挤压三通的极限压力试验与数值模拟

对两种典型的国产冷挤压三通进行了整体屈服试验研究，测量了各部位壁厚尺寸，并探讨了采用非线性一有限元技术分析其极限承载能力的可行性。结果表明，挤压三通的极限承载能力不小于相应直管的理论值，建立在一定简化基础上的有限元模型可以很好地反映其整体屈服特征。     

管道三通塑性极限压力及其影响因素分析

基于极限分析的观点,得到了两个适于工程上采用的焊制三通塑性极限压力估算式,并结合试验数据进行了验证和影响因素分析。结果表明,基于相贯性屈服和等面积补强得到的估算公式是可用的,其中相贯线屈服分析得到的公式最精确,具有推广价值,主管厚径比对三通塑性承载能力有加强作用,而管径比对极限压力的影响规律有待进一步研究。     

横力弯曲梁塑性铰位置及其有限元探讨

本文对横力弯曲梁在考虑σy应力分量时的塑性铰位置进行探讨。从三个方面分析；1．从理论上分析了σy对弹性阶段的中性层位置没产生影响。2．从理论上分析了考虑σy的Mies屈服准则后，塑性铰上移了一位置，从而提高了梁的极限承载能力。3．用二维弹塑性有限元进行实例计算，得出了塑性铰上移及极限承载能力提高的结果。     

预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖设计方法的研究

本文研究预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖的技术和设计方法,首先介绍预应力CFRP加固钢筋混凝土无梁楼盖的材料及加固方式,用等代框架法确定计算模型,计算荷载,按正常使用极限状态和承载能力极限状态的荷载效应组合分别计算板的内力。按正常使用极限状态的抗裂要求确定预应力CFRP的加固数量。最后给出屈服弯矩及极限承载能力的计算公式。     

流动沙丘地区油气集输用柔性复合管安全评价方法

流动沙丘地区敷设柔性复合管具有易悬空、易移位的特点,为了保障油气管道安全、平稳运行,需对管道安全性进行全面评价。选取聚酯纤维柔性增强复合管为例,对流动沙丘致悬空以及侧向挤压作用下柔性复合管的极限承载能力进行了分析。基于轴向拉伸试验结果,明确了柔性复合管的失效过程及其在屈服、强化、径缩等不同状态下的特征应变值;结合有限元分析法,提出了悬空管道极限埋沙坡度、流沙侧向挤压管道极限滑移距离的失效评价依据,并建立了流动沙区地区柔性复合管评价方法,可为沙漠地区油气管道安全输送提供技术保障。(图14,表4,参21)     

油气管道热压封堵三通的研制

管道封堵三通是对管道进行开孔封堵作业必备的维修机具,其承压安全性直接关系主管道的运行安全.为了满足高压大口径油气管道维抢修的需要,结合有限元分析方法,开发了一种新型φ1 016大口径X70管线钢热压封堵三通.选定X70高强度材质作为三通护板,相比Q345R材质减轻了三通质量,提高了焊接效率,降低了焊接应力.管道封堵三通消除了相贯线焊缝,解决了传统焊接式封堵三通相贯线焊缝无法检测的技术难题,提高了封堵三通的使用安全,并首次利用应力应变测试仪器进行了三通带压模拟应用监测,采集数据具有较好的重复性和规律性,为今后同类产品的设计、制造、质量监控工作积累了宝贵经验.(图5,参4)     

双肢短肢剪力墙结构弹塑性拟静力分析

利用有限元分析软件ANSYS．对短肢哟力墙结构，从弹性到混凝土开裂直至破坏的全过程进行了模拟试验分析。试验分析了影响短肢剪力墙受力的几种因素：墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响。试验结果表明；截面高厚比在6．5左右时，承载能力和变形能力较高。连淤的屈服先于墙肢的屈服，属于强肢弱梁型结构。     

空间钢框架二阶弹塑性稳定极限承载力分析

采用非线性连续介质力学的有限变形理论和内力屈服面塑性流动理论,对空间钢框架结构体系进行了二阶弹塑性稳定极限承载力分析,同时分析了主弯曲、非对称水平荷载对空间钢框架极限承载力的影响.经算例分析得知:如果非对称水平荷载比在0.5~2.0之间,则水平荷载的非对称性对结构的极限承载力影响很小;主弯曲对钢框架整体极限承载力的影响随结构层数的增加而减小.     

路面结构极限承载能力分析

针对某公路路面的早期损坏,进行了超载车辆的轴重及其轮胎接地面积和压力的调查.基于实际轴载的作用图式,分别应用弹性层状体系理论和弹性薄板理论有限元法分析了重荷载作用下,该公路沥青路面和水泥混凝土路面结构的力学响应.按照起决定作用的各结构层材料抗拉强度确定两种路面结构类型的极限承载能力,初步建立了分析路面结构极限承载能力的方法.分析结果表明,沥青路面早期损坏的根本原因是过大轴载对路面结构的一次性加载破坏,而不是轴载重复作用的疲劳破坏,按现行规范设计确定的水泥混凝土路面结构的极限承载能力明显高于沥青路面结构的极限承载能力.     

索-拱结构面内稳定性研究

应用有限元方法对索拱结构的面内特征值屈曲及考虑几何非线性影响的非线性屈曲的平面内稳定问题进行了研究.程序中使用牛顿拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪,研究了索对结构的极限荷载和平衡路径的影响.考虑了索与水平面夹角、索的根数及不同荷载作用方式、不同边界条件下索-拱结构稳定性能及变形性能的影响.结果表明:索可以非常有效地控制拱结构的失稳模态和破坏形式,提高其极限承载能力,影响破坏过程及后屈曲平衡路线,有效地克服了拱结构在半跨荷载作用下变形大、承载力低的缺点.     

方钢管混凝土轴压短柱承载力非线性有限元分析

采用大型通用有限元分析程序ABAQUS进行了方钢管混凝土轴压短柱力学性能模拟,分析了各个阶段构件的承载能力。结果表明:有限元计算的极限荷载和荷载-平均纵向应变曲线与试验结果符合较好,说明网格划分、边界条件、材料本构关系的选取基本正确,适用于钢管混凝土短柱的非线性分析。     

荔枝单果采摘机设计

为实现荔枝单果采摘机械化,对其单果采摘机进行了设计。阐述了采摘机的各部件设计原理,确定各部件结构,并对主要受力部位进行了有限元分析,分析结果表明,伸缩杆的最大应力11.65MPa远小于屈服极限325MPa,最大合位移仅约为杆长的0.12%,伸缩杆的刚度满足工作要求。     

小受压区高度RC梁正截面的破坏状态

采用条带积分法,应用计算机编程,对相对受压区高度为0.15左右的钢筋混凝土梁的弯矩-曲率关系进行全过程分析,得出弯矩-曲率关系曲线,并给出弯矩与混凝土应变、钢筋应变及梁的相对受压区高度的对应关系.结果表明钢筋屈服后,受压和受拉合力大小不变,内力臂略有减小,截面抗弯承载力略有降低.纵向受拉钢筋应变为4 500×10-6时,梁达到正截面承载能力极限状态.     

三面包柱梁式钢筋混凝土柱托换节点受力性能研究

结构托换工程中,常遇到混凝土柱一侧施工空间狭小情况,常规的四面包柱梁式柱托换方法不适用。本文结合工程实例,介绍了一种三面包柱梁式钢筋混凝土柱托换节点,通过有限元计算对其进行受力分析,验证了设计的可靠性,并通过试验考察其破坏形态、受力机理以及预应力大小对其承载能力的影响规律。试验结果表明,三面包柱梁式柱托换节点有良好的承载能力和延性,破坏形态为新旧混凝土界面滑移与托换梁底冲切破坏;托换节点的承载能力与施加的预应力大小呈高度线性关系;当本文试件每个面施加30k N的预应力时,极限承载力可提高约78.84%。     

焊制管道三通塑性极限载荷弯矩的计算方法

基于极限分析的观点，推导出面外弯矩作用下焊制三通的极限载荷估算公式。理论分析和试验验证结果表明，得到的公式能够较为准确地估算工业上常用的等强度焊制管道三通塑性极限弯矩，有较大的工程应用推广价值。     

莲藕屈服强度和抗压强度的测定与分析

为探讨莲藕在压缩过程中的受力情况和不同藕节在不同的加载速率下抗压强度的变化规律,采用质构仪对鄂莲3537的不同藕节进行压缩试验,分析在不同的压缩速率下藕节间的压力-位移曲线,并得到对应的屈服极限和破坏极限。压缩试验测定的结果表明:各藕节的屈服极限和破坏极限都随着压缩速率的增加而增加;相同压缩速率下,3种藕节屈服极限的大小依次是第3节最大、第2节次之、第1节最小,不同藕节的破坏极限的大小依次是第2节最大、第3节次之、第1节最小。对屈服极限和破坏极限进行可重复双因素方差分析的结果表明:压缩速率和不同藕节对莲藕表面的屈服极限和破坏极限有显著影响,但两者的交互作用对莲藕表面的屈服极限和破坏极限无显著影响。     

钢管结构法兰连接节点抗弯承载性能的试验研究

研究了钢管结构法兰连接节点的抗弯承载性能.通过试验方法，采用螺栓应变测量装置，对含4种基本形式的法兰连接节点的试件进行四点弯加载试验，考察了在节点受弯过程中螺栓和法兰板的受力特性.试验得到了其屈服荷载与极限荷载，并且与相应的有限元分析结果吻合良好.试验结果表明，法兰连接节点的受拉区存在明显的撬力作用，刚性法兰连接节点的撬力作用小于柔性法兰连接节点.法兰连接节点的安全储备约为1.2.     

X80钢级大口径三通应力分析与结构优化

利用非线性有限元分析技术和双线性材料模型,分析了大口径三通两个应力集中区域的应力分布特性。利用VS2005、ANSYS和Pro/E开发了三通优化模块,给出了优化结果,得到了合理的三通结构,可以有效降低三通的应力集中程度。分析了壁厚、支管半径与三通最优结构参数之间的关系,为高钢级三通热压成型工艺参数优化提供了参考依据。     

桥梁桩基承载能力安全系数研究

基于当前研究和应用中的局限,本文结合非线性有限元结果与逆可靠度方法提出可以考虑参数随机性的桥梁桩基承载能力评估分析计算方法。通过非线性有限元获得桩基承载的荷载与抗力从而建立极限状态函数,进而应用本文的逆可靠度数学模型进行求解。结果表明,该方法既能够考虑参数随机性,得到更加客观可靠的结果,又沿用了传统方法的安全系数表达形式易于使用,具有良好的工程应用价值和实用意义。     

无缝管壁厚误差对承载能力的影响

包钢白云鄂博铁精矿矿浆管道工程采用直径为355.6×15.5mm的X65级无缝钢管,为了获得壁厚误差对承载能力的影响规律,基于俞茂宏统一强度理论,利用解析方法计算管道的弹性极限解和塑性极限解,并进一步分析材料强度参数和拉压比对管道极限承载力的影响,以及塑性极限和弹性极限之间的裕度。结果表明:解析解中包含壁厚与外径的平方比,能够更准确地反映壁厚和外径对弹性极限承载能力的影响;管道的弹性极限承载能力满足设计压力16MPa和试验压力28.2MPa的要求,最小壁厚14.3mm满足安全要求;提高钢管的韧性,可以改善管道的承载能力;管道从弹性极限到塑性极限仅有约8%的裕度。充分考虑钢管壁厚误差,以弹性极限作为设计准则的管道更加安全可靠。