大直径AZ80镁合金热模锻有限元分析

运用Pro/Engineer进行三维造型和建模,结合Deform-3D有限元软件对大直径764 mm AZ80镁合金锻件的热模锻过程进行模拟,分析模具温度对锻件的温度分布、等效应力分布以及上模载荷曲线的影响。根据模拟结果制备大尺寸AZ80镁合金锻件,并采用扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试,分析锻件不同部位的显微组织和力学性能。研究结果表明:当模具温度为350℃时,锻件的成形性最好;当模具温度为250℃和300℃时,锻件的等效应力和上模载荷较大;当模具温度为400℃和450℃时,锻件的局部温度将会超过400℃,容易产生过烧,均不利于加工;锻件中不同位置的流线方向与第2相分布方向一致;在损伤值较小的区域,合金具有更高的强度和伸长率。

基于FLUX3D的变压器油箱和夹件杂散损耗分析研究

开展杂散损耗分析有助于提高变压器运行效率。本文利用法国FLUX3D软件建立了一个考虑油箱和夹件损耗的SFL1-20000/35变压器有限元模型,获得了变压器油箱和夹件的涡流分布和损耗估计值。通过自定义B(H)磁滞曲线参数,采用线性表面阻抗法和非线性表面阻抗法分别计算了变压器油箱壁及夹件涡流损耗。与国标参数/出厂测试参数校核结果显示非线性表面阻抗法具有准确性更高的特点。相关模型构建的讨论与计算结论对于标准或特种变压器的优化设计和运行分析具有一定的参考价值。

基于DEFORM的高压排气消声器壳体成型设计

为了获得高压排气消声器壳体成型的合理参数,缩短设计试验周期,采用DEFORM-3D有限元软件对壳体收底成形过程进行了数值模拟研究。分析了不同成形温度对翻板旋压收口成形质量的影响,研究可得消声器翻板旋压成型的最佳温度为1150℃。

深厚软土地区隧道开挖变形特性数值模拟研究

为研究深厚软土地区隧道开挖变形特性,文章依托广西某地铁盾构隧道实际工程,利用FLAC 3D有限元软件建立数值模型,分析了不同开挖阶段的隧道地表轴线变化特征,以及不同软弱下卧层厚度对隧道变形及地表沉降的影响,研究得出:隧道开挖到监测断面时,地表沉降迅速增大,当开挖面超过监测断面时,注浆浆液硬化导致的地层上浮,使地表沉降减小,待地层长期沉降稳定后,地表沉降相较于开挖时有所增大;随着隧道开挖,隧道轴线地表沉降最大位置不断向前推移,开挖面后方由于同步注浆出现一定的隆起变形,待地层长期沉降稳定后,隧道轴线不同位置的地表沉降基本一致;随着软弱下卧层厚度的增大,地表沉降减小,隧道上浮位移增大。

复杂地层条件下深基坑支护方案的数值模拟研究

为研究复杂地层条件下深基坑的变形特征及支护方法,文章以某地铁站深基坑为例,基于Plaxis3D有限元数值软件,结合现场监测点实测数据,探究了深基坑支护结构的变形特征以及地表沉降规律,并对深基坑内部的钢筋混凝土力学性能进行了分析。主要得到以下结论:(1)支护结构承受的土压力不断增加,土压力使得支护结构向外变形,产生水平方向的位移;(2)支护结构的位移方向均趋向于基坑内侧,矩形基坑长边围护墙的侧向位移普遍大于短边连续墙的侧向位移,中点处连续墙的侧向位移大于角点处连续墙的侧向位移;(3)钢筋混凝土支撑随着开挖深度的增加,支撑轴力也随之增加,在基坑开挖至底部时,支撑承担力大于80%,充分发挥了支撑作用。该研究可为复杂地层条件下深基坑的支护方案提供参考。

基于数值模拟的粉末冶金TiAl合金叶片模锻工艺研究

采用Deform-3D有限元软件对粉末冶金Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W(摩尔分数,%)合金叶片的模锻工艺进行数值模拟研究,分析预热温度和上模速度对TiAl合金叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布以及上模载荷的影响。结果表明,随预热温度升高和上模速度减小,叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布更均匀,有利于提高叶片组织的均匀性。随着模锻过程的进行,由于TiAl合金加工硬化以及锻坯与模具间的摩擦增大,导致上模载荷不断增大,而预热温度升高和上模速度减小均使上模载荷显著降低。粉末冶金TiAl合金叶片模锻变形的最佳工艺参数为预热温度1200℃、上模速度0.5 mm/s。

基于FLUX的三相三芯柱变压器油箱和夹件涡流损耗

电力变压器的涡流损耗计算,对于提高变压器的稳定性、安全性和高效性具有重要意义。首先,从三相三芯柱变压器铁芯拓扑结构出发,基于统一磁路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)推导了考虑绕组耦合的三相三芯柱变压器电磁模型。然后,将电磁模型与涡流损耗经验公式联立,计算出电力变压器油箱和夹件的涡流损耗值。最后,借助有限元仿真软件FLUX3D,为变压器建立一个有限元模型,建模过程中考虑了油箱和夹件的涡流损耗。将所得涡流损耗结果与FLUX3D软件建模分析的结果进行对比,证明了涡流损耗研究方法和FLUX3D软件的有效性。基于该软件的建模与涡流损耗计算方法的探究对电力变压器的研发、生产和应用具有一定的前瞻性。

公路边坡稳定及抗滑桩加固分析

常规的边坡支护设计方法因理论支持力度匮乏,使当前边坡工程设计仍有一定缺陷,造成边坡变形甚至失效或支护结构"过剩"。文章以某公路人工堆填边坡为例,采用PLAXIS3D有限元软件建立三维模型进行边坡稳定性分析,利用考虑桩-土相互作用的强度折减法,研究边坡支护形式的合理选型。研究结果表明:抗滑桩+毛石挡墙联合支护措施,比同几何设计尺寸的抗滑桩措施更能有效控制边坡变形,保证边坡稳定;当仅采用抗滑桩进行加固时,桩间距等桩身参数需严格调整,使得施工难度大、经济性差;在公路边坡附近设置弃土场时,弃土荷载作用下,边坡受到的影响有限;在现行设计标准下,拟建弃土场的最大堆载量可达到设计标准荷载的2倍。

掺MgO不分缝常态混凝土拱坝仿真分析

国内采用掺MgO筑坝技术修建不分缝拱坝的工程已越来越多 ,为了研究这种坝型在施工期与运行初期的受力性能 ,结合三江拱坝实例 ,采用三维有限元仿真软件FZFX3D、大型通用有限元软件ANSYS对混凝土坝的施工过程进行仿真分析 ,比较了不同MgO掺量对大坝温度、应力的补偿作用 ,分析了不同蓄水计划对坝体应力状态的影响 ,评价了贵阳市乌当区三江拱坝主体工程施工方案的合理性。

既有人防工程对隧道建设的影响研究

新建隧道工程穿越或邻近既有建筑物时,二者之间会产生相互影响,存在安全隐患,有必要对新建隧道工程和既有工程的应力、位移等变化规律进行研究。采用FLAC3D有限元软件建立三维模型,对既有人防工程附近新建隧道进行研究,研究结果表明:双线隧道工程左右两隧道的施工顺序对隧道变形有一定影响;当隧道离人防工程距离越近,既有人防工程其对隧道的变形影响越大。

特殊地质条件下滑移边坡数值模拟分析

滑坡是一种较为常见的地质灾害,给人民生命财产和交通出行造成严重影响。本文根据广东省某边坡滑塌现状,结合地质勘察、现场情况,分析该边坡滑塌的主要原因是:在持续暴雨等不利工况下,雨水下渗汇集至全风化页岩层面及风化层中,全风化页岩受雨水浸润软化,抗剪强度较低,且岩土体容重增大,下滑力增大,导致边坡坡体滑移失稳,滑坡地表可见明显裂缝及周界。基于滑坡治理工程实施前各可能滑面的变形活动特点及相应稳定程度,反算各滑动面的主滑带力学指标。通过FLAC3D有限元软件模拟分析高边坡在不同支护条件下位移变化情况;数值模拟结果显示,建议采用“抗滑桩支挡”方案。

不锈钢搅拌摩擦焊搅拌头温度场模拟

搅拌头技术是搅拌摩擦焊工艺的关键技术,不锈钢搅拌摩擦焊一个重要的难点是确定不锈钢搅拌摩擦焊搅拌头的材料。此材料要求在1 000℃或更高的温度下具有良好的耐磨性和韧性。采用搅拌摩擦焊工艺对3 mm厚0Cr18Ni9不锈钢板进行了对接焊接。利用有限元软件DEFORM-3D初步模拟了在旋转速度600 r/min,焊接速度70 mm/min下焊接不锈钢时搅拌头的温度场分布。结果表明,模拟结果与实测结果基本吻合。

深基坑开挖对临近桥墩影响分析

本文结合上海市宜山路端井深基坑围护开挖的具体实践,利用理论分析、数值模拟(FLAC-3D)、现场实时监测等手段,以土与支护结构相互作用稳定性为研究核心,对深基坑开挖过程对邻近的明珠一号桥墩的影响进行了全面深入的研究,取得了一些有创见性的成果。

超深基坑支护开挖数值模拟研究

本文结合上海市宜山路端井深基坑围护开挖的具体实践,利用理论分析、数值模拟、现场实时监测等手段,以土与支护结构相互作用稳定性为研究核心,对深基坑开挖过程中引起的土层位移、地表沉降的分布规律以及支护结构的位移、应力改变等相关内容进行了全面深入的研究,取得了一些有创见性的成果。

基坑开挖对围护结构及邻近建筑物变形影响分析

为研究基坑开挖过程对邻近建筑物的影响和基坑围护结构的变形规律,以赣江金赣服务中心项目市政配套工程为背景,通过有限元软件FLAC3D进行数值分析计算,分析不同工况下基坑围护结构和建筑的变形情况。分析结果表明:基坑开挖打破原始应力平衡,建筑物位移呈现出与基坑距离越近,其倾斜和沉降变形越大的趋势;且基坑深度与其最大水平位移值密切相关,最大水平位移值发生在基坑深度的2/3左右。可为类似工程条件下基坑设计、施工提供借鉴和参考。