周向约束对木材压缩吸能特性的影响

通过准静态压缩试验,考察轻木、泡桐、杉木、毛白杨4种木材在周向约束条件时,顺纹和横纹的压缩力学行为、破坏形态、吸能特性,并利用t检验分析其差异显著性。结果表明:①周向约束木材的顺纹压缩应力-应变曲线仍表现为“三阶段”特征,周向约束可抑制木材剪切扩展、大幅屈曲变形等非稳态破坏,曲线平台阶段应力基本与破坏强度持平。②泡桐、杉木、毛白杨顺纹压缩的吸能能力、平台阶段平稳性显著提高,其单位体积吸能值分别提高了15.51%、53.02%、48.15%,理想吸能率增大了35.93%、24.24%、86.00%。③周向约束木材的径向与弦向压缩力学行为、吸能特性相似,木材压头侧边纤维受试样中部拉伸和剪切作用发生竖向剥离,并沿压缩方向产生裂纹。④与无约束压缩相比,周向约束轻木、泡桐横纹压缩应力-应变曲线形状无明显变化,径向压缩单位体积吸能值分别提高了325.51%、182.60%,弦向压缩单位体积吸能值分别提高了430.57%、255.66%;杉木、毛白杨周向约束时横纹压缩应力-应变曲线变为无平台区的“两阶段”形式,理想吸能率均显著降低。

均布荷载作用下密拼缝叠合板受力机理及有限元分析

叠合板密拼缝的存在是改变板件受力传递模式的重要因素。为研究密拼缝对板支反力传递路径的影响,考虑不同长宽比和不同密拼缝数量两个变化参数的影响,设计了6块叠合板试件进行足尺静载试验,其中4块为密拼缝叠合板,2块为现浇板件。试验对试件刚度、挠度、裂缝破坏模态及支座反力分布进行了研究和对比,通过ABAQUS有限元软件运用混凝土塑性损伤模型对试验板件进行校准对比分析。结合试验数据及有限元分析结果,指出了密拼缝叠合板在拼缝处的载荷分布以及拼缝影响下的板件破坏模态。研究表明:双拼缝板的整体破坏形式仍趋于双向板受荷下的破坏形式。总体而言,密拼缝板设计中可运用现行双向板设计原理对板件进行保守设计及计算。

一维动静组合加载下圆柱孔洞花岗岩的力学性能及破裂特征

地应力集中和动力扰动是诱发深部岩石工程灾变的两个重要因素,开展动静组合加载下含孔洞岩石的力学特性研究能够为揭示深部岩石工程动力灾变提供参考。本文将地下巷道结构简化为含圆柱形孔洞的岩石试样,利用动静组合加载系统分别测试了不同轴向静载(σ_(s))下试样的动态力学特性,分析了σ_(s)对试样动态力学响应的影响;并对动静组合加载下圆柱孔周边的能量分布特征进行了数值模拟。结果表明:试样动态损伤总是从圆柱孔周边开始;当σ_(s)为27 MPa和36 MPa时,试样动态强度、割线模量达到最大值;试样动态损伤范围随轴向静载的增加先减小后增大,且σ_(s)大于27 MPa后,岩爆现象逐渐增强;在动静组合加载下,最大应变能密度始终出现在垂直于加载方向的圆柱孔周边。

六边形蜂窝芯异面类静态压缩力学行为的仿真分析

目的研究六边形蜂窝芯材异面类静态压缩载荷的数值模拟方法及相关力学行为。方法基于蜂窝单元阵列的方法,构筑了单双壁厚六边形蜂窝芯材异面类静态压缩有限元数值计算模型和分析方法。结果借助于该模拟方法,分析计算了不同结构参数条件下单双壁厚六边形蜂窝芯材的异面变形模式、变形曲线和类静态峰应力值,并绘制了相应的图、压缩力位移曲线和数据表格。结论将计算结果与现有的实验和理论计算结果作对比分析可知,计算结果与已有结果吻合较好,证明了所提出的有限元分析方法的可靠性。

凹六边形蜂窝芯材共面准静态力学行为

为了研究共面准静态压缩载荷作用下凹六边形蜂窝芯材的力学行为,设计了相关有限元分析模型.基于该模型,进行了大量有限元模拟计算.将计算得到的变形模式、响应曲线和峰应力值分别以图、力位移曲线和数据表的形式列出.壁厚边长比和扩展角对准静态峰应力的影响进行了详细讨论,基于有限元计算结果给出了准静态峰应力与结构参数之间的经验关系式.

汽车衡承载架结构的有限元分析

针对SCS系列汽车衡承载架,使用ANSYS有限元分析软件,建立了汽车衡承载架有限元计算模型,进行了静态应力分析,得到承载架在不同工况下的位移及应力分布云图,找出了承载架的危险部位;对承载架进行了模态分析,得到承载架各阶固有频率及固有振型,重点对汽车的固有频率和承载架的固有频率进行对比,得出不同频率下的振动振型,以避免发生共振而提高称重精度。计算分析为汽车衡承载架的改型设计提供了参考依据。

冲击速度和轴向静载对红砂岩破碎及能耗的影响

地下岩体工程爆破开挖中,距爆源不同距离处岩体承受的地应力和动载荷大小不同,从动载荷的角度表征岩石动态破坏结果与工程实际更吻合。为研究动载荷和地应力大小对岩体破碎和能量耗散特性的影响,利用动静组合加载试验装置,分别设置7个冲击速度和轴向静应力等级,对红砂岩试件进行冲击试验。根据试件的破碎状况,分析不同静应力工况下冲击速度对岩石破坏模式和机理的影响。计算不同工况下的应力波能量值,研究冲击速度和轴向静应力对岩石能耗特性的影响。对破坏试件进行筛分试验,研究岩石破碎分形维数随冲击速度和轴向静应力的变化关系。结果表明,随着冲击速度的增大,试件的破坏程度逐渐加大。无轴压时岩石试件破坏后整体仍是一个圆柱体,属于张拉破坏;有轴压时岩石试件宏观破坏后呈沙漏状,属于拉剪破坏。岩石耗散能随冲击速度的升高呈二次函数关系递增;轴向静应力越高,递增幅度越小。随着冲击速度的升高,岩石分形维数由零逐渐增加;随着轴向静应力的升高,分形维数由零转为大于零的临界冲击速度先升高后降低。

基于振型分解反应谱法的重力坝抗震安全评价

振型分解反应谱法是重力坝抗震计算广泛采用的一种动力分析方法.目前的静动应力叠加原则基本上可概括为强度最不利应力叠加原则和稳定最不利应力叠加原则.金安桥水电站碾压混凝土重力坝左岸坡坝段群抗震安全评价结果表明,对于重力坝,为偏安全计,当进行抗震强度评价时,必须对静动应力叠加采用强度最不利应力叠加原则,而当进行抗震稳定性评价时,必须对静动应力叠加采用稳定最不利应力叠加原则.评价结果显示,金安桥水电站碾压混凝土重力坝的安全性能满足现行抗震规范的要求,这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理,能够抵御设防地震.

Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹疲劳扩展门槛值

以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1 及极径r的组合量 2πr·σ1 为主应力强度因子 σ1 ,提出主应力强度因子下的复合型裂纹初始扩展准则及扩展的静态断裂模型 ,在此基础上推导复合型裂纹的门槛值方程和裂纹面扭转角公式及裂纹扩展速率公式 ,定义复合型裂纹的理论门槛值 ,进行Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验。试验表明 。

密松水电站副厂房结构抗震分析

水电站副厂房是设置重要电气设备和工作人员工作的主要场所,其抗震安全性直接关系到整个电站的安全运行,以密松水电站副厂房为例,采用振型分解反应谱法对其结构进行抗震计算分析,给出了结构自振特性及在地震作用下的动应力、动位移,并采用最不利组合法将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,对叠加后的结构应力及位移进行评估分析。结果表明,高地震烈度下,副厂房结构上部纵、横梁底部应力较大,建议在这些部位增大梁截面尺寸或加强配筋,以保证副厂房结构的安全运行。

小型快速锻造液压机机架的模态分析

为解决小型锻造液压机在承受快速锻造力时,因应力应变集中,导致机架开裂、使用寿命缩短等问题,选择适用于50 t锻造力下的最优机架模型。通过Pro/E软件构建小型液压机的2种机身结构模型,利用ANSYS Workbench软件对比分析框架式结构及缸动式结构的应力应变及模态振型。结果表明:缸动式结构锻造所需的总应力是框架式结构总应力的17.6%,缸动式锻造液压机的固有频率最大增长率为框架式锻造液压机的30%。综合考虑,在小型快速锻造液压机结构的选择上,缸动式结构更优,为今后液压机型式选择和优化提供参考。

钛酸钙系电流变液在直流电场下静态剪切的应力响应

研究了直流电场下钛酸钙系电流变液在静态剪切模式下的力学响应,得到了材料在静态剪切模式下的应力应变关系,讨论了材料温度、电压和剪切应变对应力的影响,以理论推导和实验数据拟合的方法得出了剪切应力与剪切应变、温度以及电场强度等参数的半经验数学关系式。理论值对比实验结果表明,剪切应力表达式与实验结果符合较好,可以用于预测材料在静态剪切模式下的剪切应变,温度和电场强度对剪切应力的影响。

主动防护发射转台静态与模态特性分析

使用ANSYS Workbench对某主动防护发射转台主要承力对象进行了静力学和模态分析,得到其应力云图与变形云图及前6阶固有频率与振型,确定在静压情况下主动防护发射转台中最薄弱的构件为底板,但变形量较小可从控制方面给予补偿,其1阶模态固有频率为157. 81 Hz,远大于其工作频率,不会产生共振;确定了主动防护发射转台中对发射精确度影响最大的因素,验证了主动防护发射转台结构的可行性,从而为今后的优化提供指导。

失效电子元器件分析方法

介绍了一种电子元器件失效分析方法,给出了失效器件失效的统计要素,并对失效要素进行分析、研究失效模式与失效机理,找出失效原因,找到生产过程中的薄弱环节,制定相应措施,及时有效预防器件的再次失效,提高电子元器件的使用可靠性,进而提高整机可靠性,以较小的质量成本获取较高的经济效益,避免产品出现重复性问题,最终达到控制质量成本的目的。

立式秸秆粉碎还田机机架振动分析与优化

【目的】针对立式秸秆粉碎还田机工作时因各零部件产生的激振力给机架带来的振动问题.【方法】利用模态分析软件求解机架的仿真模态频率和振型,并对机架进行模态试验,通过比较两者分析结果,验证了理论分析的准确性.通过改变机架结构尺寸,增加固定结构的方法,开展仿真实验.【结果】试验结果表明:在机架各梁厚度增加1 mm,结构增加一个支撑架、一个配重板、一块钢板,整体质量增加3.38%的情况下,机架的前4阶模态频率从11.641、36.527、65.859、94.601 Hz调整到16.612、38.699、68.804、98.698 Hz,避免了共振的发生.【结论】该研究为秸秆粉碎还田机机架结构的设计与优化提供了参考.

静不定体系的内力分析技术

对于静不定体系,采用以往的分析,计算烦杂,在此本文提出通过广义逆矩阵及奇异分解来实现求解,通过算例表明本文方法简单,准确,易行.可供工程设计参考.

基于流固耦合的化容补水泵性能分析

设计3组化容补水泵模型,运用Pro/E建立三维模型,由CFD软件仿真,并对水力模型进行试验,对比试验与仿真结果,获取最优模型。通过ANSYS Workbench建立CFD与Static Structural(静力学)和Modal(模态)连接,对最优模型进行分析,以泵三维定常数值计算结果为基础,利用顺序耦合技术,对固体和流体域进行迭代,分析叶轮的静态应力和振型。结果表明,在水压力作用下叶片变形最大位移发生在叶片出水边靠近叶片边缘处,由平衡孔作用,叶片的等效应力相对均匀较小,叶轮轮毂处因叶轮前后面压差作用,等效应力较大。设计工况下,叶轮轮毂变形对振型的影响明显。

钢管混凝土叠合柱节点环梁试验研究

钢管混凝土叠合柱环梁节点是一种连接叠合柱和钢筋混凝土梁的新型节点。针对7个钢管混凝土叠合柱边节点环梁进行了试验研究,其中对2个试件采用单调静力加载试验,对2个变径宽比(环梁半径与环梁宽度的比值)试件和3个变配筋比(同侧环梁环筋面积与框架梁纵筋面积的比值)试件采用低周反复加载试验,研究节点的破坏模式、承载力、节点区钢筋应力分布和耗能情况。结果表明:钢管混凝土叠合柱环梁节点在概念上安全可行,合理的设计可以实现"强节点、弱构件";配筋比越大,节点越易发生框架梁破坏;在一定范围内,节点承载力随着径宽比的减小、配筋比的增大而提高;环梁锚固区附近钢筋应力较大,环梁内外纵筋应力分布不均匀,环梁内纵筋一般不屈服;节点的等效黏滞阻尼系数较大,表明节点的耗能能力较好。