The Effect of Torsion Deformity and Medial Knee Osteoarthritis on Lower Limb Extensor Moments during Gait

The aim of this study was to quantify the effect of torsion deformity on the lower limb kinetics during the loading response phase of gait. A total of 24 subjects: 6 end-staged medial knee OA with torsion deformity (TKO), 8 without torsion deformity (KOA), and 10 controls (CON) were imaged using computed tomography (CT). Internal moment of support and sagittal hip, knee and ankle joint moments were assessed using gait analysis. TKO showed greater external rotations of the proximal tibia and the distal femur compared to subjects with medial knee OA without torsion deformity and controls. TKO showed greater moment of support and a greater knee extensor moment when compared to controls when supporting the weight of the body during gait. The TKO intorsion deformity occurred as a result of a proximal malrotation of the tibia. In the presence of torsion deformity, the kinetic synergy of the lower limb showed increased total moment of support for subjects with medial knee OA. The greater extensor output from TKO may be the result of an increased muscular response to overcome an interrupted inter-segmental exchange of accelerations during the loading response phase of gait.

酸溶开孔筛管支撑完井工艺研究及应用

为应对顺北断控油气藏支撑完井管柱无法穿越破碎带难题,研发了以高抗扭油管、酸溶开孔筛管和高抗扭液压丢手为关键技术的“酸溶开孔筛管”支撑完井工艺。设计的高抗扭油管和丢手器,满足下入期间旋转、钻磨对管柱抗扭能力的要求;设计的酸溶开孔筛管,初始状态管体完全密封,完井液可循环至底端钻头,满足钻磨时冲洗钻头的要求,而注酸溶解可溶塞后管体变成带孔的筛管,又可满足储层改造和生产时大排量通道要求。通过开展一系列承压、耐盐、耐碱和酸溶等试验验证了工艺的可靠性。现场应用表明,酸溶开孔筛管支撑完井工艺有效解决了破碎带难以穿越的问题,已在现场应用6井次,支撑管柱到位率100%。该工艺简单可靠、便于现场操作,且与传统工艺相比,单井提高时效53.6%,节约费用90.0%。该成果可为其他类似井选择完井工艺提供参考。

转向架外侧定位抗侧滚扭杆结构强度评估方法

[目的]为了对轨道交通列车外侧支撑抗侧滚装置扭杆轴的扭转刚度和扭杆轴强度进行求解,提出一种引入变形协调条件的扭杆轴解析分析方法。[方法]以外侧支撑抗侧滚扭杆装置的1/2扭杆轴为例,根据其受力状态和载荷分布,利用结构的对称性及承担反对称工作载荷的特点,引入结构变形协调条件,求解一次超静定系统的未知力和力矩,获得扭杆轴的剪力和弯矩分布,并推导出抗侧滚扭杆装置扭转刚度和强度的计算公式。以52CrMoV4弹簧钢制造的外侧支撑抗侧滚扭杆装置为例,对比分析了外侧支撑扭杆轴的解析解法计算结果和有限元模型的计算结果。[结果及结论]所提解析解法能够较为便捷地确定扭杆轴不同截面位置的工作应力水平和应力状态,为确定扭杆轴的截面几何参数、不同危险截面的等效应力计算方法和扭杆轴的疲劳失效机理分析提供了理论基础。与有限元法相比,所提解析法具有计算原理简单、计算速度快等优点。

液压支架结构的可靠性设计研究

针对国内液压支架在结构件可靠性方面与国外产品的差距,依托2套出口支架产品,阐述了应用于中厚煤层高工作阻力液压支架的顶梁底座柱窝、掩护梁、连杆的抗弯、抗扭性结构设计,对这些结构的技术特征、创新性、应用范围进行了分析研究。2套出口支架顺利通过了按美国CONSOL标准进行的60 000次型式试验,试验结果表明,所述结构切实提高了支架的抗弯、抗扭性能,提高了液压支架的可靠性。

高墩格构式支架风致响应和扭转效应分析

针对格构式高支架杆件长、直径小、整体结构轻极易受到风荷载影响的问题,采用有限元模拟的方法建立四腿和六腿格构式高支架精细有限元模型,并通过时域法对模型进行修正,得出格构式高支架在10级风荷载作用下的位移,获取风振系数并对扭转响应和扭转风荷载进行分析。结果表明,四腿单柱格构式高支架在10级风下纵桥向的最大位移为85.9 mm,六腿格构式高支架在10级风下纵桥向的最大位移为42.8 mm,精细有限元模型可以很好地模拟两种不同工况下风荷载对杆件的影响。

特殊支承条件下连续箱梁桥的约束扭转分析

为了分析特殊支承连续箱梁桥的扭转力学性能,提出一个特殊支承箱梁单元,该单元考虑轴向拉压、竖向弯曲及约束扭转变形。通过引入位移变换矩阵,将箱梁轴线处的位移向特殊支承点处变换,以便满足特殊支承截面的位移约束条件。选取箱梁约束扭转微分方程的齐次解作为单元扭转位移函数,在初参数解的基础上,推导箱梁单元的约束扭转刚度矩阵。利用所提出的箱梁单元对一特殊支承3跨连续箱梁模型进行计算,其应力计算值与ANSYS壳单元计算值和实测值均吻合较好,验证该单元的可靠性。分析特殊支承连续箱梁与相应常规箱梁在偏心荷载作用下的扭转力学性能。研究结果表明:与常规箱梁相比,特殊支承箱梁具有更大的扭矩、双力矩、扭转角及广义翘曲位移,特殊支承箱梁的内力和位移具有更加复杂的分布规律。

弹性支撑浅拱的非线性动力行为分析

本文研究了两端转角均为转动弹簧支撑的铰支浅拱在外激励作用下的非线性动力学行为.基于弹性支撑浅拱的基本动力控制方程,采用多尺度法对内共振进行了摄动分析,并得到了极坐标形式的平均方程.弹性约束的刚度通过特征方程影响结构的自振频率和模态,且与平均方程的相关系数一一对应,文中还以最低两阶模态之间1:1内共振为对象进行了数值分析.结果显示系统存在模态交叉与转向两种内共振形式,另一方面结构参数处于某一范围之内时外激励激发的模态作用可导致出现准周期运动和混沌运动.

液压支架底座的有限元分析

利用Pro/E软件对液压支架底座进行三维建模,用ANSYS软件对液压支架底座在扭转工况下的受力情况进行有限元分析和研究,并提出了相对应的改进措施,从而为设计高质量液压支架提供一定的理论依据。

铁路独柱支承弯梁桥扭矩调整

利用空间有限元分析方法,对预应力等代荷载采用一种比较近似、简单、有效的处理,旨在通过合理的调整预应力束来调整扭矩.最后通过实桥模型试验对预应力束配置做出调整,并对结果做了相应的分析.

单根曲线梁法计算连续曲线梁桥影响线

基于纯扭转理论单根曲线梁法,对常见的约束扭转简支支座(即两端支座扭转受约束但转动为自由,中间支座扭转与转动均受约束)等截面连续曲线梁进行分析。基本思路:在中间支座设虚铰代之以冗力弯矩,并利用变形协调条件求出该值;形成若干单跨一次超静定曲梁基本体系,求出基本体系在单位竖向荷载P=1和单位扭矩mz=1作用下的内力影响线。并示例说明,可供手算及编制程序电算使用,具有一定的实用意义。

扭转工况支撑掩护式液压支架掩护梁力学性能分析

根据液压支架强度加载方法,建立了四柱式支撑掩护式液压支架的空间力学模型,对支撑掩护式液压支架顶梁扭转工况进行受力分析,得出掩护梁各个铰点处的支反力;基于Abaqus有限元计算软件,结合zz5000液压支架,对扭转工况下支撑掩护式支架掩护梁进行分析,得出,此支架掩护梁在扭转工况下强度不满足要求。研究方法可为液压支架设计及研究提供参考。

弹性支承单跨斜梁的分析研究

本文在考虑端横梁的弯曲和支座变形对斜主梁所提供的弹性抗拉支承和竖向弹性支承的基础上，建立起弹性支承单跨斜梁的分析计算模型，导出了在常见荷载作用下的反力内力公式，分析了支承刚度对斜主梁所产生的响应，且得到了一些重要的结论。

多弹性扭转支承开口薄壁杆的扭转屈曲

研究了截面形心和剪切中心重合的多弹性扭转支承开口薄壁杆在轴向压力作用下的扭转屈曲,把作用在开口薄壁杆上的弹性扭转支承去掉,代之以相应的未知扭矩,采用Laplace变换推导出了其扭转变形的位移函数,并求得了多弹性扭转支承开口薄壁杆在轴向压力作用下扭转的屈曲特征方程。

凤凰国际传媒中心钢结构临时支撑卸载模拟分析

凤凰国际传媒中心钢结构为空间弯扭钢结构体系,钢结构体系支撑点较多、临时支撑分布范围广,运用通用有限元程序MIDAS对支撑的卸载顺序、卸载过程控制模拟分析,得出在卸载过程中监测点的位移变化,验证了"分区分步"的卸载原则,结果证明了该卸载方案是合理可行的。

凤凰国际传媒中心空间弯扭钢结构施工过程模拟分析

介绍了凤凰国际传媒中心空间弯扭钢结构的结构特点、钢结构安装方案的原则、临时支撑的布置及安装步骤,并采用激活单元技术对钢结构施工过程进行模拟计算。计算结果表明:安装方案合理可行,钢结构及临时支撑的应力及变形在允许范围之内。

随机地震多点激励作用下对称结构的扭转效应

结合GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》选取与规范各类场地条件相适应的Clough-Penzien地震动随机模型功率谱的谱参数,从多点输入地震角度研究了不同场地、不同设计地震分组情况下单层对称空间刚架结构的动力响应,结果表明:多点非一致地震激励下,即使严格意义上的对称结构也会产生明显的扭转效应,扭转效应大小可采用一致激励下使结构产生同样扭矩的等效偏心率来衡量,且等效偏心率随结构体系的自振周期、平扭周期比、场地条件等因素变化而改变;对于多高层对称结构,多点非一致激励扭转效应的影响主要集中在结构底层附近,这种作用方式类似圣维南局部性原理.

多遇地震下空间结构的扭转效应分析

以混凝土框架支承的空间结构为研究对象,系统地研究了该类组合结构在多遇地震一致激励下的扭转耦联效应问题。针对空间结构的扭转形式及特点,以反应谱法和位能加权平均法为基础,提出了解决此类问题的力学分析模型—柔度层模型和计算方法,并通过案例分析,验证了该方法的正确性和可行性。结果表明:下部结构存在或不存在扭转,空间结构的平移位移的变化趋势基本相同,但是下部结构体系的扭转会对空间结构水平侧向位移产生了较大影响,大约提高10%左右。目前,国内外对空间结构的扭转现象分析较少,很多相关的问题有待深入研究。

双排行星齿轮系统的静态均载特性行为

建立双排行星齿轮传动系统的计算模型,并针对其进行静态均载特性行为的理论研究。模型中考虑各级行星齿轮的偏心误差,静态传递误差,时变啮合刚度等参数,并利用傅里叶级数法求解系统载荷平衡方程。定性地研究行星轮的偏心误差,齿圈的支撑刚度,行星轮的支撑刚度以及一级行星架的扭转刚度等参数对系统静态均载特性行为的影响,并据此得到一些理论分析结果。该研究延伸和扩展了对双排行星轮系均载特性行为的认识,并为进一步进行动力学均载行为的理论和实验研究形成一定的基础,同时也为双排行星轮系的设计提供一定的参考。

侧向支撑对腹板开洞钢拱平面外弹性屈曲的影响分析

腹板开洞钢拱通过设置侧向支撑可以阻止钢拱发生平面外弯扭屈曲,支撑刚度的大小会对钢拱屈曲临界荷载产生影响。采用有限元方法分析了不同荷载、拱脚条件、支撑类型和位置对钢拱平面外屈曲稳定的影响。研究表明:在刚性支撑情况下,钢拱屈曲临界荷载随支撑刚度增大而增大,铰支钢拱屈曲半波随支撑数量的增加而增加,当支撑数量为n时,会出现n+1个屈曲半波。两种支撑类型共同工作时,在侧向刚度支撑足够的情况下,扭转支撑对钢拱平面外屈曲临界荷载的影响有限。当侧向支撑刚度达到临界支撑刚度时,其屈曲临界荷载不再随支撑刚度的增大而增大。

液压支架底座扭转分析模型与有限元分析

底座结构的特殊性决定了底座扭转时力的传递方式具有特殊性。将底座看成平面空间系统的刚架体,并认为掩护梁、前后连杆和底座组成的系统为三点扭转的完整分析模型。以该系统为基础进行有限元分析,用电测法进行应力测量,辅以验证。结果表明,底座柱窝处主肋上沿应力较大;三点扭转时前后连杆力较小,因此可将底座独立出来建立简化的刚架分析模型。为后续建立理论的底座扭转分析模型奠定基础。