大功率往复式压缩机活塞杆有限元分析

使用ABAQUS对大功率往复式天然气压缩机活塞杆-活塞组件进行有限元分析,通过计算得到活塞杆在最大拉压工况下的应力分布,确定了危险截面的位置,并对活塞杆的拉压强度进行校核。最后对整个活塞杆-活塞组件进行前12阶的自由模态分析,得出活塞杆-活塞组件的固有频率和振型,为活塞杆的设计及改进提供参考依据。     

基于等效应力法的不同拱圈厚度拱坝承载力仿真分析

【目的】研究2种不同体型拱坝在基本荷载和特殊荷载组合的几种工况下,拱坝结构各个部位的受力和位移情况,为拱坝在选型期体型的确定以及大坝运行期的极限承载力和破坏机理研究提供参考依据。【方法】应用大型有限元软件ANSYS建立拱坝三维有限元模型,模拟并分析方案1和方案2不同体型坝体在各个工况下的应力应变情况,利用有限元等效应力分析方法,对计算结果进行二次计算,以消除有限元计算中出现的应力集中现象。【结果】2种不同体型坝体在工况1条件下,除第1主拉应力外,其他部位均满足基本荷载组合的拉应力控制标准,第3主压应力均满足基本荷载组合的压应力控制标准;使用等效应力法计算后,方案1左右坝肩的应力集中范围由高程1 134～1 146m变为高程1 119～1 146m。【结论】拱坝的坝体体型可以同时通过改变拱圈中心角和半径使坝体变薄,在满足坝体稳定的前提下,小圆心角薄体拱坝坝型受力状态更好,不仅能充分发挥材料的抗压性能,还能有效的减小坝体位移及拉应力区范围,可以满足工程运行需求,并符合应力控制标准的规定。     

均质土坝基础混凝土防渗墙应力变形特性研究

【目的】研究均质土坝坝基、坝肩混凝土防渗墙及其与土体接触面的应力变形特性,为工程设计提供依据。【方法】结合在建的陕西榆林横山县王圪堵水库混凝土防渗墙的均质土坝工程,在研究建立应力变形计算模型及计算方案的基础上,运用三维非线性有限元法,对施工期和运行期大坝典型断面、防渗墙及其与土体接触面的应力变形特性进行分析。【结果】在施工期和运行期,局部坝段的坝基防渗墙上部及左坝肩防渗墙左半部分区域存在小范围的拉应力区,但防渗墙不产生抗拉破坏;局部坝段的坝基防渗墙上部和左坝肩防渗墙大部分区域,以及防渗墙与上、下游土体之间的接触面,均存在拉应力区及剪切破坏区。【结论】为确保大坝安全,建议在坝基混凝土防渗墙周边尤其是在防渗墙与坝体填土衔接部位,设置变形过渡层,以改善接触面的应力状况。     

闸墩应力光弹性分析

本文用光弹性冻结应力法研究水闸闸墩在单侧加载和双侧加载情况下闸墩及其牛腿部分的应力分布情况,并根据测得结果绘出主应力迹线和主拉应力等值线。可供墩闸强度设计时参考。     

拉伐尔喷管在真空回潮机改造中的运用

针对Comas型真空回潮机组存在问题进行具体分析，给出改进措施及实施方案，并作出效益分析。本通过阐述拉伐尔喷管基本原理及其在改造设施中的具体运用，力求给业界在相关装置的设计、改造方面提供一些有价值的参考。     

路堑开挖卸荷对既有铁路隧道影响的数值分析

基于数值分析软件平台,采用数值分析方法对高速公路开挖路堑跨越铁路隧道结构安全影响进行了仿真分析,分析了路堑开挖过程中隧道结构围岩形变和应力的变化规律,进而对路堑开挖的施工过程提出合理性的建议。研究结果表明:路堑开挖会导致其下部既有隧道向上回弹,隧道拱顶产生附加拉应力,容易导致隧道灾害及次生灾害的产生。研究结果能为同类工程的顺利施工与安全监控提供有益参考。     

基于Simufact的马铃薯收获机悬挂架焊接仿真

由于焊接部位的不均匀加热及冷却产生不同程度的应力和变形影响着马铃薯收获机的制造质量和使用性能。本文运用Simufact-Welding软件对马铃薯收获机的悬挂架进行焊接仿真,分析了悬挂架在焊接过程中的温度、变形、应力变化和分布情况,为探索焊条电弧焊提供了一种新方法。仿真结果表明:焊缝采样点在X方向上的最大拉应力113 MPa,最大压应力89 MPa;在Y方向上的最大拉应力184 MPa,最大压应力429 MPa;Z方向上的最大拉应力64 MPa,最大压应力323 MPa。焊缝处的应力集中于引弧和收弧处。焊接初始阶段焊缝各采样点处的t8/5时间在12.2s到12.8 s之间,仿真结果和计算值基本吻合,但焊缝后部分各采样点处的t8/5时间大于计算值。     

考虑接触摩擦的混凝土面板干缩应力研究

【目的】研究垫层与面板之间的接触约束对面板干缩应力的影响。【方法】根据一般外荷载作用下的接触摩擦单元理论,建立了面板堆石坝混凝土面板与垫层之间接触面干缩应力的有限元计算模型。基于该计算模型,结合工程实例,分析计算了施工期混凝土面板的干缩应力。【结果】面板混凝土浇筑结束时及蓄水前,其表面和中心的干缩应力均为拉应力,且表面各节点的干缩应力大于中心各节点的干缩应力;蓄水前面板干缩应力的峰值较浇筑结束时明显增大。【结论】算例计算分析表明,应用所建立的模型可以获得较为准确合理的接触面干缩应力计算结果。     

复杂三维结构物的光弹性实验研究

应用光弹性原理和方法，根据相似原理，对研究对象的几何尺寸进行缩比、模型设计及加工成型。将模型在危险载荷作用下，进行应力冻结、切片及应力分析。确定了模型不同截面上的应力及其变化规律，为优化设计和调整数值计算方法提供了有价值的依据。     

超声波检测混凝土梁工作应力状态研究

通过4根钢筋混凝土梁超声波检测试验,研究了三等分荷载下混凝土梁不同位置和不同应力对超声波声速的影响规律。在试验数据的基础上,拟合得出了混凝土梁构件的拉应力与声速关系曲线,与试验数据吻合较好,并给出系数表,为混凝土梁构件工作应力的检测和评价提供参考。     

混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算

【目的】基于混凝土面板与垫层之间接触面的数值计算模型,考虑温度荷载作用,研究面板堆石坝面板的应力变形特性。【方法】以接触摩擦单元理论为基础,采用接触单元模拟混凝土面板与垫层之间的接触面,进行了公伯峡混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算,并将计算结果与观测数据进行对比分析。【结果】面板挠度呈现出中部大、两端小的分布规律,最大值为0.24 m,位于面板的中心位置,与观测结果基本一致;面板的顺坡向应力分布呈现出中部受压、两端受拉的变化趋势,顺坡向压应力最大值为7.9 MPa,出现在约1/2坝高处,拉应力最大值为1.3 MPa,出现在面板的底部与顶部;面板底面点与表面点的应力分布是一致的,在同一高程处,面板底面点的应力较表面点大;考虑温度荷载作用时,混凝土面板的顺坡向应力分布规律与不考虑温度荷载时基本一致,但拉应力值明显增大,并且与实际观测结果更为接近。【结论】基于接触摩擦计算模型,考虑温度荷载作用,可以获得更为准确的混凝土面板应力变形数值计算结果。     

考虑应力敏感的页岩气藏压裂水平井渗流模型建立与分析

在以纳米孔隙及裂缝发育为特征的页岩气储层中,由应力敏感带来的渗透率降低引起的渗流规律和产能预测研究具有重要理论和现实意义。通过试验研究,分析了应力敏感与渗透率的指数关系,定量计算了应力敏感引起的渗透率变化值。应用页岩气藏压裂水平井的等效渗流模型,在页岩岩样应力敏感性试验结果及分析基础上,建立了考虑应力敏感的渗流综合模型并得到单井产能方程。以威201-H1井为实例,应用已经建立的产能方程进行了应力敏感影响下的产能变化规律分析,结果认为,裂缝是应力敏感的主要来源,并且当储层孔隙越大即产量越大时,应力敏感越强,尤其是在压裂水平井初期影响最为强烈。由此,综合模型的建立及影响因素的分析为实际生产提供了参考依据。     

氧化镁微膨胀混凝土对温度应力的补偿效应

【目的】研究氧化镁微膨胀混凝土对温度应力的补偿特性,为简化大体积混凝土温控防裂措施提供理论依据。【方法】在充分分析和研究温度应力补偿计算方法和氧化镁微膨胀混凝土自生体积变形特性的基础上,针对某碾压混凝土重力坝,考虑混凝土热、力学参数随龄期变化及混凝土实际浇筑过程对温度应力的影响,利用大型商业有限元计算软件ANSYS平台开发出的温度场与温度应力场仿真计算程序,对掺与不掺氧化镁2个对比方案的大坝碾压混凝土温度应力进行计算分析。【结果】掺氧化镁方案中施工期末整个坝体碾压混凝土出现体积膨胀,最大膨胀变形量超过70.0×10-6;氧化镁微膨胀混凝土对坝体基础约束区中心部位应力状态有明显的改善效果,最大拉应力减小约1.0MPa;但对脱离约束区的坝体混凝土应力的改善效果非常有限。【结论】在坝体约束区采用氧化镁微膨胀混凝土,可以达到简化温控防裂措施、降低建设成本、加快施工速度的目的。     

小型挖掘机偏转机构的有限元分析

以GC18型挖掘机偏转机构为研究对象,用Pro/Engineer建立了挖掘机的偏转机构的三维模型,并进行了模拟装配和有限元分析.针对偏转机构2个典型的工况位置的应力和变形,采用有限元法进行了计算分析,计算出2个工况下应力分布和变形,为有限元法在小型挖掘机设计上的应用提供了参考.     

公路沥青路面土基和基层刚度对基层厚度的影响

应用现行设计规范提出的路面厚度层状体系计算理论和方法,通过实例计算,并根据计算结果,分析了公路沥青路面不同的土基和基层刚度对基层厚度的影响,指出路面基层厚度随土基和基层刚度的增大而减薄。因此,在路基上部应优选构筑路床的填料,加强路基分层压实,以改善路基的力学性能,同时适当采用高刚度基层材料,对减薄路面结构厚度、取得显著经济效果具有重要意义。计算结果还表明,随基层刚度的提高,基层底面拉应力也随之增大,故应验算基层底面拉应力,保证基层材料的抗拉强度与之相适应。     

连续T构箱梁桥竖向的升温模式

以黑龙江省三股线高架桥的实测温度数据为依据,对竖向温度梯度的变化规律进行了研究,得出了该桥的竖向升温模式;并对该升温模式、铁路桥规和公路桥规规定的竖向升温模式产生的温度自应力及外约束应力进行了计算与对比分析.结果表明,箱梁竖向最大升温温差发生在每天14时左右,1a中9月份的竖向升温温差相对较大;运用本地区竖向升温模式计算的混凝土拉应力略大于现行公路规范计算值,小于现行铁路规范计算值.     

含水疏松砂岩隧洞冻结施工三维数值模拟

甘肃省引洮供水一期工程总干渠7#引水隧洞出口,采用冻结施工法成功穿越了含水疏松砂岩地层.应用大型有限元软件ANSYS,对冻结施工过程进行了三维数值模拟,分析了隧洞开挖过程中冻土帷幕的位移和应力分布情况,并提出了在施工过程中的一些安全保障措施,以便准确地掌握冻土温度的变化及冻土帷幕厚度发展状况,从而确定最优的开挖时间.分析结果及工程实践表明:最大拉、压、剪应力计算值分别为3.02、0.15和0.97Mpa,计算值相对于设计值的安全系数分别为13、1.9和1.5,并确定了其极值发生位置.同时也表明利用冻结施工法穿越含水疏松砂岩地层隧洞是合理的,研究结果可为引洮供水一期工程总干渠7#引水隧洞出口冻结施工提供理论支持,同时也为类似工程提供参考.     

风力发电机组叶片动态应力测试实验与分析

以1.5MW水平轴风力发电机叶片模型风轮为研究对象,叶轮安装角选择设计安装角13.7°,对发电机的输出功率进行测试,并得出了功率特性曲线.运用电阻应变测试技术,对叶片所受动态应力进行了测试,并对12m/s风速下叶片在旋转过程中所受拉应力进行分析,得出了叶片各截面拉应力随时间变化曲线和叶片所受拉力及拉应力随截面变化曲线,...     

团结水库坝坡稳定分析探讨

探讨有效应力法、总应力法在坝坡稳定计算中的应用,以为水库大坝的安全提供参考。     

白沙滩灌区前杭排涝站安全复核计算与分析评价

本文根据前杭排涝站的设备现状及存在问题,并结合新的规划参数对前杭排涝站进行安全复核计算。并根据计算结果对泵站进行分析评价,确定合理的改造方案,给泵站改造提出改造建议,为泵站改造的实施提供有效的依据。