空间大行程套筒竹节式升降机构的设计研究

针对目前轨道悬挂式巡检机器人升降机构稳定性差、行程小的不足,设计了一种空间大行程套筒竹节式升降机构。结合工作现场的实际需求,给出了空间大行程套筒竹节式升降机构具体的结构设计和驱动控制方案。样机试制和试验结果表明,所设计升降机构运动平稳、震动小,能够满足废弃物处理现场巡检的需求。

双腹板工字型GFRP腰梁连接受力性能研究

为研究深基坑支护中双腹板工字型GFRP腰梁连接节点力学性能,针对GFRP腰梁的两种套筒式连接方法开展两点对称加载足尺试验,借助ABAQUS有限元模拟软件建立两种连接方法的三维数值模型,分析不同连接方法GFRP腰梁的受力性能,并以腰梁跨中截面为研究对象,揭示连接套筒与GFRP腰梁的横向变形规律,掌握不同连接形式GFRP腰梁构件的极限状态和破坏形式。结果表明,双腹板工字型GFRP腰梁承载力高,构件的稳定性好;采用内置式钢套筒连接构件变形较小,节点承载力更高,现场安装方便,能够实现基坑支护中腰梁构件的循环利用,是GFRP腰梁现场施工的合理连接方式。

灌浆缺陷对接头高应力反复拉压和大变形反复拉压性能影响的试验研究

针对12组36个适用20mm钢筋直径的套筒接头试件,通过对中单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,研究了灌浆缺陷及补灌处理对套筒接头受力性能的影响。研究结果表明:端部灌浆缺陷长度不超过钢筋锚固长度8d(d为钢筋直径)的20%时,缺陷对套筒接头的单向拉伸、高应力反复拉压和大变形反复拉压性能均没有明显不利影响;注射补灌技术具有可靠性,可用于灌浆缺陷处理;套筒中部钻孔直径不超过12mm时,钻孔不会影响套筒接头的单向拉伸、高应力反复拉压和大变形反复拉压性能。

采用钢套筒-耗能铰的装配式梁柱节点受力机理及参数分析

为提高装配式结构抗震性能,实现装配式结构强节点、耗能区域可控、高效连接等关键技术创新,提出一种钢套筒-耗能铰装配式梁柱节点。基于钢套筒-耗能铰装配式梁柱节点滞回性能试验,构建装配式梁柱节点有限元模型数值模拟分析其受力机理,研究耗能铰不同参数构造对节点工作性能的影响。结果表明:钢套筒强化装配式梁柱节点核心区,提高节点核心区抗剪能力和剪切变形能力;钢套筒-耗能铰装配式梁柱节点耗能和损伤破坏集中在耗能铰;得到装配式梁柱节点中耗能铰的参数设计建议。

采用钢套筒约束核心区装配式节点力学性能研究

提出一种钢套筒约束核心区装配式节点,强化节点核心区,提高装配式混凝土节点抗震性能。在节点滞回性能试验的基础上,采用有限元分析方法,数值模拟钢套筒约束核心区装配式节点的受力全过程,通过分析不同参数节点的等效塑性应变、应力分布、承载力和骨架曲线,深入研究钢套筒约束核心区装配式节点的力学性能。结果表明:钢套筒约束核心区装配式节点有限元模型能有效反应节点的受力情况;节点的破坏主要是剪切破坏,钢套筒具有较大的刚度,对核心混凝土有良好的约束保护作用;核心混凝土强度、钢套筒厚度、钢套筒强度,是影响钢套筒约束核心区装配式节点承载力的主要参数。同时提出参数建议的选取范围,可为工程实际提供参考。

滚动轴承的使用与保养

为了保障滚动轴承使用效果,提升应用的科学性及规范性,详细介绍滚动轴承在安装、保养及存储过程中应遵循的使用原则和经验,分析滚动轴承使用过程的常见问题、原因及解决措施。指出:做好轴承安装前检查,选择合适的装配方法,安装完成后进行运转检查,使用中注意轴承的拆卸、润滑以及存储,能提高轴承的精度、性能和寿命;在使用过程中出现异常噪声、温升过高、振动增大等问题,须立即停机分析原因,通过优化装配方式、清洗轴承及零件、加注合适的润滑脂等进行解决;滚动轴承性能影响设备整体性能,应从其设计、使用和维护保养等方面进行系统探索。

热收缩带机械化补口技术在长输油气管道建设上的应用

热收缩带补口施工质量影响着补口的长期可靠性,针对手工补口存在施工困难、补口质量不稳定等问题,开发了机械化补口装备。实践经验表明,开发的机械化补口装备能完成喷砂、预热、收缩到回火等工序的机械化操作,有效保证了热收缩带作为3LPE补口材料的安装质量。

均匀温度下多跨半刚接整体桥受力性能

以某多跨空心板梁桥改造为半刚性节点整体桥为例,建立考虑桩-土相互作用的桥梁有限元实体模型,进行上、下部结构不同连接方式对温度变化作用下结构受力性能影响分析.结果表明:主梁与桥台连接方式对整体桥受力的影响大于主梁与桥墩处的连接方式;主梁与桥台刚接时,在温度变化作用下,结构内产生的附加轴力、弯矩远大于主梁与桥台采用半刚接的.对半刚性节点进行参数分析,结果表明,橡胶套壁厚是影响主梁弯矩的主要因素,橡胶垫及钢棒直径对主梁弯矩影响较小;橡胶套壁厚和钢棒直径对桥台处柱-桩基的影响较大,对桥墩处柱-桩基弯矩影响较小,可忽略不计.

整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点试验

为研究整体式拼缝连接的预制楼板-预制剪力墙节点在预制楼板悬臂端竖向荷载作用下的受力性能,进行了1个边节点试件和2个中节点试件的静力试验.结果表明:3个试件的裂缝分布相同,且均为楼板受弯破坏;3个试件承载能力极限状态前的楼板悬臂端竖向荷载-挠度曲线基本相同,预制楼板固端受弯承载力差别不大,且与规范公式计算值的比值平均为1.29;套筒挤压搭接连接可有效传递预制楼板钢筋拉力;整体式拼缝可保证全装配楼盖的整体性,装配式剪力墙结构采用全装配楼盖时,预制楼板与预制墙之间可采用本文试件的整体式拼缝进行连接.

K形矩管外套强化节点承载力数值分析

矩管桁架在节点区域容易出现主管管壁的局部屈曲和撕裂,针对该问题的强化解决方式,结合某铁路客运站房钢结构工程,提出了矩管桁架节点局部强化的工艺力学性能问题。设计了总共112个数值分析模型,基于微动力阻尼非线性静力方法,分析了K形外套加强节点、无加强节点的力学性能,研究了外套加强的优越性;通过改变节点的设计参数τ,β,研究节点承载力性能的差异,给出外套管构造参数α,D取值的范围及其适用条件。数值分析结果表明,外套加强节点具有良好的工艺力学性能,可供工程设计参考。

多尺度钢管塔法兰套管相贯节点有限元模拟分析研究

现有的大跨越钢管塔支管间的钢管节点连接形式主要分为相贯焊接、插板连接与法兰连接。本文针对以上3种连接形式存在的强度、刚度与施工等方面的不足,提出了新型钢管塔法兰套管相贯节点的连接形式。基于大型有限元分析软件ABAQUS对不同尺度下法兰套管相贯节点进行了弹塑性分析,研究其受力性能与破坏机理,为该类新型节点设计提供一定参考。

短固定手柄套多侧向抽芯注塑模具设计

针对短固定手柄套注塑件内部结构复杂,含有加强筋、深槽和侧向凸台等多种细节特征,在模具设计时采用了斜导柱抽芯和液压抽芯组成的联合侧抽芯机构,即对于对称侧面上的凸起和小凹槽部分采用斜导柱抽芯机构,对于深槽和多加强筋部分采用液压抽芯机构,同时设计验证了浇注系统、冷却系统等其它模具部件;在UG8.5 Mold Wizard应用模块下保证了联合侧抽芯机构在开合模过程中互不干涉,且与浇注系统和冷却系统等也互不干涉,实现了注塑模具多侧向同时顺利脱模。设计的模具结构紧凑、工作稳定,在生产过程中满足使用要求。

竖向荷载下套管节点装配式交错桁架受力性能研究

为研究竖向荷载下桁架与方钢管混凝土柱套管节点装配式交错桁架的受力性能,按实际受力和等强原则设计了2种不同套管节点形式的1/2比例缩尺交错桁架模型试件,并对其进行了竖向静力加载试验研究,得到了试件的破坏形态、承载力、刚度以及应变分布规律.采用ABAQUS建立了试验试件的有限元模型,以轴压比和混凝土强度为参数,研究了其对交错桁架承载力的影响.结果表明:与按实际受力设计节点的交错桁架结构相比,按等强设计节点的刚度和承载能力都较大,节点宜按等强设计;减小轴压比或提高混凝土强度均会提高结构竖向极限承载力,但差别不大.

灌浆缺陷补浆对套筒灌浆连接接头力学性能影响的试验研究

为研究灌浆缺陷补浆对钢筋套筒灌浆连接接头力学性能的影响,以全灌浆套筒为研究对象,以初始灌浆料残留层、补浆区段长度以及特配补浆料与初始灌浆料的协同工作能力为试验参数,设计制作了30个试件。通过单向拉伸试验研究其屈服强度、极限抗拉强度以及破坏模式。结果表明:在补浆饱满的基础上,初始灌浆料残留层对试件的连接性能无明显影响,不会导致补浆料与连接钢筋、套筒内壁之间的粘结强度降低;试件连接性能受补浆区段长度的影响较小,不同的补浆区段长度,试件极限抗拉强度接近,连接性能满足标准要求;特配补浆料与初始灌浆料能够很好地协同工作,实现力的传递,保证接头试件的连接性能。

基于滑套位置角的无同步器变速器换挡过程非线性动力学特性研究

为了分析无同步器电驱动两挡机械自动变速器系统中,滑套和接合齿圈的动力学特性对换挡过程的影响,定义了滑套位置角来判定滑套与齿圈具体的碰撞情况.建立了滑套和齿圈的非线性动力学模型,通过考虑啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙以及静态误差等非线性因素,建立了换挡过程的动力学模型.通过与有同步器模型的仿真对比,证明了无同步器AMT系统的优势.最后,通过仿真分析不同大小轴向推动力对换挡过程的影响,得到150 N为较为合适的轴向推动力.此分析方法可为选取合适的轴向推动力和AMT系统在工程中的应用提供参考.

钢管塔法兰套管相贯节点真型试验研究及有限元分析

钢管塔法兰套管相贯节点的提出,有效地改善了现有大跨越钢管塔节点连接形式在强度、刚度与施工强度方面的不足。通过对TG180与TG273两种型号的法兰套管相贯节点进行轴拉与轴压工况试验和有限元模拟分析,所得数值分析结果与试验结果吻合良好。通过对比ABAQUS有限元模拟结果与真型节点试验结果,探讨两型号法兰套管相贯节点的破坏机理与极限承载力。

碳纤维复合材料/金属机械连接接头疲劳绝缘特性研究

为了解决碳纤维复合材料(CFRP)/金属连接结构在海水环境和疲劳载荷联合作用下的电化学腐蚀问题,采用全浸腐蚀测量方法,测试了CFRP与金属钢板分别在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的自腐蚀电位,提出了5种CFRP/金属结构绝缘连接方案,并分别开展两阶段拉-拉疲劳绝缘特性试验研究。结果表明:在螺钉表面涂刷螺纹绝缘胶(方案I)或喷涂绝缘环氧粉末涂层材料(方案Ⅱ)均不能有效抑制CFRP/金属连接区域的电化学腐蚀行为;螺钉表面绝缘环氧粉末涂层耐疲劳磨损性能优于螺纹绝缘胶,在JN-1型环氧密封胶泥保护作用下,方案Ⅳ连接接头绝缘疲劳性能优于方案Ⅲ;在方案Ⅳ基础上,在其连接区域内增设尼龙套筒(方案Ⅴ),同样具有良好的绝缘疲劳性能,且效果更佳。

定向井取套变向短节弯曲角度设计

过大或过小的变向短节弯曲角度容易导致定向井取套过程中套铣头切割套管,造成落鱼情况的发生。为此,针对不同井眼曲率的套损井,需要对变向短节的弯曲角度进行设计。通过对套铣头-滚珠-套管组合进行受力分析,建立了套铣头处的变向力计算模型,并利用数值模拟方法,得到了套铣筒-滚珠-套管组合的接触应力分布。在以套管屈服应力值作为判别套管发生破坏的临界条件下,对不同井眼曲率套损井所对应的合理变向短节弯曲角度进行了设计,得到了取套过程中确保套管不发生破坏的合理变向短节弯曲角度范围。研究结果为保证安全取套以及套铣管柱组配结构的合理设计提供了理论基础。

隧道预制装配式套拱接头力学性能研究

为研究隧道预制装配式套拱接头力学性能,采用数值模拟和模型试验两种方法,分析装配式套拱接头在不同偏心距和不同螺栓预紧力工况下,其张开量、挠度、接触面应力和螺栓拉力等变化,从而得到平接头在荷载作用下的受力变化规律。研究结果表明:不同偏心距工况下,随着偏心距的增大,接头张开量和挠度随之增大,其变化速度也在逐渐增大。随着水平轴力增大,接头张开量和挠度也增大,大致呈线性变化。在偏心距+0.2m作用下,接头处接触面应力、接头外侧应力最大,内侧应力最小,螺栓孔处存在应力集中现象,会首先产生破坏。接头张开量和挠度随螺栓预紧力增大而减小,施加螺栓预紧力可以提高接头的抗弯性能。对比分析模拟结果和试验结果,模拟结果比试验结果偏大,整体趋势相符。

钢筋等强直螺纹连接技术在工程中的应用

结合钢筋机械连接技术的应用情况 ,就等强直螺纹接头的制作工艺 ,从接头性能、接头类型、套筒的检验与验收等方面进行了阐述 。