Bending stress of rolling element in elastic composite cylindrical roller bearing

A new structure design method of elastic composite cylindrical roller bearing is proposed, in which PTFE is embedded into a hollow cylindrical rolling element, according to the principle of creative combinations and through innovation research on cylindrical roller bearing structure. In order to systematically investigate the inner wall bending stress of the rolling element in elastic composite cylindrical roller bearing, finite element analysis on different elastic composite cylindrical rolling elements was conducted. The results show that, the bending stress of the elastic composite cylindrical rolling increases along with the increase of hollowness with the same filling material. The bending stress of the elastic composite cylindrical rolling element decreases along with the increase of the elasticity modulus of the material under the same physical dimension. Under the same load, on hollow cylindrical rolling element, the maximum bending tensile stress values of the elastic composite cylindrical rolling element after material filling at 0° and 180° are 8.2% and 9.5%, respectively, lower than those of the deep cavity hollow cylindrical rolling element. In addition, the maximum bending-compressive stress value at 90° is decreased by 6.1%.

北京地铁17号线南段混凝土道床承载力分析

北京地铁17号线南段地下轨道部分主要道床形式为普通长枕式整体道床,施工工序中包含轨道车和平板车运送轨排、钢筋和混凝土等。为了缩短轨道车运送工序时间,减少卸车点至作业面距离,对普通长枕式整体道床进行混凝土浇筑后24 h道床承载力分析。检算结果表明:最不利情况下的枕上动压力为14.25 kN;轨枕弯曲强度(轨下截面正弯矩和枕中截面负弯矩)在允许范围之内;道床强度符合要求;混凝土抗剪强度符合要求。

正弯矩区组合扁梁承载性能分析

钢-混凝土组合扁梁中的钢梁内嵌于混凝土楼板之中,最大限度地降低了结构的高度,增强了结构的防火能力.作为框架梁使用时,在竖向荷载作用下,跨中处于正弯矩区;水平荷载作用下,梁的一侧为正弯矩,另一侧为负弯矩.因此,明确正弯矩区组合扁梁的受力性能是进行结构分析的基础.对正弯矩区组合扁梁的抗弯刚度和承载力进行了理论分析,并通过简支梁的试验来验证理论分析结果的合理性.研究结果表明,组合扁梁抗弯承载力的理论值和试验值吻合良好,而刚度的理论值较为保守,主要原因是分析中没有考虑预制混凝土板对刚度的贡献.

弹性复合圆柱滚子轴承结构设计研究

根据组合创新原理,通过对圆柱滚子轴承的结构进行创新研究,提出了一种在空心圆柱滚动体中嵌入聚四氟乙烯(PTFE)材料的弹性复合圆柱滚子轴承新结构的设计方法。为确定弹性复合圆柱滚动体的结构尺寸,定义滚动体的填充度K=d/D(D为滚动体直径,d为材料填充直径),用ANSYS软件对弹性复合圆柱滚子轴承进行有限元建模,分析了重载工况下弹性复合圆柱滚子轴承的接触应力、von Mises应力、弯曲应力以及变形量对滚动体结构尺寸的影响。结果表明,在重载工况下,弹性复合圆柱滚子轴承滚动体填充度最优值为55%,并通过试验验证了分析结果的正确性。所得结果为弹性复合圆柱滚子轴承的设计提供了基础性数据。

预应力混凝土压力管道设计方法

根据环形预应力作用机理,结合弹性地基梁理论,提出了预应力混凝土压力管道在结构施工阶段的验算方法,给出了预应力筋束的最大间距,确定了预应力筋束分步张拉施工与荷载控制的方法。结合多层圆筒轴对称平面形变计算理论,提出了预应力混凝土压力管道运行阶段抗裂性能的验算方法,同时给出了预应力混凝土压力管道极限承载能力计算公式。所作的工作对预应力混凝土压力管道的设计与施工具有重要的应用价值。

复合加固钢筋混凝土梁抗弯性能试验

对7根钢筋混凝土梁拉区粘贴CFRP,压区粘贴角钢,分析不同加固量和不同加固历史对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响;绘制受拉钢筋、CFRP的应力-应变曲线及荷载-挠度曲线。结果表明:CFRP与角钢加固的试验梁极限承载力提高明显,同时,外部加固材料可有效延迟或抑制试件裂缝的开展;对持荷加固和卸荷加固的钢筋混凝土梁,加固材料存在不同程度的应变滞后,且卸荷加固梁的CFRP、角钢利用率明显优于不卸荷加固梁;试验得到的极限承载力计算结果与试验值吻合较好。

预应力斜交箱形连续梁非线性分析

在斜交箱梁板梁段有限元法的基础上,对预应力混凝土复合单元、混凝土开裂等非线性处理及其求解技术进行分析。结合1∶8模型梁试验,研究预应力混凝土斜交箱形梁从开始加载到破坏全过程的受力、变形、开裂、极限承载力、裂缝形态等特征。结果表明:预应力能大大提高结构的线弹性历程;斜交梁不考虑扭矩影响的的抗裂安全系数偏大;斜交梁破坏时表现出明显的弯扭特征。

中低速动车组弹性复合圆柱滚子轴承承载能力分析

针对动车组轴箱轴承易发生疲劳损坏等问题,选择弹性复合圆柱滚子轴承作为动车组轮对的传动支撑部件,并对其承载能力进行了理论推导、仿真计算和试验研究。首先,在考虑了轨道不平顺作用下动车组轴箱轴承承受的垂向载荷、横向载荷和纵向载荷的基础上,构建起了动车组转向架的力学模型;然后,基于弹性复合圆柱滚子轴承的结构特性,在动车组轮对超常载荷和常规载荷两种工况下,通过有限元分析方法先进行了整体计算,再以当量载荷作为约束,对轴承进行了局部计算,确定了弹性复合圆柱滚子轴承滚子的最优填充度,对比分析了弹性符合圆柱滚子轴承和普通圆柱滚子轴承的承载特性;最后,通过轴承试验台对其接触应力进行了试验,验证了动车组轮对轴承仿真模型的准确性,以及弹性复合圆柱滚子轴承的优越性。研究结果表明:在超常载荷和常规载荷两种工况下,弹性复合圆柱滚子轴承的最大等效应力较普通圆柱滚子轴承分别下降了19.82%和27.92%;该分析结果可为动车组轮对的传动系统的设计和优化提供理论参考。

陶瓷三点弯曲切口梁断裂实验与承载力分析

为探讨带切口陶瓷试件的最大承载力计算方法,采用实验机对7种不同切口尺寸的粗瓷矩形截面梁试件和4种切口尺寸的细瓷试件进行了三点弯曲加载实验,得到了各个试件的载荷—加载点位移关系曲线,并由实验最大载荷值和预制裂纹尺寸计算了其应力强度因子.通过黏聚裂纹模型和双K断裂准则计算弯曲切口梁的承载力,再由恒定应力强度因子计算该结构的承载力,并分别与实验载荷作比较.结果表明,由黏聚裂纹理论和双K断裂准则得到的计算值与实验结果符合较好.

焊接产生的残余应力及初弯曲对输电塔承载力的影响研究

在数值模拟软件Abaqus中建立了三处节点为实体单元的输电塔多尺度模型。利用焊接插件AWI模拟输电塔横担、曲臂以及塔身三处节点的焊接过程,得到多尺度模型下三处节点的焊接残余应力分布。对含残余应力的多尺度模型施加垂直于线路方向的静风荷载,得到塔顶点荷载-位移曲线。结果表明,由于残余应力的存在,输电塔的承载力最多可降低8%。单独模拟包含整根主材节点处的焊接过程,提取节点处各管轴线交点的位移值,从而确定由于焊接对主材造成的初弯曲值,将得到的初弯曲值施加到输电塔宏观模型中,得到焊接初弯曲影响下的输电塔荷载-位移曲线,结果显示,由于焊接产生的初弯曲对输电塔承载力的降低最多可达2.38%。

铸铁三点弯曲切口梁的抗断裂性能

铸铁类材料裂纹端部的断裂损伤过程区能简化为具有黏聚力的裂纹。为探寻带切口铸铁试件的最大承载力计算方法,用实验机对8种不同切口尺寸的铸铁三点弯曲梁进行加载实验,得到载荷随加载点位移变化曲线;计算各个试件断裂过程消耗功以及相应单位断裂面消耗比能。分别通过实验测得载荷和预制裂纹尺寸及等效裂纹长度,计算应力强度因子和能量释放率。根据黏聚裂纹应力强度因子计算式与双K断裂准则,得到该类材料结构承载力的理论计算数值;并与实验结果进行对比,两者符合良好。

混凝土井字梁楼盖体外预应力加固设计

体外预应力加固具有加固效果好、加固整体费用低等优势。结合具体工程实际情况,对体外预应力加固设计进行了探讨。通过灵活优化的布束方案,可有效提高预应力筋的效率,以降低费用。针对具体工程,对预应力损失的计算,轴向压力的分析,正截面受弯承载力计算,结构受力调整,防火、防腐等方面进行了讨论。

结构重要性系数取值和PHC管桩承载力计算问题的探讨

本文讨论两个问题:1.抗震重点设防类的工程,电算时是否必须填写γ0=1.1?若填写γ0=1.0将存在什么隐患?2.PHC管桩桩身受压承载力该怎么算?要不要全额扣除混凝土有效预应力?这两个问题都是工程设计中很现实的问题,业内也有不同看法。本文所述个人见解仅供讨论参考。

考虑固结过程的软土地基承载力数值分析

深厚软黏土地基在受到上部结构传递的荷载作用时将会发生进一步固结,进而影响软土地基的承载特性,因此考虑荷载作用下软土地基的固结特性对地基承载力分析有重要意义。文章以室内静三轴试验所得软黏土抗剪强度指标c、φ随固结度和静偏应力变化规律为基础,利用大型有限元软件ABAQUS,通过用户子程序USDFLD对土体材料进行二次开发,建立考虑土体抗剪强度指标随固结度和静偏应力变化的有限元模型,进而对重力沉箱式防波堤软土地基承载力进行数值分析。有限元计算结果表明:静偏应力作用下地基土体发生进一步固结,土体固结度随时间增长而增大,抗剪强度指标出现明显增长。依据极限承载力、允许变位的判别标准分别对软土地基承载力进行分析:伴随着土体的不断固结,两种判别标准下的承载力安全系数均明显增大,且后者计算结果相对安全,建议采用允许变位的判别标准来计算实际工程中的承载力安全系数。

BFRP筋部分增强钢纤维混凝土梁受弯性能研究

以不同钢纤维掺入率(0、0.5%、1%、1.5%)、受压区钢纤维混凝土不同厚度为试验变量,设计了7根玄武岩纤维增强塑料筋(BFRP筋)部分增强钢纤维混凝土梁进行受弯性能试验,研究不同钢纤维体积率以及钢纤维在混凝土中的不同厚度对BFRP筋部分增强钢纤维混凝土梁受弯性能的提升效果。试验结果表明:在受压区掺入钢纤维,其极限承载力约可提高8%~35%,开裂荷载约可提高10%~30%,跨中挠度约可减小25%;同一钢纤维体积率下,部分截面掺加钢纤维的混凝土梁的极限承载力与全截面掺加钢纤维的混凝土梁的极限承载力相近。仅在梁受压区掺入钢纤维,可高效利用BFRP筋与钢纤维的增强增韧作用,进而提高梁的受弯性能。基于修正的钢纤维混凝土受压应力-应变模型和结构设计原理,建立了BFRP筋部分增强钢纤维混凝土梁的受弯承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。

关于螺栓球制造质量的探讨

通过对影响螺栓球制造质量的因素分析 ,提出加强螺栓球制造质量的管理控制 ,研究和开发先进的检测设备与手段 。

基于塑性损伤模型的四点弯曲钢筋混凝土梁极限承载力判据研究

通过对四点弯曲梁进行多种工况下的加载,然后对各种工况下的混凝土单元第一主应力变化量进行统计分析,研究发现:混凝土单元第一主应力正变化量频率随着荷载的增大先增大后减小,负变化量频率随着荷载的增大先减小后增大;当梁构件达到极限承载力状态时,正负变化量频率各约为50%。此统计规律可以作为判断梁构件是否达到极限承载力状态的一个判据。

碳纤维板材加固钢板拉伸与弯曲性能研究

对采用碳纤维板材加固后的试样进行单轴拉伸与抗弯性能试验,获取有效的试验数据。单轴拉伸试验数据表明,碳纤维板材加强后,试样极限承载能力显著提升。基材钢板屈服之前,碳纤维板与钢板共同承担载荷,钢板屈服后,由于两者应变的差距,碳纤维板迅速发生界面分离或断股现象。弯曲性能测试数据表明,碳纤维板材加固后的4mm钢板与6mm基材钢板的抗弯性能基本一致,而其重量只是基材钢板的68%。

蒸压加气混凝土复合保温墙板系统受力性能研究

通过对两组蒸压加气混凝土复合保温墙板和1组蒸压加气混凝土复合保温墙板系统的抗弯试验,研究了蒸压加气混凝土复合保温墙板的抗弯性能和与主体连接节点抗拉承载能力。通过理论分析和试验计算,在建立合理假定的基础上,蒸压加气混凝土复合保温墙板作为非组合墙板时,分析了内外叶板跨中截面内力分布和应力、应变分布,提出了内外叶板弯曲正应力计算方法。根据试验验证,证明了墙板及连接节点满足设计要求。

弹性复合圆柱滚子轴承承载性能的理论研究

根据组合创新原理,通过对圆柱滚子轴承结构的创新研究,提出了一种在空心圆柱滚动体中嵌入PTFE材料的弹性复合圆柱滚子轴承新结构的设计方法。选择轻载和重载两种工况,在利用有限元软件计算确定三种滚动体的最优结构尺寸的前提下,分析对比了三种圆柱滚子轴承的接触应力、等效应力以及弯曲应力。结果表明:在轻载和重载情况下,弹性复合圆柱滚子轴承和空心圆柱滚子轴承的接触应力和等效应力基本接近,但弯曲应力明显降低,其中轻载工况下降低了17.1%,重载工况下降低了27.7%。说明了弹性复合滚子轴承的承载能力要优于实心圆柱滚子轴承和空心圆柱滚子轴承。