考虑接头螺栓的多环实体拼装隧道管片承载性能及破坏模式

盾构隧道管片结构广泛应用于地铁隧道等工程中,其在外部围压作用下的承载能力和破坏模式对地铁的安全运营具有关键影响。为了分析盾构隧道管片衬砌结构的承载能力和破坏模式,本文提出了外部围压加载模式的计算理论;建立了3环管片结构三维实体有限元模型,并对正常使用荷载下管片的应力和变形响应进行了计算;对管片的屈曲模态进行了分析;对非线性极限承载性能进行了探讨,并揭示了结构的破坏模式。研究结果表明,在正常荷载模式下,结构最大应力值为单轴抗压强度的61.5%,变形后呈现非对称的椭圆形,变形较小,椭圆度符合相关规范要求,结构处于安全工作状态,不会出现稳定性问题。当荷载因子为2.90时结构破坏,此时应力最大值达到抗压极限强度,且出现较大的变形,椭圆度达到了2.23%,远远超过了规范要求,且此时混凝土单元出现大面积失效,而螺栓的最大轴向应力仅为屈服极限的20%,盾构隧道管片结构在围压作用下的破坏模式为混凝土破坏。

固体发动机振动试验典型工况下的螺栓连接计算模型及验证

固体发动机振动试验卧式工况下,连接振动试验工装的螺栓主要承受横向振动载荷而难免出现松动现象。为解决这一影响试验有效性的工艺问题,采用斜面滑块模型分析螺栓松动机理,并通过电磁振动台在固体发动机振动试验典型卧式工况下进行试验验证,给出常用的M16螺栓的连接安装预紧力与试验横向载荷幅值的建议比值。研究结果表明,固体发动机振动试验典型卧式工况下,要保证发动机在振动试验过程中(通常不超过10 min)的螺栓连接可靠,螺栓连接安装预紧力与横向振动载荷幅值的建议比值为12。该研究结果可为固体发动机振动试验工装设计过程中螺栓孔径大小及数量的选取提供参考,为试验工艺技术改进提供支撑。

高镍铸铁排气歧管低周热疲劳研究

针对某新开发的车用高镍铸铁排气歧管进行了低周热疲劳寿命预测研究,为获取准确的热边界条件,采用STAR-CCM+与有限元软件进行基于疲劳寿命试验条件的非稳态耦合传热分析,得到了排气歧管的对流换热系数和温度场,建立了具有真实装配关系并施加螺栓预紧力的排气歧管有限元模型,在对等效塑性应变分析的基础上,结合Coffin-Manson公式进行寿命预测。结果表明,在排气歧管开发过程中,采用该方法可以快速对其热疲劳寿命进行评估。

地下水对巷道围岩稳定性影响的数值模拟

为探明地下水对巷道围岩稳定性的影响,结合工程实际情况分析地下水对巷道围岩的弱化作用;建立围岩强度与饱和率之间的关系,用FISH语言将该关系嵌入到FLAC流固耦合模块中,从而建立具有遇水弱化效应的巷道围岩稳定性数值计算模型.研究结果表明:在锚杆支护条件下,有水作用时巷道围岩变形明显增大,与实际淋水条件下巷道围岩变形破坏情况是一致的;在锚杆支护基础上进行全断面锚注支护可有效控制地下水影响下巷道围岩的变形.工程实践验证了数值模拟的准确性与锚注支护对于有地下水影响的巷道支护的适用性.

锚网煤巷顶板离层临界值的计算和分析

对于锚网支护的煤巷来说,顶板离层是潜在的安全威胁。为确定锚网煤巷的顶板离层临界值,分析了煤巷顶板离层的发生机理,建立了锚网实体煤巷道和锚网沿空巷道的顶板临界离层的力学模型;在此基础上通过近似和简化,求解了两类锚网煤巷的离层临界值数学表达式。最后根据一回采工作面的基本条件,试算了两类煤巷的顶板离层临界值,并与实际观测数据进行了对比和分析。结果表明沿空巷道的顶板离层值远大于实体煤巷道的顶板离层值,建立的沿空巷道离层值表达式能够很好的与实测值吻合,实体煤离层值表达式与实测值虽有差距,但能够用于巷道掘进期间的顶板离层预测。

塔身标准节连接螺栓预紧力变化宏观表征研究

塔式起重机(简称塔机)塔身标准节连接螺栓松动是塔机倒塌事故的重要原因之一。以塔式起重机塔身不同位置标准节连接螺栓松动行为为研究对象。采用ANSYS软件中命令流建模方式建立两节塔身标准节实体模型,标准节不同构件之间的实体连接使用NUMMRG、CP等耦合方式实现,使用预紧单元施加标准节连接螺栓预紧力。用改变预紧力大小的方法模拟连接螺栓松动现象,研究连接螺栓松动对标准节主肢顶端位移的影响。通过研究塔身不同位置标准节单个螺栓预紧力变化的宏观表征,获得塔身标准节在塔身不同位置的主肢特征点位移变化规律曲线,为塔身标准节位移影响曲线反推螺栓松动的研究打下基础。

火力发电厂高温螺栓检验探讨

针对火力发电厂高温螺栓检验过程中发现的螺栓和螺母硬度、螺栓冲击韧性及20Cr1Mo1VNbTiB钢金相检验等几个方面存在的问题,提出标准DL4382000与DL43991对螺栓硬度要求应统一,新螺母应进行硬度检验并与相应的螺栓配对编号使用等建议,希望在标准修订过程中予以考虑。

水轮机顶盖螺栓受力特性研究

顶盖螺栓是连接水轮机顶盖与座环的重要连接件,顶盖螺栓的安全状态是水电站安全运行的重要保障。以某轴流式水轮机作为研究对象,建立了全三维流体模型和水轮机顶盖及螺栓结构模型,采用流固耦合方法将顶盖过流面压力分布水压力传递给水轮机顶盖,对现场电站螺栓采用中空测力传感器进行现场试验,将螺栓不同截面的等效应力分布与试验结果进行验证,研究表明:顶盖水压力随着水头和导叶开度的增大而增大,最大水头大开度工况顶盖总轴向压力值达到最大;螺栓不同位置截面应力分布不均,螺栓同时承受着轴向应力与弯曲应力,螺栓头部、螺栓与螺纹交接处相比螺栓比螺栓中部截面受力大;不同位置螺栓受力变化趋势一致验证了顶盖耦合面的水压力为轴对称分布的特性;开机时螺栓受力比停机时增加明显,较低负荷振动区,顶盖螺栓受力有所提升,在稳定运行区螺栓受力保持稳定;停机及三个稳定运行工况下数模计算的结果和现场试验吻合,验证了有限元计算的准确性,中空测力传感器能够比较准确的反应螺栓的轴向受力。

固体火箭发动机连接结构接触应力研究

应用接触理论和有限元方法，分析固体火箭发动机法兰连接结构的接触问题。建立了法兰连接结构的有限元模型，充分考虑了连接螺栓预紧力对结构刚度的影响，将其合理地转化为等效节点初载荷。推导出在法兰对接面上有气密性要求时求解最佳预紧力的公式。最后通过实例进行了接触应力计算。结果表明，采用的分析方法和由此得出的结论具有一定的工程意义。

基于应变能法的单搭接螺栓剪切模型

为了简化复杂结构在冲击数值分析中的大量螺栓连接,可用等效的载荷位移模型代替复杂的螺栓连接关系,本文中针对单搭接螺栓连接在剪切载荷下建立了连接本构关系。首先通过对有预紧力的单搭接螺栓进行实验和精细有限元模拟,揭示了螺栓剪切载荷位移曲线的特征并针对不同特征阶段进行了相应的物理机理分析。在此基础上对于载荷位移曲线的界面黏结、部分滑移、整体滑移阶段提出了连接本构模型的基本形式和各阶段的参数估算方法。在部分滑移阶段考虑了4个方面的刚度贡献,其中部件对螺栓的支撑刚度是三维非轴对称变形问题,理论求解非常困难,本文中通过应力分布研究,采用应变能法解决了螺栓的支撑刚度的估算问题。提出的单搭接螺栓剪切模型物理含义明确,参数估算简单,准确度高。

海底取水盾构隧道管片力学性状的数值研究

为了研究海底取水隧道管片在施工和运行过程中力学性状的不同,采用三维实体模型对国内首次采用八环错缝拼装的三门核电取水隧道标准段进行分析.模型中管片采用实体单元模拟,螺栓采用梁单元模拟,充分考虑各接缝间的接触作用.计算结果表明,与施工阶段相比,运行期整体直径变形增大了1.5倍,最大正弯矩增大了44.4%,环向螺栓受力增大了近11倍,各接缝张开量增大了近9倍.八环错缝拼装时,关键块位置的改变将在一定程度上影响各环的内力分布,运行期各环拱顶处正弯矩最大值是最小值的2.22倍.对于取水隧道而言,运行期充水工况是控制工况.

超超临界600MW机组高压旁路阀螺栓失效分析

某电厂超超临界600MW机组的高压旁路阀部分螺栓发生不同程度地损坏,通过宏观检验、合金成分分析、力学性能检验、金相检验及能谱分析等方法,对螺栓失效原因进行分析。结果表明:螺栓失效原因为应力腐蚀开裂,与螺栓原材料固溶处理状态较差、硬度过高及螺纹加工硬化有关。对此,提出了加强备品螺栓检验,控制安装时的预紧力,避免污染腐蚀等预防措施。

硬岩地层暗挖斜井对下部既有运营喷锚隧道结构的影响分析

关于硬岩地层中既有隧道喷锚支护受邻近隧道施工影响产生的变形控制标准的研究很少,依托青岛地铁4号线人民会堂站斜井上跨3号线人汇区间工程为背景,采用MIDAS/GTS计算分析斜井施工对既有运营隧道的影响,并结合自动化监测实测数据进行研究,得到以下结论:采用超前小导坑非爆破+后续爆破扩挖减振爆破方案,产生的爆破振动速度满足爆破控制标准0.5cm/s;硬岩地层喷锚永久结构变形控制标准建议为:竖向及水平收敛≤3mm,爆破振速≤0.5cm/s;硬岩地层隧道施工的主要影响区≤0.5H,次要影响区为(0.5~0.8)H。

固体火箭发动机中的螺栓连接问题

对固体火箭发动机中有关螺栓连接的几个问题进行了讨论。给出了拧紧力矩与螺栓所受应力的关系、螺栓拧断力矩及预紧力矩的确定等。

既有砌体结构锚栓锚固性能试验研究

选用三种常用规格的套管加强型膨胀锚栓,利用锚杆拉拔仪,测试其在既有实心粘土砖砌体中的锚固性能,为既有砖砌体结构应用后锚固技术进行节能改造奠定理论与实践基础。

再生固型燃料成形机的特种螺杆设计

固型燃料的再生成形技术已广泛应用干生产,压制成形机的特种螺杆设计是技术关键.本文阐明的两种设计方法为:固体摩擦理论与能量平衡原理;在理论分析方面均有各自的特色与局限性,实际使用结果证实均有较良好的精度.两种方法应相互补充、相互交替使用.

基于接触理论的螺栓联接接触面力学特性研究

运用多微凸体粗糙接触表面由弹性、弹塑性至塑性变形转化过程的连续光滑可导原理,论证了载荷作用下接触面接触强度及实际接触面之间的连续性和区域性。用混合单元法创建实际螺栓结构接触压力模型,求解出螺栓结构的实际接触面积与接触压应力分布。对比超声波实验数据,有限元分析(FEA)结果与超声波实验结果相吻合,验证了模型的正确性和有效性。通过系列模型,分析压应力沿螺栓方向的传递作用,证明螺栓联接结构接触应力在环形区域内分布的连续性,并探讨了改变预紧力和结构几何参数对螺栓联接接触强度、接触应力范围的影响规律。

固相萃取-高效液相色谱串联质谱法测定油菜薹中反式维生素K1含量

为准确测定反式维生素K1的含量,建立了基于固相萃取-高效液相色谱串联质谱的甘蓝型油菜(Brassica napus L.)菜薹反式维生素K1高灵敏检测技术。样品经正己烷提取、中性氧化铝柱净化后,用C30反相色谱柱,以甲醇(含0.025%甲酸+2.5 mmol/L甲酸铵)为流动相,采用选择反应监测(selected reaction monitoring, SRM)模式进行定量分析,20 min内可实现顺反异构体色谱分离。方法学考察结果显示,反式维生素K1在范围内线性关系良好,相关系数为0.9985。该方法检出限为0.29μg/kg,定量限为0.95μg/kg。回收率为87.5%~117.6%,精密度(RSD)在0.72%~9.59%之间。利用该方法对油菜薹和反式维生素K1含量高的3种蔬菜进行分析,发现油菜薹中反式维生素K1含量为340.08μg/100g,高于小白菜(B. rapa spp. chinensis,260.93μg/100g)、西兰花(B. oleracea var. Italic Planch,167.65μg/100g)和结球甘蓝(B. oleracea var. capitata,151.11μg/100g)。本文建立的蔬菜中反式维生素K1准确定量分析方法操作简单、灵敏度高、结果准确。同时比较发现油菜薹是一种富含维生素K1的蔬菜。

基于Delphi语言的SolidWorks二次开发

本文探讨了基于Delphi语言的solidworks二次开发在标准件开发中的优势,给出了一种基于上述技术的螺纹紧固件参数化开发方法。同时给出了开发过程中的关键代码。

超大直径盾构隧道纵向弯曲变形性能分析模型研究

基于某大型海底盾构隧道工程,建立了考虑螺栓非线性本构特征的超大直径盾构隧道纵向不连续实体模型,采用简易的荷载模式,对其纵向弯曲变形性能进行分析。结果表明:①对于超大直径盾构隧道而言,平截面假定不再适用;②随着弯矩值的增加,盾构隧道的纵向变形呈现出明显的弹塑性特征,其中性轴的位置几乎不发生变化;③螺栓的规格对盾构隧道的纵向变形影响显著,同等量值弯矩作用下,螺栓直径越大,隧道的变形越小。