基于能量法的双钢板混凝土遮弹层设计计算方法研究

为了深入探讨双钢板混凝土结构抗强冲击时后附钢板的耗能方式变化,基于最小耗能原理和无量纲化分析,反推得到了不同材料和结构尺寸下后附钢板耗能状态。结合混凝土强度极限条件,建立了兼顾塑性变形和侵彻贯穿破坏形态的后附钢板综合耗能计算公式以及后附钢板最小临界厚度解析表达式。计算结果表明,薄钢板综合耗能可达仅考虑贯穿效应耗能的4~5倍。基于能量守恒原理,提出了双钢板混凝土遮弹层防贯穿设计六步法,给出了弹体临界贯穿速度和弹体余速计算公式。该计算公式与已有钢板混凝土结构侵彻试验结果吻合较好。

内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁数值模拟

为解决深厚冲积层冻结井筒的支护难题,采用有限元软件对内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁结构的强度特性进行了数值模拟。计算结果表明,提高混凝土强度等级、增大厚径比和加大内层钢板厚度可显著提高该种井壁的承载能力,而配筋率对井壁承载力影响很小。根据数值模拟计算结果,回归得到了内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁承载能力计算公式,计算方法简单,可用于该类井壁结构设计参考。

深厚冲积层井筒修复内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁研究及应用

针对板集煤矿副井井筒修复的复杂工程条件,提出采用内套内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁结构。首先,对该种新型井壁结构力学特性进行了模型试验研究,结果表明:在井壁结构中高强钢纤维混凝土的极限压应变可达(-3 710^-3 750)με,显著提高了井壁结构的延性特征;由于内层钢板的约束作用,井壁内缘钢纤维混凝土也处于三向受压状态,钢纤维混凝土抗压强度提高了1.822~1.974倍,从而显著提高了该种复合井壁的承载能力;在板集煤矿副井井筒修复工程中首次应用了内层钢板高强钢纤维混凝土复合井壁,并通过现场实测结果表明,2个监测水平钢纤维混凝土应变分别为-290με和-359με,远小于试验实测的极限压应变值,说明目前该种新型井壁结构混凝土变形小,井壁结构安全可靠。

深冻结井筒内层钢板高强钢筋混凝土复合井壁试验研究

针对600～800 m特厚表土层中冻结井筒的支护难题,根据约束混凝土原理,提出合理的解决途径是采用内层钢板高强钢筋混凝土复合冻结井壁结构。通过模型试验,对该种井壁结构的应力、变形和强度特性进行深入研究,结果表明:由于内层钢板筒的约束作用,井壁结构中混凝土处于三轴受压应力状态下,其变形能力和抗压强度都得到较大程度的提高,井壁破坏时,内缘混凝土的环向应变可达-4 000με,表现出较好的延性特性,改善了高强混凝土的脆性缺陷。如将目前现场使用的现浇高强钢筋混凝土冻结井壁改为内层钢板高强钢筋混凝土复合结构形式,则井壁承载能力可大大提高,可合理地解决特厚表土层中冻结井筒的支护难题。影响该种井壁极限承载力大小的因素依次为混凝土抗压强度、厚径比、内层钢板厚度和配筋率,其中提高混凝土强度对井壁承载力影响非常显著,如将混凝土强度提高10 MPa,则井壁承载力将提高约13.8%。而增大配筋率对井壁承载力影响甚微,所以,在实际工程应用中,为经济合理设计井壁,只需配置单外排钢筋。最后,根据理论分析和试验结果推导出该种井壁承载力的计算公式,从而为该种井壁结构的工程应用提供设计依据。

基于超声波的钢板防腐层剥离检测方法

针对管道防腐层破损和剥离的检测问题,从钢板防腐层模型出发,提出了一种基于超声波的钢板防腐层剥离检测算法.该算法利用兰姆波在单层介质和双层介质中的传播特性,得出了不同传播介质与超声波传播速度变化的关系.在有限元仿真软件ANSYS环境下构建了裸钢板模型及外壁涂有防腐层的钢板模型,分别在这两种模型下进行受力振动产生超声波,并对超声波的传播速度进行对比分析.通过仿真计算得出,超声波在有防腐层钢板中比在裸钢板中的传播速度慢,根据仿真模型搭建实验平台,验证了仿真结果的正确性,从而可进行基于超声波的钢板防腐层剥离检测.

多层环形钢板阻尼器隔振系统建模与仿真研究

为了满足航空航天等特殊工况下阻尼减振的需要,研制了多层环形钢板阻尼器,该阻尼器借助于载荷作用下多层金属环之间的摩擦力实现阻尼隔振.并进行了多层环形钢板阻尼器的结构设计;根据动力学原理,建立了阻尼器的振动系统模型及系统方程;利用相轨迹方法获得了自由振动相图;以实验研究为基础进行了动态仿真,并对仿真结果加以分析,获得了多层环形钢板阻尼振动系统的动态特性.

专用多层钢板隔振器实验研究

以前期研究成果为基础,结合航空发动机管路系统隔振的具体需求,对多层钢板隔振器的结构形式及基本性能进行了深入的研究,并研究了影响多层钢板隔振器性能的主要影响因素。实验结果表明,多层钢板隔振器具有良好的迟滞阻尼性能,隔振器的刚度和能耗系数都随形变的变化而呈非线性变化;隔振器的性能受预压缩量和钢板层数等参数的影响。研究结果为多层钢板隔振器在航空发动机管路支承中的应用提供了实验依据。

建筑基础隔震技术系列讲座之二叠层钢板橡胶隔震体系设计与分析

本文从工程应用的角度，介绍了叠层钢板橡胶垫的隔震特点和设计原理，以及采用叠层钢板橡胶垫的隔震建筑的动力分析模型和方法，并通过一个实例说明其隔震效果。

三层不锈钢板电阻点焊温度场数值模拟

根据三层不锈钢板电阻点焊熔核形成过程,建立了模拟三层板点焊温度场的轴对称有限元模型。在分析了三层板点焊的热电过程基础上,计算结果表明三层板点焊熔核初期是先形成包含中间板和上下工件/工件接触面的较小的熔核,随时间延长,熔核再沿轴向和径向逐渐长大的过程。通过试验验证表明,数值模拟结果与实际吻合良好。该模型为进一步的电阻点焊多层板的温度场和应力场分析提供了基础。

叠层钢板厚度的磁场扰动与磁力测量方法对比研究

在“65Mn-不锈钢-硅钢”构成的叠层钢板中,对比研究了磁场扰动(MFD)与磁力测量(MFM)两种方法对特征层厚度的检测能力。首先,有限元仿真扰动磁场强度与磁力对硅钢层厚占比的表征能力,分析了永磁体参数、信号提取位置等因素对传感器检测灵敏度的影响,由此提出了差动式磁场扰动检测传感器以及优化了磁力测量传感器参数;其次,实验对比两种传感器对叠层钢板中硅钢层厚占比的检测灵敏度,以及灵敏度随叠层钢板表面65 Mn薄层厚度的变化规律。结果表明:在不锈钢-硅钢叠层钢板中,磁力测量传感器的灵敏度约为差动式磁场扰动传感器的3倍;当叠层钢板表面存在铁磁性65 Mn薄层时,两种传感器灵敏度均下降,但磁力测量传感器的检测能力优于差动式磁场扰动传感器。

25mm厚钢板产生层间撕裂的原因和防治

层间撕裂并非是厚板独有的质量问题,结合工程实例,分析25mm厚低合金钢板产生层间撕裂的原因.通过对钢材的超声波探伤检测、化学成分分析和Z向性能检测,指出层间撕裂主要与节点设计不当和钢材内非金属夹杂物偏析、分层有关,并提出了预防措施.对产生裂纹的构件视严重情况提出了不同的修补处理方法.

影响叠层钢板橡胶垫隔震结构隔震效果的因素分析

采用时程分析法计算出多个工况的时域反应最大值,通过分析,总结出地震波类型、隔震层位置、隔震层刚度会直接影响隔震效果。

叠层钢板橡胶垫隔震结构的发展及应用

对隔震结构的概念、基本原理以及叠层钢板橡胶垫的构造进行了介绍,概括了隔震结构的发展及工程应用情况,指出隔震结构的应用具有明显的经济效益和社会效益,值得推广使用。

三层钢板胶焊熔核形成过程的有限元分析

基于ANSYS有限元分析软件,将胶层引起的钢板间接触电阻进行参数化处理,建立了考虑胶层作用的三层钢板胶焊熔核形成过程的多物理场耦合模型,从结构场、电场、温度场分布等方面分析三层钢板胶焊熔核的形成特点,并通过实验验证了所建模型的可靠性.结果表明:对于厚度为0.8 mm DC04低碳钢、厚度1.4 mm DP600双相钢和厚度1.8 mm DP780双相钢的三层钢板胶焊,胶层使得相同电流下三层钢板胶焊熔核的形成时刻比无胶层的点焊熔核的形成时刻提前了约40 ms;在DP600双相钢与DP780双相钢接触面的熔核形成时刻比在DC04低碳钢与DP600双相钢接触面的熔核形成时刻提前约80 ms.

淬火处理对T8/Q235多层钢板组织和性能的影响

采用热轧复合法制备了T8/Q235多层钢板,并对其开展了不同温度和保温时间的轧后淬火处理,以调控其碳元素分布及组织特征。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和三点弯曲试验等分析了T8/Q235多层钢板在不同状态时的微观组织和力学性能。结果表明:轧制复合态时,T8层主要由珠光体和铁素体组成,Q235层主要为铁素体,在T8/Q235界面处形成了梯度分布的组织。淬火处理后,T8层主要由马氏体组成,而Q235层随着淬火温度的升高或保温时间的延长,马氏体的比例逐渐增多。随淬火温度升高或保温时间延长,T8层中的碳含量降低,导致T8层硬度逐渐下降,而Q235层硬度先升高后降低。三点弯曲过程中,当预制缺口位于塑性较好的层时,能延缓弯曲过程中主裂纹的萌生与扩展。

隔热罩三层镀铝钢板电阻点焊工艺参数实验

以确定汽车发动机隔热罩三层镀铝钢板电阻点焊良品工艺参数为目的,采用电阻点焊产品外部品质(目视)和内部品质(宏观金相检验)的判定标准,以厚度组合为0.5 mm×0.5 mm×1.0 mm的镀铝钢板为研究对象,针对焊接电流、焊接时间对点焊品质的影响规律进行实验研究,并确定了一组三层镀铝钢板的电阻点焊良品工艺参数。实验结果表明,在采用CuCr型电极材料的条件下,具体良品工艺参数为:焊接电流7.5 kA,焊接时间16周波0.32 s,电极压力1.7 kN,电极交换点数104点。为相关理论分析和数值模拟提供了可靠的基础实验数据。

内荆河特大桥主墩深基坑单层钢板桩围堰施工技术

内荆河特大桥主墩位于内荆河河道中,其地质为中密状细砂层,条件较差,基坑深度超过10米,受航行船舶对水体的扰动较大,是典型的江汉平原内河航道水中墩施工,本文对水中墩的深基坑技术进行总结,对后续类似工程提供参考。

深基坑薄封层钢板桩围堰支护结构体系创新技术应用

文章以某新建大桥为背景,针对项目存在的施工难度大、工期紧、安全风险高的难点,提出了深基坑薄封层钢板桩围堰支护结构体系创新技术.阐述该技术创新点及工艺原理,并重点围绕具体施工工艺进行分析,实践证明,该工艺能有效缩短工期,经济效益良好.

单层钢板桩围堰在桥梁施工中的应用研究

钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰,具有强度高,防水性能好,材料可重复利用等特点,在桥梁深水桥墩中有着较为广泛的应用。结合工程实例,对单层钢板桩围堰参数的确定,施工工艺和方法,以及渗漏分析及处理措施进行了分析。实践证明,此单层钢板桩围堰施工技术的应用降低了施工成本,为主墩施工争取到了宝贵的时间,取得了良好的经济效益和社会效益,为类似的工程施工积累了经验。

密质细砂地质单层钢板桩围堰渗漏防治措施

本文以江北高速公路内荆河特大桥主桥密质细砂层低桩承台施工为例，介绍了单层钢板桩围堰在施工中出现渗漏情况的防治措施。分为水中位置、河床中、及封底后涌水几种情况，值得同类工程参考。