湿陷变形是地基工程的关键问题。依据大量的现场试坑浸水试验和室内湿陷性试验结果,区分不同黄土地区,分析了场地浸水自重湿陷变形实测值与计算值之间的关系,表明陇西地区、陇东—陕北—晋西地区、关中地区和其他地区自重湿陷变形计算值的修正系数分别为2.0,1.7,1.2,0.4。依据典型场地黄土自重湿陷系数、自重湿陷变形、地层结构随深度的变化特征,通过现场试验实测不同埋深黄土自重湿陷变形的平均自重湿陷系数与室内试验测试自重湿陷系数的加权平均值之间的关系,揭示0~10 m,10~15 m,15~20 m不同埋深范围黄土原位浸水产生自重湿陷变形时,对应的室内试验自重湿陷系数的加权平均值依次为0.015,0.020,0.025,确定了大厚度自重湿陷性黄土的自重湿陷系数起始门槛值。关中地区不同场地Q2黄土的自重湿陷变形实测值一般小于7.0 cm。该地区不同场地Q2黄土的自重湿陷系数的均值约为0.029,其自重湿陷系数的起始门槛值可取0.025。