上埋式深埋管涵土压力分布的弹性

为准确分析埋地管道的管周应力状态，必须充分考虑管土相互作用的特性。在考虑管土变形协调的基础上，将上埋式管道管周土压力问题归结为求解重力场下二维弹性介质内嵌弹性圆环的孔洞应力集中问题，得到了管周应力与位移的分布函数,并对管道土压力的计算图式进行了简化，最后通过算例将本文结果与其他方法结果进行了比较。     

高地下水位冻土区抛物线形渠道冻胀力学分析

考虑渠道断面各截面地下水位以及局部几何特性逐点不同的特殊性并结合Winkler假设,提出了高地下水位冻土区抛物线形渠道衬砌法向冻胀力与切向冻结力计算方法及截面内力计算公式.考虑曲梁曲率影响提出基于曲梁理论的截面正应力计算方法及抗裂验算公式.以河北某抛物线形渠道为例,分析衬砌截面轴力、弯矩及应力分布规律.结果表明:轴力自渠顶向渠底中部逐渐增大且均为压力;衬砌板主要在负弯矩作用下凸向内侧,仅在临近渠底时由负变正转而凸向外侧;由于存在拱效应,各截面均以压应力为主,仅渠坡中下部内侧及渠底中部附近外侧出现拉应力从而易导致开裂.分别应用直梁理论和曲梁理论计算衬砌板截面应力并进行对比分析.发现渠底中心附近曲率较大处两者相对误差可达11.78%,且直梁理论的计算结果量值偏小、安全性低,应当基于曲梁理论进行应力分析更加合理.     

用等效刚度法计算变截面梁的变形

按照变截面梁与等截面粱弯曲应变能等效的原则，求出变截面梁的等效刚度，然后采用等截面梁的计算公式来计算变截面梁的变形。     

用等效刚度法计算变截面梁的变形

按照变截面梁与等截面梁弯曲应变能等效的原则，求出变截面梁的等效刚度，然后采用等截面梁的计算公式来计算变截面梁的变形。     

考虑部件弹性变形的平衡悬架运动干涉分析

研究了某特种重型车三轴平衡悬架在考虑车架、摆臂等主要部件弹性变形基础上的运动干涉校核问题,建立了基于整车的有限元计算模型并进行了计算分析。计算分析结果表明,对于特殊情况下不考虑车架等主要部件的弹性变形进行多轴平衡悬架运动干涉校核是不充分的,可能会得到不正确的结果。     

考虑杆件弹性变形的改进型Delta并联机构刚度特性分析

基于传统的机构刚度映射矩阵,建立了改进型Delta并联机构的刚度模型.模型不仅考虑了驱动铰链刚度和外载荷对机构刚度的影响,还考虑了构件重力和在约束力下杆件弹性变形对刚度的影响,更具有一般性和精确性.由于用刚度矩阵来评价机构刚度性能不够直观,提出了以机构弹性变形来评价机构刚度特性的方法.利用虚功原理计算出机构各个约束铰链上静态约束力,利用叠加原理计算出每个杆件约束反力和重力作用下的弹性变形量.然后,通过坐标变换法计算出机构的综合弹性变形量,进而分析了机构的刚度特性.     

立轴风力机临界转速的计算

为避免风力机在临界转速下运转，必须求出其临界转速。本文介绍的求临界转速的“累试法”，其基本原理与普洛尔（Ｐｒｏｈｌ）法相同，但累试法考虑了变截面梁的影响，故其结果较普洛尔法更为接近真值。本文还提出了立轴风力机回转力矩计算的力学模型，并给出了立轴风力机临界转速计算的通用程序。     

机械密封变形计算方法综述

介绍数值分析方法在机械密封变形计算研究中的应用及国内外研究现状。综合国内外在机械密封性能理论研究的新成果,从结构静态分析、热—结构耦合分析两个角度介绍了常用的研究方法,比较了其优缺点,指出解析法是机械密封计算方法中较为精确的一种,但只适合密封截面为简单形状的情况。经验公式法虽可满足工程实际的需要,但无法给出机械密封变形与温度间的定量关系。有限元法是当今较好地使用计算机研究机械密封变形的方法,使用热—结构耦合稳态分析的理论可以根据端面的受力计算摩擦热并将热载荷施加在模型上,实现了结构分析与热分析结果的同时运算。有限元法作为较为有效的变形分析方法发展潜力很大。     

起重机伸缩吊臂局部稳定性的有限元分析

针对汽车起重机伸缩吊臂结构局部稳定性难以计算的问题，以ANSYS软件为工具，给出了其有限元法的分析过程。将吊臂截面作为整体考虑．建立了吊臂结构局部稳定性计算的参数化有限元模型和参数优化模型。以矩形截面吊臂为例，计算其临界应力值．所得结果与解析法相吻合。并进一步计算得出了将吊臂截面由矩形演变成六边形时临界应力的提高程度。给出的计算方法适用于任何截面形状的吊臂结构局部稳定性计算。     

基于正交试验设计的气缸套变形研究

应用正交试验设计方法考察设计因素对柴油机气缸套变形的影响趋势和相互关系.选取螺栓预紧力、螺栓与气缸中心距离和螺栓孔下沉量作为考察因素,建立了气缸盖、气缸垫、气缸套和机体的组合有限元模型。基于正交试验设计法设计了16组计算方案,通过有限元分析,得出气缸套3个截面的变形和最小主应力结果,同时得到了以上3个因素对气缸套变形及受力的影响规律。结果表明,降低气缸套变形和最小主应力为优化目标时,选取合适的螺栓孔下沉量是最重要的优化目标;在保证气缸密封的前提下,适当降低螺栓预紧力;螺栓与气缸中心距离对优化目标影响最不明显。     

土工袋挡土墙模型试验及临界高度上限解

开展模型试验观测了土工袋挡土墙破坏模式以及墙后填土滑裂面形式,以此为依据构建了土工袋挡土墙速度场,利用极限分析上限法求解了土工袋挡土墙滑裂面倾角,然后利用计算得到的滑裂面倾角进一步计算了土工袋挡土墙临界高度和墙后土压力,并通过模型试验结果对计算结果进行了验证,发现计算得到的挡土墙临界高度和墙后土压力与试验结果基本吻合,表明极限分析上限法计算出的结果的可信。     

软路面不平度测量方法的探讨

常用的轮胎-土壤力学模型如图1所示。图1a假设轮胎和土壤都是质量-弹簧-阻尼系统,但土壤的质量和阻尼难以计算。图1b假设轮胎与土壤均为径向分布的弹簧。图1c设土壤为全塑性,忽略弹性变形,通过有限元分析,计算土壤的应力和应变。 由于弹性轮胎在软路面上行驶时,轮胎和土壤都有变形,变形程度随着轮胎刚度和土壤抗压强度的变化而变。一个极端情况:地面刚性,只有轮胎变形;另一种极端;刚性轮胎在松软土壤中,只有土壤变形。大量试验表明常见的软土壤变形,主要是塑性变形,弹性变形     

软土复合地基综合变形模量理论计算与验证

地基变形模量可以采用现场试验、查表、压缩模量转换等多种方法确定，对软土复合弹性地基的地基变形模量的确定方法进行探讨，以现场试验数据验证了考虑软土处理方法、材料特性而建立的权重法计算模式是合适的。从而为软土地基处理后的复合地基上的结构内力计算提供参考依据。     

叶片式抛送装置出料管内物料运动仿真与结构改进

为了提高叶片式抛送装置的输送效率、增加抛送距离,通过理论分析建立了出料管内物料运动的数学模型;基于此模型采用计算流体力学软件Fluent中的欧拉-拉格朗日法对抛送装置内气固两相流动进行数值仿真,并将仿真结果与高速摄像实测结果比较验证其可靠性;在分析了物料运动规律基础上,对出料管截面形状、出料直管段高度及弯管段形状的不同变化进行了对比模拟。研究结果表明:圆形截面出料管最合理,方形截面次之,矩形截面最不合理;出料直管高度的最佳取值区间为[500,1 000]mm;弯管上壁为两段圆弧结合较一段圆弧阿基米德螺线、对数螺线及水平轴抛物线等更有利于输送物料。     

用传递矩阵法求解变截面钢板弹簧的固有频率

利用梁的模型对变截面钢板弹簧的固有频率进行了计算 ,首先把连续的梁分段离散 ,得到各叶片的离散系统 ,再将各叶片组成的子系统合成 ,利用边界条件进行求解。文章给出了计算实例 ,通过与有限单元法的比较 ,说明该方法计算简便、精度高。     

基于数值模拟的“适变断面”衬砌渠道抗冻胀机理探讨

能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称“适变断面”渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌“适变断面”渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明：“适变断面”渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,“适变断面”使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3 cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7 cm,揭示了“适变断面”渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理。最后通过模拟计算了“适变断面”渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1∶1.7～1∶1.4时,“适变断面”渠道抗冻胀效果很显著,为“适变断面”渠道的推广及优化设计提供了参考。     

基于能量法的不锈钢冷弯成型过程分析

以冷弯型钢中的槽钢为例,分析了其辊弯成型的特点及变形规律。采用符拉索夫的开口薄壁梁的约束扭转理论建立分析模型,通过对该模型的研究,利用简化解析法的思想,将冷弯成型过程的整个变形分为纵向翼缘的扭转变形和横向圆角处的弯曲变形。采用能量法对冷弯成型过程中的纵向变形和横向变形两部分能量分别进行计算,求取了整个冷弯型钢槽钢的翼缘弯曲角表达式。将理论计算结果曲线与相关实验结果所得曲线以及现有结论的曲线进行了比较,验证了计算方法的有效性、可靠性及计算结果的正确性。     

涡流发生器对试验尾水管性能改善作用分析

为设计出1种含有涡流发生器的新型试验尾水管,对涡流发生器的机理进行一定的研究,并结合尾水管的工作原理,进行计算模拟和试验验证.根据尾水管的几何特征,运用壁面函数法建立全流道结构网格,用SST模型对其进行数值计算,分别以涡产生截面和涡开始发展截面作为涡流发生器叶片的安装截面,先后模拟了其55种不同工况下的水流特性.同时计算出尾水管各工况下的能量恢复系数,找出能使其能量恢复系数提高最大的安装方法.研究结果表明:以15°夹角于尾水管涡开始形成截面,对涡方式安装2对涡流发生器,且涡流发生器的安装截面在尾水管内部涡开始形成的位置.利用此安装方法进行试验验证,测量出试验尾水管的能量恢复系数提高了3.2个百分点,同时,提出了涡流发生器的安装截面为尾水管内部涡流开始形成的截面.为在建和改建水电站提供了一定的依据.     

复杂隧洞衬砌结构的三维有限元分析及结构配筋

针对复杂隧洞衬砌结构,提出了基于数值分析的内力求解和配筋方法。首先,给出了分析与围岩接触的复杂混凝土结构受力的三维有限元方法,并考虑围岩与衬砌联合承载,提出了荷载分配系数的计算方法。其次,采用基于有限元分析的应力图形法配筋:通过结点应力插值生成问题域内应力场;在自动生成的配筋截面上积分以计算内力;基于修正的内力结果在配筋截面上进行配筋计算并输出图形。最后将该方法应用于某引水隧洞的衬砌结构分析与配筋,说明了该方法的有效性。     

阀门小开度对突扩管流下游脉动压力特性的影响

为了分析阀门开度对变截面管流下游脉动压力特性的影响,提高管路水流的稳定性和输送效率.进行了不同阀门开度对突变截面圆管下游流动的脉动压力特性试验,以清水为流体,并以不同阀门开度和距突扩距离的长短为变量,测试了突扩管流不同位置的脉动压力幅值.研究结果表明:变截面管流下游流体脉动压力过程曲线具有随机平稳特性,使用阀门调节流速会使各点脉动压力周期变长;阀门会使变截面管流下游产生50 Hz左右的脉动压力,流体脉动压力幅值与阀门开度正相关;随着距突扩距离的增加,流体压力脉动强度先增大后减小;随着阀门开度的增加,脉动压力能量分布频域逐渐变宽,流体流过突扩后的脉动压力恢复长度变长.