常泰长江大桥斜拉索施工期扭转影响分析及防控装置设计研究

常泰长江大桥是世界上最大跨径斜拉桥,主跨跨径为1208 m。斜拉索规格和索力大,施工过程中斜拉索扭转问题突出。本文开展斜拉索扭转对主梁安装控制影响的研究,计算分析表明,斜拉索扭转对斜拉索钢丝应力、斜拉索索力均有一定影响,对主梁线形影响显著,斜拉索扭转0.5°,主跨位移变化0.46 m;提出了一种斜拉索张拉防扭转装置及其设计方法,现场应用中斜拉索张拉过程中无扭转现象,施工过程中最大线形误差小于5 cm。

考虑过盈配合的抗侧滚扭杆寿命预测

抗侧滚扭杆用于提供限制车辆侧滚角度的侧滚力矩,可以提升列车运行的平稳性和安全性。文章以某型动车组用抗侧滚扭杆为研究对象,在考虑抗侧滚扭杆的扭杆轴与扭转臂过盈配合的前提下,基于FKM准则对抗侧滚扭杆进行静强度和疲劳寿命评估。结果表明,该抗侧滚扭杆在极限载荷和疲劳载荷工况下的利用度均小于1,同时满足静强度要求和疲劳寿命要求。

基于机器学习的直角扣件滑移和扭转性能预测方法

直角扣件初始刚度对模板支架结构承载力有较大影响,但扣件性能的量化设计存在工程量大、计算精确度低等问题.基于一系列扣件抗滑移和扭转试验,建立带直角扣件节点的三维数值模拟并利用试验结果进行验证,通过验证后的数值方法开展大量参数分析揭示多种设计参数对扣件性能的综合影响并建立扣件承载力设计数据库,分别基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和K最邻近算法(K-NN)提出了扣件刚度预测模型,结合基因表达式编程(GEP)提出了抗滑移模型测点位移和扭转模型刚度预测表达式.研究表明,通过SVM和GEP能够较准确预测直角扣件抗滑移模型位移和扭转模型刚度,对指导工程模板支架结构中扣件的安全设计有着重要意义.

转向架外侧定位抗侧滚扭杆结构强度评估方法

[目的]为了对轨道交通列车外侧支撑抗侧滚装置扭杆轴的扭转刚度和扭杆轴强度进行求解,提出一种引入变形协调条件的扭杆轴解析分析方法。[方法]以外侧支撑抗侧滚扭杆装置的1/2扭杆轴为例,根据其受力状态和载荷分布,利用结构的对称性及承担反对称工作载荷的特点,引入结构变形协调条件,求解一次超静定系统的未知力和力矩,获得扭杆轴的剪力和弯矩分布,并推导出抗侧滚扭杆装置扭转刚度和强度的计算公式。以52CrMoV4弹簧钢制造的外侧支撑抗侧滚扭杆装置为例,对比分析了外侧支撑扭杆轴的解析解法计算结果和有限元模型的计算结果。[结果及结论]所提解析解法能够较为便捷地确定扭杆轴不同截面位置的工作应力水平和应力状态,为确定扭杆轴的截面几何参数、不同危险截面的等效应力计算方法和扭杆轴的疲劳失效机理分析提供了理论基础。与有限元法相比,所提解析法具有计算原理简单、计算速度快等优点。

抗侧滚扭杆对地铁车体横向疲劳性能影响

对装有抗侧滚扭杆装置的地铁车体进行了横向受力分析,提出一种新的载荷加载方法。采用新旧结合的方法对地铁车体的横向惯性载荷进行加载,并对加载结果进行对比分析。结果表明:采用新方法加载时地铁车体的横向运动趋势更符合车辆的实际运动状态。地铁车体横向运动产生的侧滚力矩主要由抗侧滚扭杆装置抑制。抗侧滚扭杆载荷对地铁车体上、下门角焊缝应力有不同程度的提升,其中最大增幅为14.7%;抗侧滚扭杆载荷有助于缓解端墙型材拼接焊缝应力,端墙型材拼接焊缝应力降幅可以达到6.7%。

电动汽车电驱动系统抗干扰扭振自适应控制研究

为了提高电动汽车处于纯电动模式下工作效率,设计了一种电动汽车电驱动系统抗干自适应扰扭振控制策略。构建电驱动系统动力平衡方程,同时引入了前馈与反馈控制器进行系统调控。有干扰仿真结果表明:设置前馈控制后,电动汽车启动阶段存在外部干扰因素影响时,可通过反馈控制器减缓传动部件产生的振动作用,从而达到更平稳控制效果,实现乘坐舒适度的显著改善。该研究能够有效消除电动汽车电驱动系统抗干扰能力,具有很好的应用价值。

基于圆柱弹簧的试验止扭技术研究及试验验证

针对现有航空发动机轴类零件扭转疲劳试验运用止扭技术的不足,提出了基于圆柱弹簧的试验止扭方案。以目前采用止扭液压缸的相关参数为设计输入条件,进行了基于圆柱弹簧止扭装置(elastic anti-twist device,简称EATD)的工程设计和计算分析,并开展了基于圆柱弹簧的试验止扭装置的标定试验、工程验证试验。研究结果表明,该试验止扭装置较传统装置采用单元体设计简化了结构,止扭精度提高了数倍,安装时间节约了近12 h/人以上。因此,基于圆柱弹簧的试验止扭技术具有显著工程应用价值。

低层山地建筑结构单侧挡土的技术探讨

山地地形复杂,低层建筑主体单侧邻土的情况较普遍,对设计和施工提出了更高的要求。以重庆市两江新区某低层山地建筑结构单侧挡土项目为研究对象,主要分析探讨低层建筑单侧自挡土的土压力分布、抗滑移稳定、抗倾覆稳定及对结构扭转的影响。结果表明,只计结构自重和土压力工况下的抗滑移倾覆稳定性系数小于1.6,抗滑移稳定系数小于1.3;结构扭转位移比大于1.5。采取针对性措施后,主体结构满足稳定性和扭转位移比要求。

某型市域车转向架抗侧滚扭杆结构设计与试验验证

针对某型市域车转向架的输入要求,设计开发了一款抗侧滚扭杆产品,扭杆与扭臂采用过盈配合结构。通过理论计算,得到该过盈配合能够传递的最小力矩为17.76kN·m,防滑安全系数为2.89;通过有限元分析计算,得到该扭杆侧滚刚度为3.2495 MN·m/rad,扭杆最大应力为674.3 MPa,扭臂最大应力为309.5 MPa,最小疲劳强度因子FOS为1.719。样品通过了刚度、静强度和疲劳试验。理论与试验均证明,该抗侧滚扭杆满足功能和强度要求。

抗侧滚扭杆极限镦粗比仿真分析及应用

以抗侧滚扭杆为研究对象,使用Simufact软件建立三维热力耦合工艺链仿真模型,获得了扭杆闭式镦粗工艺与开式镦粗工艺极限镦粗比规律;针对文中扭杆镦粗工艺提出变截面模具改进方案并进行仿真与试制验证。结果表明,极限镦粗比规律对提高扭杆镦粗工艺的质量给发挥了很大作用,避免镦粗失稳,并指导模具优化设计,降低生产成本。

长距离大直径管状带式散货输送机设计

管状带式输送机的输送能力与管径直接相关,目前国内管状带式输送机的管径超过500 mm时,容易造成塌管,不能适应港口输送系统大能力、大流量的发展趋势。针对目前装卸工艺系统存在的问题进行优化设计,给出长距离、大管径、高带速、大运量的管带机关键技术,可解决大直径管带机长距离输送存在的主要问题。

抗侧滚扭杆装置安装螺栓防松优化措施

抗侧滚扭杆装置广泛应用于城市轨道车辆中,其安装在车体与构架之间,有效提升了整车的抗侧滚性能。针对抗侧滚扭杆装置扭杆与构架连接螺栓松动问题,结合普查结果及现场安装过程,找到螺栓松动原因,并通过试验方法,优化防松措施,基本解决了此位置螺栓松动的问题。

概念设计与力学原理在滨州市全民健身中心项目中的应用

滨州市全民健身中心为刚度不均匀、扭转效应明显的复杂结构,利用概念设计与力学基本原理解决了设计过程中遇到的3个难题。首先,借助基础设计中常用的“变刚度调平”的概念设计方法,解决了扭转效应明显导致的建筑特别不规则问题。然后,为控制大跨度连体梁的端部裂缝与跨中挠度,利用结构力学位移法建立的线刚度方程精确求出了节点上下层柱的截面尺寸。最后,为抵抗屋面拱形钢梁产生的巨大水平推力,设计出两类抗推杆并确定了其截面与配筋形式。

土压平衡盾构反扭矩的分析和计算

盾构是土质隧道(洞)全断面开挖的高效、环保、安全、优质的地下工程施工机械,在国内城市地铁建设中已被广泛应用。盾构的始发掘进是盾构施工的关键技术之一,通过对盾构正常掘进和始发掘进的分析,引用土力学的基本原理,建立土压平衡盾构在这两种掘进模式下的力学模型,给出了土压平衡盾构在这两种掘进模式下的阻滞力矩计算公式,并对盾构正常掘进模式下阻滞力矩的构成和作用进行了分析。研究结果表明,正常掘进模式下,洞壁产生的阻滞力矩足以克服盾构刀盘刀具切削土体产生的反扭矩;而盾构在始发掘进时,必须在其托垫与其盾壳间采取防扭转措施。以在施工的某土压平衡盾构隧道工程为例,对所建立的公式进行了应用研究,取得了良好效果,可为土压平衡盾构的设计和应用提供参考。

基于ABAQUS子模型算法的花键连接抗侧滚扭杆有限元分析

采用ABAQUS软件模拟计算了花键连接抗侧滚扭杆的受力情况。计算结果与试验结果对比表明此方法正确可靠。采用子模型的方法进一步得到花键的局部应力分布,结果表明简化整体模型的接触关系可以降低仿真分析的计算花费,提高分析效率,且子模型方法解决了网格数量太大、计算时间长以及收敛性差的问题。计算结果可为疲劳分析提供有力支持,并为扭杆系统疲劳失效模式提取提供一定帮助。

CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆装置的研制

介绍了抗侧滚扭杆装置工作原理,从抗侧滚扭杆设计方案、受力分析、刚度计算、强度分析等方面阐述CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆装置。试验结果表明:该型抗侧滚扭杆装置的结构、刚度、强度及制造工艺等完全满足CRH6型城际动车组抗侧滚扭杆的运用要求,经过1000万次疲劳试验,该装置未发生任何问题。

基于FKM准则的抗侧滚扭杆疲劳强度分析

介绍了强度评定准则FKM的主要内容,引用FKM局部应力法对抗侧滚扭杆的疲劳强度进行评定,并与Fe-safe的疲劳强度评定结果进行对比。对比结果表明:两者的评定结果一致且FKM准则更加保守,抗侧滚扭杆的疲劳强度满足使用要求。由FKM准则得出的扭杆各应力分量疲劳损伤度表明:扭杆剪切应力对扭杆的疲劳损伤最大,弯曲正应力次之。

符合法铁标准的抗侧滚扭杆轴的工艺研制

介绍了上海地铁公司从ALSTOM引进的一种抗侧滚扭杆系统的结构组成和扭杆轴主要技术要求,重点介绍了扭杆轴在国产化过程中的工艺实现。该部件完全满足ALSTOM技术规范和法铁标准的要求,实现了国产化。

扭剪作用下钢管支架直角扣件受力性能试验分析研究

通过构造6组直角扣件连接节点试件,进行了连接节点同时承受扭转力和滑移力的试验.试验结果表明:扣件紧固力矩越大,扣件连接节点的初始抗扭刚度越大;不同紧固力矩的扣件连接节点,在较小的扭剪作用下,其初始扭转刚度变化不大,当试件受扭剪作用逐渐增大时,紧固力矩大的直角扣件抵抗变形的能力增强.通过统计回归分析,得出直角扣件连接节点初始扭转刚度与紧固力矩的关系,以及扭转力矩与杆件转角关系.调整了钢管支架连接节点考虑扭剪效应时无侧移和有侧移架体立杆的计算长度系数,并与纯扭效应下的计算值进行了对比分析,得出扭剪同时作用下更不利于钢管支撑架体的稳定.

双体风电维护船艉抗扭箱和压浪板对耐波性的影响

为进一步改善双体风电维护船在波浪环境下航行时的耐波性能,通过对其艉抗扭箱进行改型设计或加装艉压浪板,生成系列方案。采用计算流体力学(CFD)仿真软件STAR-CCM+探究各方案对双体维护船纵摇和垂荡运动响应的影响。结果表明,艉抗扭箱和艉压浪板均能有效改善双体船的耐波性能,其中组合方案的改善效果最为明显,对纵摇运动的改善幅度均在55%以上,而对垂荡运动的改善幅度相对较小。