Hydrodock拉钉自锁原理及其在铣头自动交换技术中的应用

研究了Hydrodock拉钉的工作原理,计算了拉钉松开状态正行程与拉紧状态反行程的机械效率,并求解出松开状态正行程与拉紧状态反行程的自锁条件,分析了Hydrodock拉钉在铣头自动交换技术应用中的技术要点。

土钉技术补强土质古窑受拉破坏裂缝

保护土遗址免遭损坏是一个难题。土钉锚杆技术在加固保存石质遗迹方面应用较多,而在土质遗址补强方面的应用则鲜有报道。船迫2号窑为一土质古窑,在移去古窑内部回填土的过程中,最薄弱断面部位出现受拉破坏裂缝。应用有限差分程序FLAC,在稳定性评价的基础上模拟分析了微型土钉补强该受拉破坏裂缝的可行性。参数研究包括土钉长度、倾斜角、间距和孔径等对补强效果的影响。考虑现场施工空间的限制和土遗址保存对外观的要求,提出了合理的补强设计和施工方案。微型土钉技术补强受拉破坏裂缝的成功实施,为土遗址的加固补强提供了典型案例,具有一定的借鉴意义。

复合材料层板单钉沉头螺栓连接结构拉伸性能

通过ABAQUS软件建立三维累积损伤有限元模型,计算复合材料层板单钉沉头螺栓连接结构的条件挤压载荷,并对其损伤机理与破坏过程进行分析;选用适合该类结构层板的损伤判据与衰减准则进行验证。计算获得的初始挤压破坏载荷与实验结果吻合良好,说明所建模型的有效性。在此基础上,分析了接触面摩擦、螺栓刚度和连接金属板刚度等因素对连接结构拉伸性能的影响。结果表明:接触面摩擦因数和螺栓刚度对结构拉伸性能的影响较为明显,金属板刚度的影响很小。

沉头单钉连接层合板拉伸试验与分析

为了研究复合材料层合板沉头单钉螺接结构的拉伸性能,对试验件进行了拉伸试验,并通过ABAQUS/Standard基于Hashin失效判据建立了三维渐进损伤有限元模型,计算得到的条件挤压载荷、极限挤压载荷均与试验吻合良好,说明了所建模型的有效性。在此有限元模型的基础上,分析了挤压过程中钉孔的渐进损伤过程,并且研究了螺栓的拧紧力矩、钉孔间隙和连接金属板厚度等因素对结构拉伸强度的影响。结果表明:拧紧力矩在一定范围内可以提高结构强度,并且抑制了分层损伤的出现;钉孔间隙则改变了钉孔初始接触状态,显著地降低结构的强度,而金属板厚度对结构的强度影响较小。

土钉支护结构的拉剪联合作用分析

通过现场工程实测，研究分析拉力和剪力在土钉支护结构中所发挥的不同效能，并指出了剪力效能与土钉倾角之间的关系．

混凝土受拉状态下钢-混凝土组合结构中栓钉的承载力的研究

现有的国内外组合结构规范对混凝土受压状态下栓钉的静、动承载力都有规定(尽管具体数值差别较大),而且还规定了测栓钉承载力的试验方法,但对于混凝土受拉状态下的栓钉既没有规定承载力,也没有规定承载力测试方法.为此,作者提出了在混凝土受拉状态下,进行栓钉的承载力试验的反向推出试验方法;对在 22栓钉不同排列的C50混凝土不同配筋率情况下,5组18个试件的栓钉刚度和承载力等问题进行了试验研究,并与标准推出试验(混凝土受压)得到的 22栓钉的试验结果进行了比较.成果已应用于秦沈客运专线.

温度对多钉连接CCF300/GW-300层合板拉伸性能的影响

对国产CCF300/GW-300复合材料层合板与铝合金板4钉连接结构在常温及150和250℃环境下的拉伸性能进行试验研究,分析了不同温度下试件的破坏行为,并对比不同温度下连接试件的条件挤压强度和最大挤压强度,分析了温度对于结构连接性能的影响。研究结果表明,150℃时条件挤压强度较常温有所增大,250℃时试件条件挤压强度和常温的接近;常温下试件发生紧固件的拉伸破坏,高温下主要发生层合板的挤压破坏,螺栓产生明显塑性变形。

地面锚拉式土钉墙支护技术的研究与应用

密切结合北京市某基坑支护工程实际 ,着重介绍了地面锚拉式土钉墙支护结构的加固机理、设计计算及应用情况等。

湿热环境下端径比对复合材料螺栓连接结构静力拉伸失效的影响

为研究湿热环境下复合材料螺栓连接结构的静力拉伸性能,通过对七种不同端径比的T300碳纤维复合材料单钉单剪螺栓连接结构进行静力拉伸试验,得到不同端径比的连接结构在25℃干态(RTD)和70℃平衡吸湿(ETW)环境下极限失效载荷和破坏强度的变化规律,揭示了接头的破坏模式;建立复合材料单钉单剪螺栓连接有限元模型,对比不同端径比的连接结构试验的极限失效载荷,得到最优端径比为3;研究了湿热环境下最优端径比的连接结构不同铺层的损伤形式。结果表明,端径比从1增大到3时,RTD和ETW环境下连接结构的极限失效载荷分别增加了1.1倍和1倍,破坏强度均增加了1倍,当端径比从3增大到4时,RTD和ETW环境下极限失效载荷分别降低了6.56%和9.08%,破坏强度分别降低了6.83%和9.35%;在最优端径比下,与RTD环境下相比,ETW环境下连接结构的极限失效载荷和破坏强度分别下降了9.25%和9.52%,并且层合板孔周的压缩损伤更严重,存在更明显的纤维束拔起及纤维碎裂。

拉钉零件数控加工工艺设计

数控技术给机械制造带来了智能制造的先进方向,引领着机械制造向智能化、高品质、高效率方向前进,产生了与传统零件加工工艺方法明显不同的数控加工新工艺。本文对加工中心用7:24刀柄拉钉零件的数控加工工艺进行规划设计。

焊钉连接件抗拉承载力试验

为建立组合结构桥梁常用焊钉连接件的抗拉承载力计算方法,进行了高度分别为100、200、300和400mm的焊钉连接件抗拉承载性能模型试验,比较分析了高度对破坏模态、承载力和峰值分离的影响;基于国内外93个模型试验结果,比较分析了ACI 318-08、PCI 5th和CEB-ECCS等标准所建议抗拉承载力计算式与试验结果的吻合度;给出了防止焊钉拔出、边缘混凝土压裂和混凝土掀起等脆性破坏的限制条件;结合脆性破坏限制条件和延性破坏抗拉承载力计算式提出了焊钉连接件延性破坏抗拉承载力计算方法.研究结果表明:焊钉受拉延性破坏时的承载力和峰值分离约为脆性破坏时的1.5和5.8倍;ACI 318-08所建议计算式与试验结果吻合度较高;分别采用混凝土强度等级、焊钉缘端距离及焊钉高径比作为限制条件,能够防止焊钉受拉时发生脆性破坏;提出的焊钉连接件延性破坏抗拉承载力计算方法,可为焊钉连接件的延性设计提供参考.

混凝土受拉状态下组合梁中栓钉连接件的性能研究

组合梁中,栓钉连接件主要用于传递钢梁与混凝土板交界面的纵向剪力。目前,国内外对栓钉承载力、荷载滑移关系以及栓钉刚度的研究多集中于混凝土受压状态下,而且规定了测定栓钉性能的试验方法,但对于混凝土受拉状态下栓钉性能的研究较少,也没有统一的试验方法。为此,利用大型有限元分析软件ABAQUS来模拟反向推出试验,重点分析了混凝土强度、栓钉直径、配筋率等参数对混凝土受拉状态下栓钉性能的影响。结果表明,混凝土受拉状态下栓钉的极限承载力由混凝土的破坏控制;栓钉的极限承载力、剪切刚度随混凝土强度及栓钉直径的增大而提高,而配筋率的变化对其影响较小;混凝土受拉状态下栓钉承载力和剪切刚度明显低于混凝土受压时;对于13~19的栓钉连接件,混凝土强度等级小于C50时,剪切刚度在150 kN/mm^250 kN/mm之间。最后,通过对比得出,此模型分析的栓钉承载力与现行规范吻合较好。

剪力与拉拔力共同作用下焊钉受力性能分析

运用有限元软件ABAQUS,分别对焊钉单纯受剪力作用和拉剪组合作用下的受力性能进行非线性有限元分析,得到在不同拉力作用下焊钉的荷载-滑移曲线,进而分析结构的应力分布状态、破坏形式以及混凝土损伤等情况.研究结果表明:焊钉承受的拉拔力越大,焊钉就越早进入弹塑性阶段,焊钉的极限承载能力就越低.单纯受剪力作用的焊钉承载能力要优于拉剪共同作用下的焊钉,当拉拔力分别为0.2Tu、0.4Tu和0.6Tu时,焊钉的极限剪力值与单纯受剪相比分别下降了2.77%、11.66%和24.48%.焊钉拉剪极限承载力有限元计算值与Takami和McMakin的建议公式计算结果较为接近,能够反映焊钉的真实受力状况.本研究结果对全面了解焊钉在组合荷载作用下的受力性能具有重要的意义.

抗拔出拉胀椎弓根钉设计与评测

目的椎弓根钉广泛应用于脊柱融合手术,但骨钉松动、脱出现象时有发生,尤其是对于骨质疏松患者。设计一种新型拉胀椎弓根钉,并根据骨钉与周围骨的生物力学相互作用规律,对拉胀椎弓根钉进行优化设计,以提高椎弓根钉对特定骨的固定性能。方法基于内凹型拉胀单元设计了一种拉胀椎弓根钉。通过设计拉胀单元壁厚和内凹角度来调节骨钉力学性能,并采用有限元方法进行表征。基于3D打印技术,以Ti6Al4V为材料制造骨钉。

自平衡高压注浆钢管土钉抗拉性能对比试验研究

研发了一种自平衡高压注浆钢管土钉,对其受力特性进行了研究,分析了注浆浆液在土钉中的传力特性,并对相同尺寸的自平衡高压注浆土钉与普通注浆土钉进行了抗拉对比试验。分析结果表明,自平衡高压注浆钢管土钉通过浆液压力的自平衡,可以对土钉孔侧壁进行一次高压注浆,高压注浆对孔壁土体产生压密渗透的作用,可提高土钉注浆体与孔壁土体之间的抗剪强度。两组抗拉试验结果表明,相同的荷载作用下,自平衡加压注浆土钉产生的上拔量只有普通注浆土钉上拔量的54.8%和50.2%,自平衡加压注浆土钉的抗拉性能要明显优于普通注浆土钉。

螺纹型栓钉连接件抗拉性能试验分析

为研究栓钉连接件的抗拉性能,进行了2组10个螺纹型栓钉连接件在重复张拉加载下的抗拉强度试验,试件设计中考虑了不同的栓钉埋置深度、栓钉螺帽直径、钢板孔径等影响因素,在试验基础上分析了栓钉的初始刚度、屈服强度、抗拉强度、最大变形、钢板孔口混凝土破坏形式等。试验研究表明:(1)当栓钉的埋置深度一定时,螺帽直径越小、钢板孔径越大,栓钉最大变形越大;(2)在栓钉螺帽直径、钢板孔径一定的情况下,栓钉的埋置深度对其最大变形影响很小;(3)钢板孔径不同,混凝土破坏形式不同,随着孔口的增大,混凝土逐渐呈倒圆锥状破坏。此外,采用预埋钢管后安装栓钉的方式便于实际施工,有利于栓钉连接件的推广应用。

基坑支护土钉受拉荷载值的解析解

根据土钉墙受力特点,考虑钉土相互作用,建立了计算模型,并采用剪滞法理论来分析复合土体的受力性能及土钉的受拉性能,得出了土钉受拉荷载的解析解。与现有土钉受拉力的计算方法及现场观测结果作了比较,理论分析与实测结果吻合较好,从而验证了计算模型及分析方法的可行性。

刀柄拉钉对加工的影响

在数控设备中拉钉是联接主轴和刀柄的重要部件,锁紧拉钉的拧紧扭矩会严重影响加工质量和加工成本;拉钉的质量也是影响加工成本不可轻视的隐性问题,笔者用现场案例具体说明现象,希望对业内同行有借鉴作用。

钉齿幅盘拉伸翻边模设计

通过此盘类件的结构与性能分析,及严格的工艺计算,合理地利用单点压力机气顶的双重作用,减少了模具投入,降低了制造成本。产生了良好的经济效益。

预应力土钉支护结构变形与破坏的数值分析

研发的SnEpFem土钉有限元分析系统,具有以下新的特点:钉土接触单元采用了比Goodman单元更为合理的Desai单元;面层单元采用了弹性地基梁模型;对土体单元考虑了追踪破坏情况。用此系统分析了预应力施加位置及水平,对坡面水平位移、坡顶沉降及其范围、坑底隆起、张拉和塑性区的作用机制的研究表明:(1)预应力土钉布置在边坡中上部且施加较大的预应力对控制坡面水平位移、张拉区和塑性区比较有利;(2)预应力位置及大小对坡顶沉降值、沉降范围,坑底最大隆起值和隆起位置影响很小,基本可以忽略;(3)预应力施加位置及水平,对坡体内应力状态分布、拉张区、塑性区的影响较大。基于以上分析,总结了预应力土钉工作机理。对一工程实例进行了位移对比分析,证实了SnDpFem系统的可靠性。