Revisiting the elastic solution for an inner-pressured functionally graded thick-walled tube within a uniform magnetic field

In this paper, the mechanical responses of a thick-walled functionally graded hollow cylinder subject to a uniform magnetic field and inner-pressurized loads are studied. Rather than directly assume the material constants as some specific function forms displayed in pre-studies, we firstly give the volume fractions of different constituents of the functionally graded material(FGM) cylinder and then determine the expressions of the material constants. With the use of the Voigt method, the corresponding analytical solutions of displacements in the radial direction, the strain and stress components, and the perturbation magnetic field vector are derived. In the numerical part, the effects of the volume fraction on the displacement, strain and stress components, and the magnetic perturbation field vector are investigated. Moreover, by some appropriate choices of the material constants, we find that the obtained results in this paper can reduce to some special cases given in the previous studies.

非均匀受压矩形钢管混凝土局部弹性屈曲分析

应用不同的特征函数描述了矩形板在非均匀压力作用下的屈曲形态,解决了采用三角级数为屈曲函数模拟非均匀受压荷载作用下单侧表面约束矩形板件屈曲模态的不对称问题;通过伽辽金法建立屈曲控制方程组,分析了非均匀荷载作用对矩形钢管混凝土构件局部弹性屈曲性能的影响。结果表明:钢管屈曲系数随着不均匀荷载梯度α增加而增大,纯弯作用下(α=2)的板件弹性屈曲荷载特征值约为轴压作用下的6倍;钢板的宽厚比限值随不均匀加载梯度α的增大而增加;非均匀荷载作用下非加载边固支约束板件的屈曲系数明显大于简支约束的板件。

国家体育场矩形钢管混凝土斜柱施工工艺

结合国家体育场工程的矩形钢管永久模板混凝土斜柱的施工过程,针对矩形钢管永久模板的安装、测量控制、支撑体系以及混凝土施工工艺进行分析和探讨。

内肋套管管内流动与换热特性研究

利用实验和数值模拟方法考察了含水原油在内肋套管内的流动与传热性能,指出了在Re=200～1200时管子结构尺寸(肋片高度、肋片宽度和肋片长度)对传热性能的影响,并进行了实验验证。

矩形缩放管间插入旋流片的传热实验研究

为了研究新型换热器——矩形管束换热器的传热性能,采用矩形缩放管间插入一组旋流片来研究旋流片下游的传热与流阻性能,并与光滑矩形管的传热和流阻进行比较。实验结果表明:在实验范围内(19 000<Re<44 000),随着下游距离的增大,旋流片产生的自旋流逐渐衰减,局部Nu数和阻力系数减小,并且局部Nu数的下降速度要慢于阻力系数的;当下游距离在0—200 mm时,阻力系数下降的程度较大;旋流片下游在得到强化传热的同时,阻力增加也很大。

矩形钢管桁架节点局部传力模拟的试验研究和有限元分析

介绍了矩形钢管桁架节点局部传力模拟的试验。试验结果表明,当次桁架杆件达到名义屈服时,主桁架上弦杆腹板内厚度的Z向应力不超过屈服点。通过有限元分析表明,数值方法的分析结果与试验结果基本吻合,并比较了在主桁架上弦杆中布置与不布置加劲肋对杆中受拉腹板内厚度的Z向应力的影响。最终可以认为把次桁架矩形钢管依据翼缘和腹板的厚度,分成两种拉板对主桁架上弦杆施加拉力的试验方法,可以模拟矩形钢管桁架节点在最不利荷载作用下的局部传力。

矩形翅片椭圆管和圆管换热器的数值仿真

利用CFD计算方法,对矩形翅片椭圆管换热器进行了数值模拟,并与同周长、同横截面和同迎风面矩形翅片圆管换热器进行了比较.分析研究了矩形翅片椭圆管和圆管的换热和阻力特性,以及速度、温度、压力的内部流场分布特性.结果表明,矩形翅片椭圆管的换热性能优于圆管换热器;矩形翅片椭圆管尾部涡流小,出口速度均匀;与圆管相比,椭圆管矩形翅片在工程应用中可以减少阻力损失,增强换热系数.

空心钢管混凝土组合柱抗震性能研究

为研究水电站厂房空心钢管混凝土组合柱抗震性能,以新疆某水电站钢管混凝土厂房组合柱结构构造形式为例,应用有限元软件ADINA建立了矩形实心及空心钢管混凝土厂房组合柱结构三维有限元模型,探讨了自振特性,并通过时程分析方法研究不同空心率模型在地震动输入情况下钢管和内部核心混凝土的动应力、动位移响应。结果表明,矩形空心钢管混凝土组合柱比实心钢管混凝土组合柱的抗震性能更好。

受刚体碰撞方管柱考虑局部屈曲时的弹塑性冲击荷载

使用壳单元建立方管柱模型,用数值方法跟踪方管柱受到刚体撞击的全过程,得到不同质量比、不同冲击速度时的弹性和弹塑性冲击荷载,比较了方管模型柱和杆模型柱的冲击荷载结果并进行了分析。结果表明:对于弹性方管模型,当质量比越小、冲击速度越大时,冲击荷载峰值越大;接触时间也越长;局部屈曲亦越明显,造成管模型的冲击荷载峰值比相同参数杆模型的冲击荷载峰值降低也越多,因此管模型的冲击荷载峰值和速度不成线性关系。方管中的双向应力波导致管模型的冲击荷载曲线和只有单向应力波的杆模型的曲线有所不同,后者更光滑一些。对于弹塑性方管模型,和弹塑性杆类似,由于塑性的发展,弹塑性管模型的冲击荷载峰值随冲击速度的提高而增大,但是随速度变化的冲击荷载峰值曲线比弹性模型的平缓很多。由于管模型的局部屈曲效应,其弹塑性冲击荷载总是小于杆模型的冲击荷载。冲击速度越大,质量比越小,弹塑性管模型的冲击荷载峰值越大且接触时间越长。

方形截面的钢管混凝土超声法检测探讨

结合工程实例,探讨了方形截面钢管混凝土与圆形截面钢管混凝土超声法检测的区别,指出方形截面钢管混凝土超声法检测中应注意的一些问题。

数控凸轮轴磨床砂轮架进给闭式静压导轨的设计

针对滚珠丝杆副+V-平导轨存在的油膜厚度不均匀,产生爬行、振纹等现象,提出一种直线电机驱动砂轮架闭式矩形静压导轨的设计方法。分析导轨的受力情况,设计并计算导轨油腔尺寸、供油压力、毛细管节流器长度。将该设计部件运用到某公司生产的YTMK8326-10数控凸轮轴磨床中,加工了2000套油泵凸轮轴。测试结果表明:采用该方法解决了爬行和振纹问题,性能指标与LANDIS数控凸轮轴磨床的相当。

有限长矩形截面螺线管轴线上的磁场

计算了有限长矩形截面螺线管轴线上的磁场,给出了磁场的解析式和图示,并对计算结果作了讨论,得出了一些有意义的结论.

矩形管束换热器的结构特点与设计比较

介绍采用矩形管束作为传热管并在管程与壳程采用旋流片作为支撑的矩形管束换热器的结构特点与传热强化的研究。基于研究结果,对不锈钢矩形管束换热器与碳钢旋流网板支撑急扩加速流缩放管管壳式换热器两种设计方案进行了比较。结果表明,矩形管束换热器同时具有管壳式换热器密封性好、操作能耗低和板式换热器金属材料消耗少的优点,长期投资效益显著,为硫酸转化系统气体换热器的抗低温腐蚀和高温氧化提供了一条经济有效的途径。

矩形钢管四肢矩阵式格构截面的扭转常数和翘曲常数

矩形钢管四肢矩阵式格构截面因具有外表面平整、外观整洁、便于穿越管线、节省材料等优点而越来越多地应用于公共建筑、支架工程、景观工程等结构中。应用扭转分析的一般计算原理,推导矩形钢管截面和矩形钢管四肢矩阵式格构截面的扭转常数和翘曲常数,给出具体的计算公式;作为特例,给出方钢管截面和方钢管四肢方阵式格构截面的扭转常数和翘曲常数,可供设计参考使用。

矩形薄壁管在空间内力作用下的强度分析

现代建筑或桥梁工程中薄壁型材应用较广,一般在杆件结构设计上尽量为平面受力状态,但因特殊工况要求某些杆件所受外力较复杂,是在空间内力系(6个内力分量)作用下工作。为了确保杆件工作安全可靠,必须对其强度进行分析。以常见的矩形薄壁管构件为例研究,理论分析表明其强度破坏必在外表层处,即最大应力点一定在薄壁管表面某些点上。利用材料力学方法分析解决杆件横截面上存在多个内力的强度计算问题,进而确定危险点的位置。

H型钢梁-方钢管柱节点加固方案对比分析

钢框架结构的梁柱连接一般采用刚接。由于工程中出现梁翼缘未焊接,而上部混凝土板已经浇筑完毕的情况,需要对连接进行加固。针对H型钢梁-方钢管柱节点,采用在梁柱间加焊连接板的加固形式,提出了3种加固方案。利用有限元分析软件ANSYS对3种加固方案进行分析,并与一般的刚接节点进行比较分析。结果表明:加固方案1和方案3均能满足原设计的刚度和强度要求,且方案3的加固效果更佳,其连接构造简洁,施工便利,综合效益好。

梯形和矩形纵肋管束特性研究及性能比较

研究得出梯形和矩形纵肋管束传热性能及流阻性能关系式，并着重分析两种纵助管束换热器的特性差异深入探讨了管束节距、肋高及厚度对传热和流阻性能的影响研究结果表明,即使同为纵助管束，由于肋片截面形式不同，其性能差异较大，换热程度相差-11％～34％，而流阻程度差距最高可达12倍梯形纵肋管束表现出更良好的低流阻特性和能量综合利用性能横向密排布置时，纵肋管束较光管管束具有更低的流阻特性和一定的传热增强作用。

矩形定径式喉口的设计与应用

针对双文氏管湿法除尘系统一级文氏管喉口存在的问题,开发设计了矩形定径式喉口。该工艺运行周期长,不存在调节翻板卡死问题,不存在溢流盆堵塞问题,喉口使用寿命长,效果良好。

碳纤维复合材料矩形截面管抗弯性能研究

针对碳纤维复合材料矩形截面管的抗弯性能,设计了五种不同铺层方案的矩形截面管。应用有限元软件Abaqus对其三点弯曲进行了仿真分析;并通过粘贴光栅光纤传感器,应用万能试验机对实验件进行了三点弯曲实验。分别获得了仿真和实验相应载荷下矩形截面管下表面中间位置的应变值,进行一次拟合后获得相应的载荷-应变曲线,从而得出仿真和实验抗弯刚度值EI。通过对比,两者的结果具有很好的一致性。结果表明:0°比例越高,抗弯性能越好。

基于壁板屈曲后强度的矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法

为了准确计算大宽厚比矩形钢管混凝土短柱偏压承载力,通过有限元方法对非均匀受压单侧约束平板的屈曲性能进行了研究,给出了该类板件的弹性屈曲系数计算公式。以此为基础,结合有效宽度法,提出了基于壁板屈曲后强度的矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法。为验证所提计算方法的准确性,建立了大宽厚比钢管混凝土短柱偏压试验数据库,并将该计算方法与各规范的计算方法进行了对比。结果表明:提出的两种大宽厚比矩形钢管混凝土偏压承载力计算方法具有较高的计算精度,计算结果与试验结果吻合良好,其中方法二能够准确地评估构件的偏压承载力,可用于大宽厚比矩形钢管混凝土短柱偏压承载力计算中。