NUMERICAL SIMULATION STUDY ON DEFORMATION UNIFORMITY OF EQUAL CROSS SECTION LATERAL EXTRUSION

Equal cross section lateral extrusion (ECSLE) is an effective method realizing pure shear deformation. The influence of friction factor on the deformation uniformity of ECSLE was investigated with rigid plastic finite element method. The result shows that the non-uniform deformation in extrusion is caused mainly by the friction between workpiece and die. The higher the friction factor is, the more uneven plastic deformation resulted in extruded workpiece. The relation curve of deformation uniformity vs. friction factor was drawn based on the analysis result. The curve can be used as a basis of ECSLE process design.

基于群桩基础改进的变径微型桩承载特征研究

为改善输电杆塔微型桩基础的承载特性、降低用料成本,提出基于微型群桩改进的变径微型桩基础型式。通过高原山区等截面微型群桩原型试验与数值反演模型相互验证,对3种变径微型单桩进行模拟,并与微型群桩承载效果进行对比分析,揭示变径微型桩的承载特征与变形机理。结果表明:微型群桩基础(2×2单桩)由于承台和群桩效应的影响,其抗压和抗拔承载力分别大于和小于对应的单桩承载力总和;双扩径微型桩(扩径部分直径=2×等截面桩身直径)的极限抗拔和抗压承载力约为等截面微型桩的3.8倍和2.7倍,土体变形集中于扩径部位,且变形量较大,表现为多支点摩擦-端承桩特性;于桩顶增设承台可有效改善双扩径单桩的下压及水平承载性能,与未增设承台相比,承载力分别提高了2.1倍和2.2倍。研究表明,通过扩展部分桩径并增设承台使微型单桩性能提升至等截面群桩水平的方法可行,对送变电建设具有工程意义。

高陡边坡变截面桩基础受力性能研究

高陡边坡中输电塔大直径钢管直桩基础存在材料浪费、经济型较差的问题,使用阶梯变截面桩基础可有效提高基础的经济性、降低施工难度。文中采用ABAQUS软件分别建立45°边坡的变截面桩及直桩精细化有限元模型,在相同下压工况下,以最大应力和最大位移为分析对象,对变截面桩和直桩进行对比。研究发现,在软土地区45°边坡条件下,变截面桩和等截面桩最大拉应力值均符合强度要求,最大位移和钢筋笼最大应力相差很小,变截面桩可以代替直桩;在硬土地区45°边坡条件下,变截面桩和等截面桩最大拉应力值均符合强度要求,最大位移和钢筋笼最大应力相差很小,变截面桩可以代替直桩。研究成果可为阶梯变截面桩在高陡边坡输电塔中应用提供一定的借鉴与参考。

带环形槽的航空圆弧端齿盘磨齿加工参数优化设计

为实现在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机床上加工带环形槽的航空圆弧端齿盘,对带环形槽的航空圆弧端齿盘的加工方法进行了研究。根据圆弧端齿盘的加工原理,建立了螺旋角不为零时砂轮半径、砂轮顶宽、刀尖圆角半径的计算方法。在此基础上,对带环形槽的航空圆弧端齿盘节径平面上的齿槽和齿牙面积进行等截面修正,建立了砂轮半径增量的计算方法。根据格里森圆弧端齿盘设计准则,建立了圆弧端齿盘磨齿加工参数优化模型,采用遗传算法对圆弧端齿盘加工参数进行了优化设计分析。在国产H650GA型数控螺旋锥齿轮磨齿机上进行了实际的磨齿加工,并对实验工件进行了齿形误差检测和实际的接触区检测,验证了带环形槽的航空圆弧端齿盘磨齿加工参数计算方法的正确性。

等截面高耸烟囱涡激共振时风荷载的风力作用研究

关于锁定区域范围的描述,不同参考文献存在显著的差异。同一类型地形结构发生涡激共振时,横向风向的等效风荷载在基本一致的情况下可能仍存在显著差异。依托实际工程案例,在分析锁定区及横风向等效风荷载的基础上对组合等效风荷载进行确定,结果发现,实例计算检查测试结果与规范之间存在较大差异。

含复杂电源结构省级电力系统电力电量平衡方法

随着风电、光伏大规模接入电力系统,为计及其出力的不确定性,需要以年为尺度、小时为颗粒度进行电力电量平衡分析。以含复杂电源结构、内部断面限制、外部交直流受电的省级电力系统为对象,提出了一种新的电力电量平衡分析方法。该方法以日周期进行滚动平衡分析,针对特定日:通过对各分区同类电源进行聚合以简化问题、降低求解规模;通过构建火电开机优化模型以在考虑断面限制下以均衡开机为原则确定各分区火电开机容量;通过合理设计优化调度模型以在满足不同分区同类电源均衡调度、同一分区不同种类电源顺序调用原则下实现电力平衡计算。算例以实际省级电力系统数据为基础,验证了该方法的有效性、合理性、快速性。

高速磁浮隧道扩大等截面斜切型缓冲结构减缓初始压缩波机理研究

高速轨道车辆驶入隧道,在车前产生初始压缩波,以声速传播至隧道出口处并向外辐射产生微气压波,对环境造成严重危害。采用三维非定常可压缩流动N–S方程和SST k–ω湍流模型,以国内某型600 km/h的磁浮列车为研究对象,通过模拟磁浮列车驶入扩大等截面无斜切缓冲结构、扩大等截面斜切型缓冲结构和无缓冲结构隧道产生的初始压缩波情况,分析缓冲结构斜切端及斜切角度对初始压缩波的减缓作用及机理。结果表明:初始压缩波最大压力梯度的形成与车头最大横截面积变化率部位进入隧道/缓冲结构入口直接相关,同时与隧道内流量变化率最大值相对应;设置扩大等截面无斜切缓冲结构可较大幅度降低压缩波最大梯度,降低率为49.92%;将扩大等截面缓冲结构的垂直端改为正斜切端可进一步提高降低率,当斜切角分别为10°、20°、30°和39°时,降低率增幅分别为12.93%、10.32%、8.18%和6.28%;扩大等截面斜切型缓冲结构斜切角为10°时对初始压缩波的压力梯度峰值降低作用最明显,总降低率为62.85%。本文采用头型横截面积变化率、空气流量和观测点压缩波三方面耦合分析方法,探究影响初始压缩波最大压力梯度的头型、空气流量之间的相互映射关系,合理解释了缓冲结构减缓初始压缩波机理,可为今后进一步优化列车头型和不同型式缓冲结构设计及其气动效应分析提供了参考。

等截面装配式框架预应力锚索支护结构承载特性研究及其算法验证

目前边坡支护工程多采用现浇框架预应力锚索支护结构,该结构能满足滑坡和边坡支护的要求,但是面对应急救灾和施工不便的工程项目时存在不足之处。对此,针对等截面装配式框架预应力锚索支护结构及其算法,通过数值模拟、现场监测试验、理论研究等手段,深入对比研究了装配式框架和现浇框架的承载特性,并验证了装配式框架算法。结果表明:等截面装配式框架预应力锚索支护结构同现浇框架结构承载能力基本相同,但是具有工期短、耐久性好、施工方便等优点;随着高度增加,在立柱上的装配式框架和现浇框架装配式框架应力、应变的差值变大,对横梁上的应力、应变影响较小,并且预制构件连接处节点强度较低,同时装配式框架应变随着温度在2℃~30℃内变化时趋于稳定;通过数值模拟发现三种装配式框架结构设计计算方法中铰支座结构设计算法更加安全,可运用于实际工程设计。

重比重、等比重和轻比重罗哌卡因在剖宫产手术麻醉应用中的效果

目的探究与分析重比重、等比重和轻比重罗哌卡因在剖宫产手术麻醉应用中的效果。方法选取苏州市立医院自2020年2月至2022年2月收治的剖宫产产妇90例,采取随机数表法分为重比重组、等比重组、轻比重组,每组各30例,重比重组采用0.5%的盐酸罗哌卡因注射液2 ml+10%葡萄糖1 ml,等比重组采用0.75%的盐酸罗哌卡因注射液2 ml+脑脊液1 ml稀释,轻比重组采用0.75%的盐酸罗哌卡因注射液2 ml+注射用水1 ml,比较三组剖宫产产妇的麻醉效果、麻醉药物起效时间、基础指标变化,同时观察三组剖宫产产妇的不良反应。结果等比重组及重比重组的麻醉总有效率高于轻比重组,差异有统计学意义(P<0.05)。等比重组麻醉阻滞起效时间、运动阻滞起效时间长于轻比重组,短于重比重组,感觉阻滞恢复时间、运动阻滞恢复时间明显短于重比重组,长于轻比重组,差异有统计学意义(P<0.05)。三组麻醉后10 min与麻醉前比较收缩压(SBP)、舒张压(DBP)均较低,心率(HR)升高,等比重组与重比重组比较SBP、DBP较高,等比重组与轻比重组比较SBP、DBP较低,差异有统计学意义(P<0.05)。重比重组分别与等比重组、轻比重组比较,总不良反应发生率较高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论等比重罗哌卡因在剖宫产手术麻醉中的应用可获得较好的麻醉效果,缩短了麻醉药物的起效时间,患者的各项生理指标也较为平稳,同时不良反应较少,整体安全性较高。

等强度梁理论下的多截面独立并行优化研究

等强度梁的优化设计方法是汽车轻量化和性能设计的关键技术之一,开发等强度梁的多截面独立并行优化算法对底盘零部件的高效轻量化设计具有重要意义。基于Abaqus软件二次开发平台,将理论模型与有限元仿真相结合,开发了新型等强度梁多截面独立并行优化算法,该算法在理论上对梁各个截面进行满应力优化设计,并通过有限元仿真对理论力学模型进行连续迭代修正构建等强度梁结构。将开发的多截面独立并行优化算法应用于车桥桥壳的轻量化设计中,结果显示:桥壳降重10.41%,最大应力降低10.64%。随后借助该算法对含多变量的截面形状进行了优化研究,证明了所建多截面独立并行优化算法具有较好的鲁棒性和稳定性,可应用于任意截面形状的等强度梁优化研究。

高速公路桥梁薄壁实心墩施工技术

文中以南康至龙南高速公路扩容工程A3项目建设工程为例,从薄壁实心墩施工方案确定、翻爬模系统施工技术以及高墩施工技术三个方面对高速公路桥梁40m以下墩高的薄壁实心墩施工方法及技术应用进行了分析,并总结了液压翻爬模系统薄壁实心墩施工经验。

常规桥梁等截面板墩纵横向计算长度探讨

乌拉斯沟大桥采用16×30 m先简支后连续小箱梁结构,是G331线青河(塔克什肯)至富蕴至阿勒泰段重要节点,墩高较高且墩高差异较大。论文基于受压构件的转角位移方程和欧拉公式,推导出了适用于板墩的一端固定、一端有转动和水平弹性约束构件的计算长度系数公式,并结合计算模型对该桥板墩6个方向的位移与转角变形进行分析,得到了相应的约束刚度,计算出了板墩的纵横向计算长度系数,从而实现对其进行受力计算。

等截面抗拔桩承载力现场试验与数值模拟分析

为了研究等截面抗拔桩工程现场承载力规律特征和土层性质对承载力影响,开展了上海铁路南站南广场地下工程C1型抗拔桩承载力现场试验,抗拔桩充分发挥抗拔承载力需要抗拔桩达到20~30mm的上拔量。采用ABAQUS有限元软件建立“桩-土”有限元计算模型,反演计算上海铁路南站南广场C1型抗拔桩现场试验结果,验证了有限元模型与现场实际吻合,能够较好地模拟抗拔桩的试验过程。并且分析了土体在弹性模量为10MPa、20MPa、30MPa,粘聚力为5kPa、10kPa、15kPa,内摩擦角为20°、14°、10°等不同参数情况下对抗拔桩承载力的影响,得出了土体的内摩擦角对抗拔桩的影响效果最大,抗拔桩的极限承载力和桩顶上拔量随着土体摩擦角的减小而显著增加的相关结论。

带肋拱形抗爆门的振动基频等效计算方法

带肋拱形抗爆门由于肋的加强改变了结构的刚度、承载性能及质量分布等特性,它的基频计算方法比无肋的等截面拱形抗爆门复杂,为满足工程设计的迫切需求,根据两侧支撑带肋拱形抗爆门的平面内挠曲振动特性,将带肋拱形抗爆门等效为等截面拱形抗爆门,导出了带肋拱形抗爆门的等效等截面拱参数和反对称振动基频计算公式,讨论了影响基频的主要因素。通过与有限元结果比较分析,验证了计算公式的正确性及其适应条件。研究结果表明:带肋拱形抗爆门的振动基频随着肋板与拱板厚度比和肋板数量增加而增大,随着矢跨比增大而减小;当肋板与拱板厚度比在0.5~2.5之间变化,对常用厚跨比的带肋拱形抗爆门,导出的反对称振动基频计算方法可满足工程设计计算的精度要求。

等截面四点接触球轴承承载能力分析

等截面四点接触球轴承是工业设备中核心部件之一,实现两部件之间的载荷传递和相对运转,较高的使用频率、冲击载荷、材料的原始缺陷等极易造成薄壁四点接触球轴承损伤,影响工业设备工作精度和效率。通过赫兹接触理论进行接触应力和接触面积的理论分析,获得滚动体与滚道接触区域接触应力和接触面积的解析解。建立滚动体与滚道接触有限元验证模型,通过与赫兹接触理论进行对比,验证数值模型的有效性。最后,运用验证过的滚动体与滚道接触有限元模型对滚动体与滚道接触区域承载能力进行分析。本文的研究有利于提高工业设备等截面四点接触球轴承承载能力的计算精度,为等截面四点接触球轴承的研发设计和优化设计提供可靠的手段和依据。

CFG桩复合地基桩土应力比计算与影响因素分析

基于目前对带垫层的复合地基桩土应力比计算理论的研究不够完善和为了满足工程实际中桩土应力比计算的需要,从单元变形模式出发,综合考虑桩体的负摩擦阻力、桩顶刺入垫层和桩端刺入持力层的情况,并将土层按等沉面的位置分为上下两层土体,采用简化和收敛的方法,导出带垫层的CFG桩复合地基桩土应力比的计算公式。运用该方法对桩长为6.8-7.6 m的CFG桩复合地基进行计算得到的等沉面位置位于距桩底0.6-0.7的桩长处,应力比值在14-19。计算值与现场试验结果吻合较好,说明该计算方法能满足实际工程计算的需要,适用于刚性桩复合地基的桩土应力比计算。运用该分析方法对桩土应力比影响因素的分析表明：选择合理的桩间距、桩径、桩长和垫层材料能充分发挥CFG桩复合地基的承载能力。

带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上,提出复合桩土应力比的概念,以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础,基于合理假定,采用等沉面的思想,考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象,推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例,分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽间土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响,提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽间土体沉降量控制优化设计的思路。

等径侧向挤压等效应变分布的有限元模拟

等径侧向挤压可以使材料反复变形，使应变逐渐积累，最后得到很大的应变量，从而降低材料的晶粒尺寸，得到细晶材料．然而如何计算不同变形方式的应变量，将应变量与晶粒尺寸联系起来需要深入研究．本文对等径侧向挤压过程中的等效应变分布进行了有限元数值模拟，并将模拟计算结果与几何分析法计算结果进行了比较，得出等径侧向挤压过程材料的变形规律和等效应变的计算方法，为进一步研究建立了基础．

等径侧向挤压变形载荷的有限元分析

本文对等径侧向挤压过程中载荷的变化， 分别进行了实测及有限元模拟计算， 两种结果吻合较好。同时通过有限元模拟， 对影响载荷的各种因素进行了分析。

CPU散热器数值模拟分析

运用CFD软件FLUENT对等截面直肋散热器侧送风强迫对流换热方式下,不同肋厚、肋高、肋间距的温度场进行模拟,获得了三种参数对散热器散热能力的影响规律和最佳参数;最终得到与计算结果吻合较好的模拟结果,验证了理论分析和数值方法的可靠性。