AGV小车接地柱脱落分析及控制措施

AGV小车中的接地柱具有防护触电,防静电,保障电气系统运行等作用,一旦脱落失效,将造成不可估量的损失,本文根据近期出现的接地柱在压接接地线缆时出现的脱落两种现象,利用鱼骨图进行分析,最终得出是由操作工人缺少焊接技能、接地柱抗拉能力与强度不足、以及装配力矩超出接地柱承受的力矩等原因所致,故提出螺柱填充焊的新型焊接方式、提高接地柱强度等级以及推导出接地柱的装配力矩范围等相应防护措施,制定测试方案对上述解决措施进行验证,证明了所提出的三种控制措施是可靠有效的,为同类产品或其他产品涉及接地柱脱落的预防性措施提供参考方案,具有重要的现实意义和工程设计借鉴作用。

钢混组合结构大直径栓钉的群钉效应研究

为了深入研究群钉效应对大直径栓钉抗剪性能的影响,通过对以往试验数据进行有限元分析,探讨了群钉效应影响下大直径栓钉抗剪强度与抗剪刚度降低的现象,并根据计算结果提出了大直径栓钉极限抗剪强度与抗剪刚度的拟合公式。计算结果表明:大直径栓钉的间距越小群钉效应越明显,与单钉相比群钉抗剪强度与抗剪刚度均有明显的下降;在群钉情形下,弹性阶段的剪力不均匀系数呈马蹄形分布,塑性阶段的剪力不均匀系数呈斜线状分布,但栓钉间距过小时剪力不均匀系数呈月牙形分布;栓钉处于弹性阶段时,内侧栓钉的根部剪力比单钉根部剪力小,外侧栓钉的根部剪力一般比单钉根部剪力小,但栓钉间距较大时,外侧栓钉的根部剪力会超过单钉根部剪力;栓钉处于塑性阶段时,内侧栓钉有效抗剪高度比单钉的高,外侧栓钉有效抗剪高度比单钉的低;大直径栓钉的间距与直径之比小于3.33时群钉效应明显,高于8.33时群钉效应几乎消失。

新型内衬组合波形钢腹板的剪切行为

针对内衬混凝土约束波形钢腹板褶皱效应致使支承区预应力导入效率降低的不足,提出了一种采用滑槽-栓钉式连接的新型内衬.为探索设置新型内衬对波形钢腹板褶皱效应和剪切性能的影响,设计了分别采用纯波形钢腹板和新型内衬组合波形钢腹板的工字钢梁试件,通过本构关系、焊接残余应力和几何初始缺陷幅值的敏感性分析,建立了数值模拟方案,并将数值模拟结果与文献试验结果对比,以验证模拟方案的合理性.随后对比研究了新型内衬组合波形钢腹板和纯波形钢腹板的轴向刚度、应变分布、屈曲模态和抗剪强度.结果表明:所采用的数值模拟方案能准确模拟结构的屈曲模态、极限承载力和应变分布.设置新型内衬后,结构的轴向刚度基本不变;纯波形钢腹板和新型内衬组合波形钢腹板的正应变和剪应变分布基本一致,且正应变均服从拟平截面假定,剪应变沿腹板高度均匀分布;设置新型内衬前后腹板屈曲模态均为交互屈曲模式;设置新型内衬后,结构的极限承载能力提高约23%,破坏时的竖向挠度增大约71%;设置新型内衬提升了腹板的面外刚度,约束了早期面外位移的开展速度,在加载后期,新型内衬的存在限制了面外位移的开展程度.

高强度螺柱断裂原因

某高强度螺柱在服役10个月后发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验以及力学性能测试等方法对螺柱断裂原因进行了研究。结果表明:在较大交变载荷的作用下,断裂螺柱螺纹牙底的折叠位置萌生裂纹并扩展,最终发生疲劳断裂。

循环荷载下单面外包混凝土剪力墙栓钉剪力需求

钢板外包混凝土组合剪力墙(C-PSW/CE)由钢板和外包在钢板两侧或一侧的混凝土板组成,两者通过栓钉形成整体,栓钉可协调两者在平面内外的变形,针对C-PSW/CE栓钉剪力需求的研究较少。利用有限元模拟结果,分析了2%层间侧移内强度劣化低于15%的钢板单面外包混凝土C-PSW/CE各组件在循环荷载下的响应。分析了钢板厚度、混凝土板厚度、栓钉间距、栓钉直径及墙板高宽比对栓钉剪力的影响。在钢板弹性阶段,单个栓钉的最大剪力受栓钉间距、混凝土板厚的影响较小;当栓钉间距不变时,随着栓钉直径或钢板厚度的增大,栓钉最大剪力增大;单个栓钉最大剪力与墙板高宽比关联较大。根据36个算例的有限元模拟结果,提出了强震下钢板单面外包混凝土C-PSW/CE栓钉剪力需求预估公式。

栓钉推出试验及有限元仿真研究

【目的】钢-混组合梁借助栓钉实现相互连接,栓钉能抵抗钢梁与混凝土之间的纵向分离,也可传递纵向剪力,是研究两者组合在一起的重点。【方法】本研究使用ABAQUS有限元分析软件对栓钉进行仿真研究,在已有的单层栓钉推出试验的基础上,有限元仿真结果与试验结果吻合较好。在有限元较精确的情况下进行参数化数值分析,研究混凝土强度、栓钉极限抗拉强度对栓钉抗剪承载力的影响。【结果】由计算结果可知,栓钉抗剪承载力随混凝土强度及栓钉极限抗拉强度的增大而提高,并对试验结果与有限元结果进行分析。【结论】在提高混凝土强度时,超过C50混凝土强度对栓钉抗剪承载力提高较小,要考虑其经济性。在提高栓钉极限抗拉强度时,为了满足混凝土与连接件共同工作的情况,要与相应混凝土强度等级相适应,避免一方先行被破坏。

主轴承盖螺栓断裂原因分析

某柴油机运行过程发生主轴承盖螺柱杆部断裂故障,通过宏观分析、化学成分分析、机械性能分析、金相分析和断口电镜扫描分析,发现机械性能远远高于技术要求,氢脆敏感性大,使用过程氢聚集,导致氢脆断裂。

工业纯钛摩擦螺柱焊接头组织与性能研究

为解决传统电弧螺柱焊焊接大直径(M≥12 mm)有色金属时焊缝合格率低、焊接工艺繁琐等问题,提出采用静龙门式搅拌摩擦焊设备配合专用螺柱焊工装对尺寸为M12、材质为TA2的工业纯钛螺柱与底板进行焊接。并对三组不同顶锻位移下的工业纯钛螺柱焊接头进行宏观形貌、显微组织、抗扭强度与显微硬度分析。结果表明,在顶锻位移较小的情况下,TA2螺柱焊接头焊缝中心出现孔洞缺陷,顶锻位移中等的情况下焊缝中心出现条状缺陷,而较大参数下接头焊合良好,未发现缺陷;顶锻位移为3 mm时接头抗扭强度最高,可达117 N·m;锻造变形组织使焊缝附近区域显微硬度明显升高。

桁梁结合梁及其剪力连接件试验研究

我国某公铁两用特大桥（Ｗ桥）将采用混凝土桥面系－钢桁结合梁。目前，国内外现有的组合结构规范中还没有桁梁结合梁的内容。本文研究了桁梁结合梁的受力特征，针对Ｗ桥的具体情况试验研究了栓钉的承载力和布置方案，该成果已用于Ｗ桥的设计。

高强度砂浆群钉连接件抗剪承载力试验

在混凝土桥面板预留孔浇筑高强度砂浆包裹群钉连接件以实现钢梁与混凝土有效结合.为了得到高强度砂浆包裹的焊钉的剪切强度及分析不同群钉布置形式对抗剪承载力的影响,进行了1组单钉基本力学试验和5组不同群钉布置形式的焊钉力学性能试验.试验结果表明:采用高强度砂浆包裹焊钉的连接方式可靠,焊钉具有较高的抗剪强度,单钉承载力平均值为197.2kN.在群钉连接件中不同的焊钉布置方式对承载力有一定影响,总体上随焊钉数量的增多,平均的单钉承载力呈下降趋势,焊钉数量最多的NS25试件,其平均单钉承载力为160kN,为单钉推出试验值的81%.此外,根据多排焊钉的荷载-滑移曲线,给出了多排焊钉的荷载-滑移关系表达式,与试验结果比较表明,所给表达式的结果与试验结果吻合较好.

结合梁栓钉的极限承载力的试验研究

为了为我国某公铁两用桁梁结合梁大桥确定栓钉规格、栓钉承载力设计值，本文通过大量试验，研究了国产２２、２５和１３检钉（１４ＭｎＮｂｑ母材、Ｃ５０混凝土）的ｐ－ｕ曲线、按极限承载力以及混凝土配筋率、栓钉间距、反复加载。

疲劳荷载作用下栓钉连接件的抗剪承载力退化规律

为了解钢-混凝土组合结构中栓钉连接件在疲劳荷载后的力学特性,针对栓钉推出试件进行静载破坏试验、完全疲劳试验以及非完全疲劳破坏试验.在此基础上归纳了已有栓钉连接件的非完全疲劳破坏的相关试验数据,将疲劳循环次数和剩余抗剪承载力这两个参数作归一化处理,使得所有试验数据具备可比性;同时基于剩余强度理论,推导出适用于栓钉连接件的剩余承载力计算模型,并通过试验数据拟合确定其参数;最后通过若干文献的试验数据进行验证分析.结果表明:在疲劳荷载作用下,栓钉连接件的剩余承载能力呈现先慢后快的非线性退化趋势.所提出的栓钉连接件承载力幂指数退化模型可以较好地描述栓钉连接件的剩余承载力随疲劳循环次数的变化规律.

栓钉连接件锈蚀后静力性能和抗疲劳性能的试验研究

通过15个标准试件的推出试验,研究栓钉连接件锈蚀后抗剪承载力、变形能力和疲劳寿命的变化规律。按照锈蚀位置和锈蚀量的不同将试件分组,首先采用电化学快速锈蚀试验的方法模拟可能的锈蚀情形,然后对锈蚀后的试件进行静力试验和疲劳试验。通过与无锈蚀栓钉的试验结果对比,分析锈蚀特性参数变化对试件静力工作性能的影响。并用参数拟合的方法建立两类锈蚀栓钉连接件的抗剪承载力和荷载-滑移性能的计算模型。模型分析结果表明,Ⅰ类锈蚀使栓钉极限承载力下降很多,最大达到18%;Ⅱ类锈蚀对承载力影响不大,但对试件的变形影响较大。疲劳试验结果表明,栓钉锈蚀后其疲劳寿命会有一个明显的下降,当栓钉锈蚀率达到20%左右时,其疲劳寿命下降高达40%。

使用状态对焊钉连接件抗剪性能影响的试验研究

通过不同直径的正立、侧立和倒立焊钉连接件抗剪性能试验,研究混凝土浇注方向、焊钉所处使用状态对其抗剪刚度和使用阶段承载力的影响。

群钉钢-混凝土组合件栓钉受力状态研究

芜湖公铁两用长江大桥上层公路桥采用混凝土桥面系与钢桁组合梁，连接件为栓钉，节点附近栓钉的布置为密集型大吨位．为确定芜湖桥栓钉承载力设计值，完成了3000～5000kN栓钉群钢-混凝土组合件的极限承载力试验和有限元分析．该成果已用于芜湖桥的设计．

自密实钢纤维细石混凝土-钢组合桥面结构的短栓钉抗剪性能试验研究

研究自密实高强钢纤维混凝土(HSFC)-钢组合桥面结构中短栓钉连接件的抗剪性能,通过对14个栓钉连接件进行推出试验,讨论了栓钉直径、保护层厚度和配筋的影响,并对破坏模式和力学性能进行分析,提出荷载-滑移曲线预测式,并给出自密实HSFC-钢组合桥面结构设计建议。结果表明:(1)使用HSFC代替普通混凝土后,推出试件破坏模式由混凝土压碎转变为栓钉剪断破坏,短栓钉抗剪强度提高了39.1%;(2)当HSFC中栓钉长径比和保护层厚度不满足现行规范要求时,仍可实现混凝土和钢板的优良协同作用;(3)栓钉直径的增大可以显著提高栓钉的抗剪强度,但HSFC混凝土板厚度对栓钉的抗剪性能影响并不明显。

钢与混凝土组合梁栓钉连接件的设计承载力

对我国现行规范中栓钉连接件的计算模型进行了统计分析 ,根据现有的试验资料确定了各种变量的统计参数 ,应用非中心 t分布函数考虑了用于统计分析的试件数对栓钉连接件抗力分项系数的影响 ,在可靠度分析的基础上 ,提出了组合梁栓钉连接件受剪承载力的设计公式。

混凝土受拉状态下钢-混凝土组合结构中栓钉的承载力的研究

现有的国内外组合结构规范对混凝土受压状态下栓钉的静、动承载力都有规定(尽管具体数值差别较大),而且还规定了测栓钉承载力的试验方法,但对于混凝土受拉状态下的栓钉既没有规定承载力,也没有规定承载力测试方法.为此,作者提出了在混凝土受拉状态下,进行栓钉的承载力试验的反向推出试验方法;对在 22栓钉不同排列的C50混凝土不同配筋率情况下,5组18个试件的栓钉刚度和承载力等问题进行了试验研究,并与标准推出试验(混凝土受压)得到的 22栓钉的试验结果进行了比较.成果已应用于秦沈客运专线.

混凝土板分段浇筑的曲线结合梁施工阶段受力性能研究

为了对钢-混凝土曲线结合梁施工阶段的受力性能进行准确分析,进行了混凝土浇筑过程中简支曲线结合梁的模型试验,采用ANSYS有限元计算软件分析了栓钉连接件时变抗剪强度对模型梁施工阶段受力性能的影响。分析结果表明:从一端向另一端分段浇筑混凝土板时结合梁的应力和变形均比一次性整体浇筑时小,且沿梁轴不对称;自各节段之间的浇筑时间间隔为6h起至7d之内,均应计入钢梁与混凝土板之间的早期组合作用,且需考虑这种组合作用随混凝土龄期而增长的时变特性。在对混凝土板浇筑过程中的结合梁进行受力分析时,必须考虑已浇好硬化的梁段中钢梁与混凝土板结合面上的相对滑移,否则会使计算结果偏于不安全,出现工程安全隐患。

压型钢板对栓钉连接件抗剪强度的影响

通过对推出试验结果的分析，讨论了压型钢板对栓钉连接件抗剪强度的影响，提出了带压型钢板的栓钉抗剪强度的计算公式。验算结果表明，本文公式与试验结果符合良好。