基于固有应变法的中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测

为提升中空薄壁铝合金结构件焊接变形与残余应力预测精度。基于固有应变法与焊接热输入参数对焊接等效载荷开展求解,利用有限元仿真方式从变形及应力的角度出发,分别对焊接变形及残余应力进行分析,并通过焊接试验进行验证。结果表明:焊缝左右两侧的边缘区域是产生焊接残余应力的主要位置,横向、纵向残余应力分别为275 MPa、181 MPa,结构件上蒙板呈马鞍形分布,焊接所导致的最大变形分布在上蒙板左右两侧,左右两侧仿真最大值分别0.299 mm、0.274 mm,左右两侧试验最大值分别0.37 mm、0.34 mm,试验变形值略大于仿真变形值,两侧变形预测误差率分别为19.1%、19.4%。研究结果可为类似中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测提供一定参考依据。

薄壁四点接触球轴承-腕部关节系统接触动力学分析

在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型,分析了不同受载工况和正反转驱动下的变形规律和动态特性。首先,基于多体动力学和Hertz接触理论,设计了包含薄壁四点接触球轴承和中空轴及基座的腕部关节系统刚柔耦合接触动力学仿真模型;然后,考虑薄壁中空轴、基座、轴承套圈和保持架的结构弹性变形、钢球和套圈滚道、保持架的动态接触作用,研究了机器人腕部关节系统两种实际工况对保持架和钢球角速度、保持架和薄壁基座振动位移、钢球与套圈的动态接触力的影响;最后,计算分析了两种工况下腕部关节系统的动态载荷规律和振动响应特性。研究结果表明:在相对较大的径向载荷作用下,保持架和钢球会出现打滑现象,速度呈现周期波动,保持架和基座具有更好的运动稳定性,其薄壁轴承内部载荷降低,主副接触对均承担联合载荷,轴承内部载荷稳定性也更好。该仿真模型及结果可以为薄壁腕部关节系统的动力学分析与设计提供参考。

薄壁空心高墩翻爬结合模板施工技术研究

薄壁空心高墩是一种常用的桥梁建筑结构,其施工过程中存在着许多困难和挑战。提出了一种薄壁空心高墩翻爬结合模板施工技术,以实际工程项目为背景,利用已进场资源,对既有模板进行改制和创新,采用翻爬结合模板施工,解决了翻模工艺限制、施工效率低、安全风险高等问题。通过工程应用验证,该技术具有较高的施工效率,且施工安全风险较低,可为类似工程提供参考和指导。

薄壁超高空心墩V形段液压爬模施工技术

以贵州桐新高速公路芭蕉湾特大桥为工程背景,详细介绍了液压爬模体系的组成及工作原理,并分析了具体的施工流程,包括墩身分叉V形段钢筋模板、箱墩变双肢墩爬模施工等方面的操作要点。此外,针对施工技术和质量控制方面拟订了专项施工方案,有效提高施工效率,降低安全风险,并保证工程质量。

桥梁薄壁空心墩横隔板施工技术应用研究

横隔板的设置对于空心薄壁高墩墩身的稳定起着至关重要的作用,本研究通过对喀斯特地貌区域桐木河特大桥矩形薄壁空心墩横隔板的施工难点、施工工艺、方法等方面进行了分析研究,优化传统横隔板施工工艺,并对变截面薄壁空心墩高墩横隔板的施工方法、质量控制措施、安全保证措施进行了总结,为今后高墩横隔板施工技术提供借鉴。

某高墩大跨连续刚构桥主墩优化设计研究

选择合理的桥墩型式是降低高墩大跨连续刚构桥造价的有效措施.以瓦厂特大桥的设计为背景,将原设计主墩采用的组合墩墩型,优化成单肢空心薄壁墩,通过建立各墩型的空间有限元模型,进行对比分析.结果表明:两种主墩墩型的梁部应力水平相当;单肢空心墩稳定性优于组合墩;在最大双悬臂施工状态下,采用单肢空心薄壁墩强度安全系数较组合墩小,但成桥后安全系数相当;采用单肢空心薄壁墩经济性优于组合墩,能大幅节省造价,在施工质量与工期方面具有明显的优势.研究结果可为今后山区同类的桥梁提供一定的借鉴和参考意义.

清平4号大桥薄壁空心高墩爬模施工技术研究

丘北至砚山高速公路清平4号大桥的14个薄壁空心高墩的施工是项目关键。鉴于最高墩高达58m,施工条件复杂且场地有限,大型设备进场困难,本文提出采用爬模施工法进行薄壁空心高墩的施工。文章详细阐述了模板配置、爬架设计、组装方案以及特殊节段的施工方案,并介绍了塔吊选型与布置。此外,本项目还开发了一套先进的爬模控制、监测及预警系统,旨在提高施工精度、效率及安全性。通过本文的研究,为类似桥梁工程的高墩施工提供了有益的参考。

双肢薄壁空心墩系梁施工支架方案的研究与应用

结合乌鲁木齐绕城高速(西线)工程PPP项目头屯河连接线特大桥主桥双肢薄壁空心墩系梁的特点,重点介绍了墩系梁支架的设计思路及施工工艺流程。该墩系梁支架方案由穿心棒法与满堂脚手架现浇支架法相结合,有效地解决了双肢薄壁空心墩系梁施工平台的搭设问题,既保证了施工安全,又节约了工程措施费,加快了工程进度,所取得的经验可为后续类似高墩系梁的施工借鉴。

双幅整体转体跨铁路刚构桥主墩设计方案比选

广西滨海公路长坜桥主桥为2×79 m连续刚构桥,桥宽39.4 m,主梁为双幅单箱三室箱梁,左、右幅箱梁共用一个箱式双肢薄壁墩,墩高5.22 m。该桥采用先平行铁路双幅整体支架现浇后转体跨越铁路的施工方法,转体重量3.6万吨,球铰直径6.0 m。根据桥墩较矮、桥宽较宽、转体T构悬臂较大、转体吨位大、上承台受力较大的构造和结构受力特点,提出双肢薄壁墩、墙式墩、箱形空心墩3种主墩方案,从构造、结构受力、抗推刚度等方面进行综合比选。结果表明:双肢薄壁墩抗弯刚度大,可提高大悬臂转体施工状态下的结构安全性,对梁体主墩处的负弯矩起削峰作用;其抗推刚度小,可降低墩梁刚度比,改善梁体和桥墩的受力,故选择双肢薄壁墩方案。为进一步减小上承台厚度,解决矮墩身、分幅梁体、中心转铰带来的墩身受力问题,在常规整体式双肢薄壁墩的墩顶设置预应力混凝土系梁,形成箱式双肢薄壁墩。经计算,相较于整体式双肢薄壁墩,箱式双肢薄壁墩能有效减小上承台厚度,且能极大地降低主墩和上承台的应力,使结构受力更优,因此该桥最终采用箱式双肢薄壁墩方案。

贝雷梁式支架法在空心薄壁高墩大盖梁施工中的应用及其计算

支架法在空心薄壁高墩盖梁施工具有现场适用性比较强、节约施工材料、施工操作方便、施工效率高等优点,是公路项目薄壁空心高墩大盖梁施工的一种常用的方案。本项目结合现场实际情况,对薄壁空心高墩大盖梁采用贝雷梁支架法进行施工,对贝雷梁支架法在盖梁施工进行受力验算分析,通过实例说明贝雷梁支架法的优缺点和应用效果,可为相似的桥梁施工提供借鉴和参照。

大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压成形工艺

目的解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压过程中材料流速均匀性控制难,以及模具局部应力集中导致模具寿命低、挤压型材尺寸稳定性差的问题。方法采用有限元模拟方法对此类典型型材挤压过程进行仿真分析,根据仿真结果中型材出口材料流速分布情况,通过调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,并以型材出口流速差和流速均方差(SDV)作为衡量挤压过程中材料流速均匀性的指标,逐步迭代优化模具结构以提高材料流动均匀性;根据仿真结果中挤压模具应力分布情况,以模具最高应力作为衡量模具强度的指标,逐步迭代优化模具结构以减小模具应力。结果通过迭代仿真依次优化模具工作带长度、分流孔尺寸、阻流块高度等参数,最终型材出口流速差由25.07 mm/s降至2.72 mm/s,流速均方差由9.84 mm/s降至0.72 mm/s;通过迭代仿真优化焊合角度,最终模具最高应力由945 MPa降至863 MPa。采用基于有限元仿真优化结构的挤压模具成功制备了合格的铝合金型材样件,挤压试验结果与数值模拟结果吻合。结论通过优化模具工作带长度、分流孔尺寸及阻流块高度,调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,能够有效解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压流速均匀性差的问题;通过优化模具焊合角度,能够显著降低模具局部应力集中。

薄壁空心球充填节理消波能力试验研究

地下水在防护工程消波层中几乎是不可避免的,采取技术措施降低地下水对消波层效能的不利影响对防护工程十分重要。为量化新型防护材料的实际效能,通过分离式霍普金森杆试验研究了在干燥与饱水两种工况下薄壁空心球粒集料对高频高幅应力波的衰减能力,并与标准砂进行对比。试验结果表明:在饱水工况下,被测材料的消波能力均有降低;但是在高幅值冲击荷载作用下,薄壁空心球粒集料在两种工况下均较标准砂表现更强的变形能力,尤其是在饱水工况下,新型薄壁空心球粒集料填充节理的应力波透射率仅为相同条件下标准砂填充节理的18.99%~37.6%。使用薄壁空心球粒集料替代传统干散砂作为消波材料可以大大提高地下防护结构消波层在饱水不利工况下的消波效能。

地震作用下双肢薄壁空心墩塑性铰区域形成规律及系梁的影响

为了探究双肢薄壁空心墩在地震作用下塑性铰的形成与分布规律,对某高速刚构桥梁的桥墩进行全尺寸建模,使用ABAQUS对其进行非线性时程分析。研究发现:无系梁模型有两处塑性铰,墩顶塑性铰最先形成,随着刚度退化墩底塑性铰才形成;单系梁模型有3处塑性铰,系梁处最先形成塑性铰,而后墩底与墩顶才形成,但墩顶塑性铰耗能贡献占比小;各塑性铰区域内,最早产生塑性变形与损伤的部分为墩身实心段与空心段交界处。

薄壁镂空隔墙零件的加工工艺探索

隔墙零件作为微波组件的重要结构件,具有薄壁、镂空、高精度的特点。传统的加工工艺路线是先数铣加工隔墙台阶,再采用线切割加工隔墙内外形。该工艺方法由于对零件变形控制不足,线切割加工效率低,在批量生产时加工精度与加工效率无法满足要求。以某典型隔墙零件为例,研究探索出了一套隔墙零件的高效加工工艺方案。该方案通过合理设计工装,采用退火整平工艺,选用合理的切削参数分步数铣加工,使隔墙成品率大幅提升,加工周期大幅缩短。该工艺方案对其他弱刚性薄壁类、框架类零件的加工具有一定的借鉴意义。

结合Midas Civil的薄壁空心墩在高地震水利工程中的应用

为探究薄壁空心墩结构设计,在高桥墩、高地震带桥梁结构设计的可行性,本文以莫莫克水利枢纽工程库尔沟大桥为研究对象,通过采用Midas Civil桥梁分析软件,建立了三维有限元整体分析模型,以结构单元单独核算、整体分析的计算方式,对薄壁空心墩结构进行了计算。经过结构计算及抗震验算结果分析,得出薄壁空心墩结构整体稳定,抗震效果较好。研究成果为后续山区高桥墩设计提供了新思路,为薄壁空心墩运用于高桥墩、高地震带的设计提供了理论依据。

山区变截面薄壁空心墩悬臂模板施工工艺控制要点

以高速公路炉房沟大桥高墩变截面薄壁空心墩为例,通过对山区高墩变截面薄壁空心墩施工中的施工工艺控制要点的分析及总结,形成工艺控制要点及措施,以提高山区变截面薄壁空心墩施工的安全控制、质量控制、进度控制及成本控制水平。悬臂模板施工工艺简单、施工速度快、材料投入少、施工成本低、质量及安全保证性高、标准化程度高。

薄壁空心墩液压爬模施工技术

薄壁空心墩液压爬模施工工程具有薄壁空心墩截面面积小、重心高、柔度大、精度控制要求高、安全风险大等难点。文章通过优化液压自爬模施工工艺和薄壁空心墩墩身施工技术等过程,确保了施工安全,满足了工程质量要求。

栾川至卢氏高速公路空心薄壁墩液压爬模施工技术应用

结合栾川至卢氏高速公路工程实际,介绍了液压爬模施工工艺及在空心薄壁墩施工中的应用,具体阐述了液压爬模施工的优点和缺点,液压模板的安装工艺以及液压爬模的施工控制要点。

基于3DP砂型打印技术的中冷器铝合金铸件研发

中冷器壳体作为涡轮增压发动机的重要配件,其位置介于增压器和进气歧管之间,主要作用为降低增压后的空气温度,从而降低发动机的热负荷,提高换气效率,增加发动机输出功率。由于近年来汽车轻量化设计要求,使得中冷器管壁的厚度直接减少了50%,内外翅片的厚度大约减少了20%~30%,中冷器大部分使用ZL104-T1或者ZL107材质,整体壁厚6mm,铸造难度陡然升高。主要潜在风险为充型不完整、憋气。压力较大时易出现跑火、冷隔、铸件内部清砂困难等铸造缺陷。经过前期充分的策划及难点识别,合理的内浇口布置、灵活的3D打印镂空设计、精确的结壳、结晶压力计算,完美的解决了以上铸造难点。

高速公路桥梁建设中高墩滑翻结合模板施工技术

结合贵黄高速十三标大桥高墩施工项目,对桥梁高墩滑翻结合模板施工技术进行分析研究,研究的具体内容包括:滑翻结合模板设计、支撑系统、提升系统、滑翻结合模板系统安装、施工工艺等。结合项目实施的具体情况及需求对滑翻结合模板系统进行优化设计,意在提高项目的施工效率,降低施工人员所面临的安全隐患,促使整个项目如期顺利竣工。