采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置设计

针对在既有线安装铁路货车超偏载检测装置存在的施工周期长、成本高、对线路条件要求高等问题,设计一种采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置。在介绍采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置设计原理的基础上,分析这种铁路货车超偏载检测装置的总体技术要求及设计方案,评定其测量不确定度,并进行检定和应用验证。结果表明,采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置各秤量点的重量测量结果不确定度均小于称重最大允许误差的1/3,满足计量性能要求;重量、偏重和偏载率检定结果均满足设计要求;与现有铁路货车超偏载检测装置测得的货车重量、偏重差、偏载率相比,采用双剪力传感器的超偏载检测装置测得的货车重量、偏重差、偏载率的偏差均较小,检测结果准确度满足货运安全检测要求。

U形宽河谷典型拱坝坝体抗剪安全分析研究

我国缺少合理的拱坝坝体抗剪安全控制准则。由于实际工程地形地质条件不一,难以对比分析,故参照实际工程自拟坝高、河谷条件不同的U形宽河谷典型拱坝,模拟坝体超载破坏,对比超载安全度。结果表明,坝高越高、宽高比越大、河谷越偏于U形,考虑剪切破坏的超载安全度就越低。考虑横缝、施工层面、开裂面强度折减后,部分案例超载安全度低于现行规范基于拉压强度控制的期望值。建立截面抗剪安全系数与规范期望安全度的关联,得出针对不同坝高、河谷条件的坝体拱/梁截面抗剪安全系数控制值。检验坡甲、白莲崖两座拱坝,坡甲未达到抗剪安全控制值要求,白莲崖满足要求,结论与工程经验判断相符。

白鹤滩水电站拱坝及坝肩加固效果分析及整体安全度评价

白鹤滩水电站拱坝左侧坝肩断层及层间、层内错动带发育,拱推力作用下易发生剪切变形。坝基柱状节理层发育,变形模量等力学指标相对较低,表现出显著的各向异性力学特性。由于以上地质缺陷的影响,设计采取沿拱推力方向设置抗剪洞及扩挖坝基处柱状节理层岩体设置垫座的工程处理措施,以期对坝肩、坝基岩体的抗剪、传力等进行改善。采用三维非线性数值分析方法,根据实际地质信息建立三维数值模型,模拟白鹤滩中坝址主要地质现象及相关工程措施,通过坝肩、坝基岩体及坝体的应力、位移对比,定量分析主要地质缺陷的影响以及工程处理措施的效果。采用超载法、强度折减法及点安全系数法评价下坝线拱坝的安全度,为该水电站坝线比选提供技术依据和科研成果支撑。

基于恒载性超载的桥梁受剪构件可靠性

恒载性超载主要是由桥面铺装大修、路线改造引起。为衡量在役桥梁恒载性超载的程度,引入恒载超载系数的概念。以斜截面受剪构件(T形截面)为例,借鉴"校准法"的基本原理,分析恒载性超载对基于原规范(JTJ 023-85)和现行规范(JTG D60-2004)设计建造的桥梁可靠性指标的影响规律。得出结论:若设计采用的活、恒载标准值效应比值ρ一定,可靠指标随着恒载超载系数ζd的增加近似呈线性减小趋势。ρ值越大,可靠指标的降低幅度越小,表明设计采用的恒载效应所占比重越大,桥梁的抗恒载性超载能力越弱,反之越强。桥梁结构或构件隐含的可靠度越高,桥梁的承载潜力越大,相应结构或构件的抗恒载性超载能力越强。

剪切销过载开关设计的有限元方法

剪切销过载开关设计的常规方法是通过剪切销的剪切强度来估算,由于计算模型中参数少,计算结果并不准确。针对此问题,提出应用有限元方法进行剪切销过载开关的设计。该方法采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA计算和分析在出炮口和碰靶条件下质量块剪切漆包圆铜线的情况,计算中使用INVENTOR创建模型,划分网格时应确保弹体和引信壳体连接面网格一一对应,在前处理时通过K文件来编辑、修改、添加或删除某些约束、材料模型参数和计算参数。外场试验表明发射安全、作用可靠,具有一定的实用价值。

交叉路口沥青路面变形病害机理分析

目的研究信号交叉路口路面产生的"波浪"和车辙等特殊破坏现象产生的原因.方法应用层状弹性体系理论分析信号交叉路口路面结构在水平荷载和竖向荷载作用下的力学特性.以营口市市区交叉路口典型路面结构为例,运用路面数值计算程序Bisar分析在车辆不同行驶状况和不同荷载状况下信号交叉路口路面结构的力学响应.结果通过分析不同结构层竖向压应力、竖向位移和剪应力分布情况,得到当超载100%时,紧急制动条件下,沥青路面上面层轮迹外缘的剪应力为正常行驶情况下的剪应力1.67倍.从理论上得出交叉路口路面结构在不同运行条件下的受力特点和与之相对应的破坏现象.结论根据交叉路口不同车流量种类来设计相应路面结构层材料参数以减少交叉路口路面受损.

五嘎冲拱坝坝肩加固效果分析及整体安全度评价

五嘎冲拱坝右岸坝肩由于存在张性裂隙、软弱层以及泥化夹层等地质缺陷,坝肩抗滑稳定不能满足要求而采取加固措施。根据工程最新揭示的地质资料、拱坝结构设计成果以及加固处理措施,建立拱坝–地基整体三维数值模型。采用满足Mohr-Coulomb屈服准则的节理单元,模拟基岩中张性裂隙、软弱夹层、层间泥化夹层等构造。采用非线性有限元法,对加固前后坝基岩体及结构面的变形、屈服区进行对比分析,评价右岸坝肩加固处理措施的有效性,采用水容重超载法分析拱坝坝体和地基岩体的变形以及屈服状态的发展过程,给出加固处理后拱坝–地基系统的整体安全度,结合工程类比,综合评价五嘎冲拱坝的整体安全性。计算成果表明,针对右岸L1张性裂隙所进行的加固处理措施可明显提高右岸坝肩的稳定性,加固效果显著,五嘎冲拱坝坝肩加固处理后超载安全度较高,处于高坝工程的偏上位置。

基于强度折减有限元法的边坡稳定性影响因素敏感性研究

为了研究各因素对边坡稳定性的影响,采用强度折减有限元法分别计算不同黏聚力、内摩擦角、土体重度、弹性模量、泊松比以及坡顶超载大小等因素对边坡稳定性安全系数的影响,运用正交试验安排不同参数的水平组合,对正交设计计算结果进行极差和趋势分析,并与单因素分析法所得结果进行对比分析。结果表明,两种方法所计算出的各个因素敏感度大小具有一致性,在坡顶超载作用下,内摩擦角对边坡稳定性影响最为显著,而泊松比对边坡稳定性的影响最小;黏聚力、内摩擦角、土体重度、超载大小等参数的改变与边坡稳定安全系数大致呈线性变化规律。

钢坯剪断机载荷检控系统的研制

通过分析、区分两种不同类型的钢坯剪断机过载形式，合理地确定了载荷检测原理和检测方案；设计并研制了以电流互感器为传感器，Ｉｎｔｅｌ８０３１单片机为核心的钢坯剪断机载荷检控系统。

新研通用挂架前接头螺栓断裂分析

新研通用挂架在进行冲击试验时,3颗30CrMnSiA前接头承力螺栓从根部断裂脱落。对断裂螺栓的宏、微观特征进行观察与分析,并对断裂螺栓的硬度、化学成分进行了检测。结果表明:螺栓断裂性质为剪切过载断裂,断裂深层原因为产品存在设计缺陷即选用成熟设计但未考虑载荷差异,导致强度校核验证不充分;对螺栓头部设计进行改进,取消该螺栓的六方沉孔结构,改为宽、深均为2 mm的一字槽,消除危险截面避免应力集中。新制试验件采用了改进措施后通过了考核,螺栓未出现断裂现象,从而验证了改进措施正确、有效。

超薄白色罩面(UTW)荷载应力分析

采用正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况,利用ANSYS进行结构计算,发现纵缝边缘中部为板底拉应力的临界荷位,而板角处为层间剪应力的临界荷位;计算发现,增大界面抗剪能力,保持层间界面连续,可减小板底拉应力;超载是导致板开裂的一个重要原因,而且结构组合越弱,超载应力比就越大。文章同时分析了旧沥青面层厚度、模量、罩面板平面尺寸和厚度、基层模量及层间接触条件对板底拉应力或层间剪应力的影响规律,为UTW路面设计提供了一定的基础。

单片机在钢坯剪断机载荷检控系统中的应用

在分析、比较了压力加工机械上所使用的过载保护装置后，针对不同情况，合理地区分两种不同种类的机床过载形式，并采用单片机技术，利用机床所承受的载荷与机床电机定子电流之间的定性关系设计并研制了以传感器、单片机为核心的钢坯剪断机载荷检控系统，该系统能有效地对机床实施过载检测、保护，并可针对不同的过载形式，采取不同的控制措施防止机床工作在过载工作状态下。

Ⅱ型裂纹疲劳扩展中超载行为的研究

利用铝合金ＬＹ１２ＣＡ制十字型试样进行Ⅱ型裂纹的疲劳扩展试验，施加若干次短瞬的Ⅱ型超载、发现Ⅱ型裂纹的超载行为与Ⅰ型裂纹的不同，裂纹的扩展速率可几倍於未超载时相同应力强度因子幅度下的扩展速率；而且超载后的短瞬期间，裂纹在塑性区内仍保持较快的速率扩展。试验研究表明：Ⅱ型超载和Ⅰ型超载也许分别受不同的机制控制；它更类似于Ⅲ型超载。

论汽车超载对沥青路面的危害

该文分析了汽车超载后沥青路面力学计算的结果,得知超载后的弯沉值、剪应力、拉应力与该车额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比等于超载后的轴载与额定轴载之比,较过去不同额定轴载时的弯沉值、剪应力、拉应力之比为轴载比的0.87次方的结果更大。以此为据,计算了不同超载率对路面使用寿命缩短的年限,证明超载确是当前沥青路面损坏的主要原因,应严格依法控制。针对目前的实际情况建议超载率不得>30％,单轴轴载不得超过130kN。以此为前提,在保持现行路面设计方法基础上,提出考虑超载后对现行设计方法的修订建议。文中特别指出超载对沥青路面高温剪切损坏的严重性,并提出提高面层沥青混合料抗剪强度的措施。

冲床压塌块的失效机理及其工作可靠性的研究

全面深入地分析了冲床压塌块传统设计理论存在的问题，应用疲劳断裂理论和机械可靠性设计基本理论，深入分析了压塌块剪切破坏工作过程、失效机理及其剪切强度应具备的特性；明确指出压塌块保险系数的选择方法；建立了完整的压塌块机械可靠性设计理论，分析和明确指出提高压塌块工作可靠性和使用寿命的方法。

重载作用对沥青路面的影响及路面设计

我国目前高级公路的沥青路面在重载交通作用下 ,出现早期疲劳开裂和车辙损坏主要是由于路面面层的剪应力过大所造成 .探讨了剪应力在不同深度面层中的分布规律 ,提出在沥青路面设计时 ,应从路面材料和路面结构方面采取相应措施来提高路面的承载能力 ,避免路面早期损坏现象的出现 .

考虑超载因素的公路路面设计指标的探讨

沥青路面在超载交通作用下出现早期疲劳开裂,主要是由于路面面层的剪应力过大所造成,所以路面设计应该考虑超载因素,以保证路面设计的可靠性。

沥青路面下坡路段层间剪应力的分析

应用有限元分析方法分析超载、水平荷载和路面坡度三个因素对下坡路段沥青路面层间剪应力的影响。分析结果显示三个因素对沥青路面结构层层底的剪应力都有不同程度的影响,其中车辆超载影响最为明显,水平力次之。当超载、水平力和坡度三个因素联合作用时,会使得破坏极为严重。因此为了有效地控制下坡路段沥青路面的滑移破坏,应当严格限制车辆的超载、纵坡的坡度和减少紧急制动。

桥面铺装层间剪应力影响分析

桥面铺装体系的受力较为复杂。运用ANSYS有限元软件建立桥面铺装结构力学模型,对层间剪应力进行计算和分析,结果表明:超载作用对各层间剪应力影响较明显,通过增加沥青铺装面层厚度可达到降低剪应力的目的。

超重载作用下交通参数调查及其对路面的影响分析

超重载是引起路面结构损害的关键因素之一。文章通过对某干线公路交通量、典型车辆类型和轴载的调查,得出了典型货车的轴载和轮胎接地压强。通过BISAR3.0程序分析了超重载作用下沥青混凝土路面结构内的压应力和剪应力,为超重载作用下沥青混凝土路面病害成因分析和结构设计提供了重要的依据。