海上风电单桩基础轴向承载特性及软弱土层影响分析

随着大直径单桩基础海上风机的广泛应用,桩基础轴向承载特性及复杂地质条件中软弱土层的影响需要进一步研究。利用有限元软件ABAQUS开展数值计算,首先对比了不同极限承载力评价标准,并对土体参数的影响进行敏感性分析,最后讨论软弱土层位置及厚度对承载特性的影响。计算结果表明：采用桩顶荷载-位移曲线所确定的轴向承载力显著小于沉降量控制标准得到的轴向承载力;土体参数中摩擦角对轴向承载力存在重要影响,而弹性模量的增加可有效降低桩基础轴向沉降;土体中软弱土层越靠近桩端,桩基础轴向承载力降幅越大,同时随着软弱土层的厚度增加,轴向承载力将进一步降低,并呈现“加速-匀速-匀速”三段式衰减规律。     

非均质成层地基海上风电单桩基础轴向承载特性研究

依托某海上风电项目,通过数值方法研究非均质成层地基环境下单桩轴向承载性能影响因素,并提出优化建议。结果表明,桩身轴力从桩顶至泥面缓慢增长,泥面以下桩身轴力随埋深增加而显著减少;轴向承载力各分量占比随桩顶荷载增长而逐渐变化,内外侧摩阻力随着桩顶荷载的增加存在“错位发挥”趋势;桩外侧摩阻力在空间上随深度增长较为均匀,而桩内侧摩阻力主要集中在单桩下部发挥作用。桩径及埋深对轴向承载力有着较大影响。桩身磨砂可以较为有效地提高桩轴向承载性能尤其是外侧摩阻力,同时还能减小磨砂部分桩身轴力。实际工程中应综合考虑多种因素确定桩径及埋深,也可对单桩靠近桩端部分的外表面采取磨砂处理以提高单桩轴向承载性能。     

竖向荷载下复合桩基承载特性的弹塑性分析

为了研究竖向荷载下复合桩基的承载特性，分别采用Lade-Duncan本构模型和刚塑性薄单元模拟土体的弹塑性和桩土界面的相对运动，对竖向荷载下的复合桩基进行了三维弹塑性有限元计算分析。研究表明：由于桩基－承台，地基土三者的共同作用，复合桩基与单桩的承载性状有着明显的差异。     

海上风机单桩基础与塔筒间连接方式对比研究

海上风机塔筒与单桩基础间连接方式对结构安全有重要影响。依托某海上风电工程,借助数值分析方法研究了风轮气动阻尼对风机结构动力响应的影响,分析了塔筒与单桩基础不同连接方式下结构的自振特性与动力响应特性,并对比了灌浆连接效果随灌浆料弹模的变化情况。数值分析结果表明：风轮气动阻尼对风机结构动力响应影响较为明显,运行期风机风致响应分析中不应忽略;灌浆连接相比于变径段连接塔顶振动更小,而灌浆连接中灌浆料弹模对灌浆连接效果影响不明显。     

塑料大棚结构承载特性的分析研究

为确定塑料大棚结构的实际承载特性,对普通单栋管棚温室进行分级加载的结构试验,通过实验测定加载过程的应力应变与位移量,直至结构失去抵抗力.对试验数据进行分析,它反映出塑料大棚结构承载经历线弹性、大位移、材料弹塑性、屈曲失稳破坏阶段.在考虑结构在上述不同阶段的受力特征,建立了非线性有限元模型,追踪结构受力的平衡路径,其理论计算值与实验数据在承载各阶段均取得较好一致性.     

武汉市青山地区老粘土的变形参数及承载性能研究

基于室内土工试验和现场试验成果，对武汉市青山地区的老粘土地基的变形参数进行研究；利用ANSYS有限元软件对老粘土地基进行数值模拟，并与构筑物地基沉降实测值对比，对地基承载性能进行研究。在小于600kPa荷载的作用下，可用Ew作为沉降计算参数；老粘土具有较高的承载能力，由老粘土构成的地基，其承载能力可按《建筑地基基础设计规范》中推荐的公式计算。     

基于Ansys Workbench的汽车传动轴参数建模及振动特性分析

本研究根据汽车传动轴结构特点和CATIA建模技术,建立了传动轴总成的三维数字化模型,应用有限元方法在Ansys Workbench平台完成了传动轴主轴的振动分析,得到自由模态与约束模态下前12阶的固有频率及最大位移。分析结果表明:传动轴主轴前8阶中间段易发生弯曲变形,8阶后易发生波浪式变形,传动轴的有限元模态分析结果可为传动轴的设计、振动及噪声方面的研究提供理论依据;约束模态能反映实际传动的动态特性,且低阶振型对结构的影响最大,在设计和传动工作过程中要避开这些频率,以免发生共振带来结构损伤。     

棉瓣热风干燥单因素影响特性的试验研究

针对霜后棉桃、僵瓣棉的回收利用现状,采用立式物料循环热风干燥机设备,对筛选的棉瓣样品进行了9组不同风速、风温下的单因素干燥试验,对棉瓣的热风干燥特性进行了分析。结果表明:风温、风速均对干燥时间有显著的影响,合理地控制风温、风速参数能得到最优的干燥效果;在实验条件下,风速5.0m/s、风温100℃时出现最优的干燥效果。     

单旋翼植保有人机雾滴飘移影响因素试验研究

为了研究单旋翼植保有人机在不同作业参数条件下雾滴飘移的分布特性及其影响因素,进行了航空雾滴飘移分布测量试验,利用水敏纸收集和测量加拿大贝尔407型单旋翼植保有人机在作业时的有效喷幅和雾滴飘移距离,并将雾滴飘移测试数据与侧风风速、飞行高度、飞行速度、助剂加入量等作业参数运用SPSS软件进行相关性回归分析。结果表明:在平均温度21.2℃、平均相对湿度72.5%的条件下,侧风风速、喷雾高度与雾滴飘移距离相关性系数达0.6以上,呈现较强的正相关关系;在飞行速度80～120km/h的范围内,航化作业雾滴沉积均匀性随飞行速度的增加呈现先增加后降低的趋势,在95km/h左右出现雾滴沉积均匀性峰值拐点;喷雾过程中加入航空助剂后雾滴总飘移量降30%左右。该型直升机航化作业时的最适喷雾高度在5m左右,飞行速度最宜保持在90～100km/h的范围内,添加适量航空助剂可以缩短雾滴飘移距离,提高喷雾质量。试验发现,侧风风速在3m/s以内作业时要预留至少40m以上缓冲区,以避免药液飘移产生的危害。本研究结果可为单旋翼植保有人机减飘施药技术的研究提供参考。     

中小型平面钢闸门设计参数影响程度研究

以中小型平面钢闸门为对象,通过分析多种设计参数对闸门门体机械性能和经济性能的影响,建立了影响程度量化指标公式,公式将应力、变形、重量纳入量化体系,最后借助有限元分析方法得出了实例中面板厚度、主梁高度、主梁间距的影响程度系数值,研究表明主梁高度对闸门的综合性能影响程度最大,应当在结构设计及优化中予以重点选择考虑.     

混凝土受拉软化特性对完全联合承载蜗壳非线性有限元分析的影响研究

完全联合承载蜗壳是一种为解决高HD值蜗壳结构钢衬厚度过大并保证其整体安全性的结构形式,但在我国工程中应用很少.三峡电站完全联合承载蜗壳由于结构尺寸大、HD值高,其工作机理复杂,结构分析难度较大.运用ABAQUS程序对该蜗壳结构进行了非线性有限元分析,比较在不同的混凝土材料软化特性曲线方案下的混凝土结构损伤情况及钢衬和钢筋应力,为结构三维非线性计算采用何种软化曲线计算以及钢筋的合理化配置提供依据.     

单圆盘甘蔗切割器结构参数对破头率影响的研究

通过单因素试验获得试验数据,利用数学软件SPSS对数据进行回归分析,建立破头率与单圆盘甘蔗切割器结构参数之间的数学模型,利用Mathcad绘制数学模型曲线,研究单圆盘甘蔗切割器结构参数（刀片数、刀片切割角、刀片刃角）对破头率的影响趋势。研究表明：破头率随着刀片数的增加而减小;刀片切割角对破头率的影响不大;刀片刃角小于1...     

膜式空气弹簧动态特性有限元分析及试验研究

运用ABAQUS有限元软件仿真分析空气弹簧在不同频率与振幅激励下的动态特性,获得空气弹簧最小刚度频率曲线。通过与试验结果的比较,发现空气弹簧刚度随激励频率有一定变化规律,频率是影响空气弹簧动态力学性能的关键外在因素之一。     

玉米脱粒机板齿螺旋角与脱粒特性的影响研究

以板齿式脱粒工艺及其对应仿生技术为基础及板齿式玉米脱粒装置的主脱粒轴板齿螺旋角为研究对象,分析了玉米脱粒机板齿螺旋角与脱粒特性的影响关系。同时,利用有限元分析软件ANSYS,分析板齿螺旋角与板齿最大应力之间的关系,得到板齿最大应力随板齿螺旋角的变化的趋势。分析结果表明,当板齿螺旋角在35°~40°之间时,板齿脱粒特性较好。该研究对进一步提高脱粒工艺的水平具有重要的现实意义。     

茶叶揉捻机外揉盘凹倾角对揉捻特性的影响研究

以茶叶揉捻机的揉捻作业为基础,以茶叶揉捻机的外揉盘凹倾角为研究对象,分析了茶叶揉捻机凹倾角对揉捻特性的影响关系。文章主要利用有限元分析软件ANSYS,分析凹倾角与外揉盘最大应力之间的关系,并得到外揉盘最大应力随凹倾角的变化的趋势。从分析的结果来看,当凹倾角达到5°附近时,茶叶揉捻装置的揉捻特性较好,可对进一步的提高茶叶揉捻作业的水平提供借鉴。     

生物炭对东北草甸黑土水力特性影响的数值化研究

为探究生物炭对东北草甸黑土水力学特性的影响,建立适用于添加生物炭后的土壤模型,以5种生物炭体积比(0、2%、4%、6%、8%)施入土壤,对土壤水分运动参数进行了试验和数值分析研究。结果表明,添加生物炭后土壤持水能力的增加主要是生物炭大于2 200 cm吸力范围持水能力的提升,土壤导水性能的改善是由于生物炭在小于35.82 cm吸力段具有良好的导水特性。饱和导水率试验结果表明,添加生物炭后土壤的饱和导水率接近于生物炭层状分布的理论结果,最大偏差为8.9%。采用毛细管模型模拟了添加生物炭的土壤在渗水24 h后的水分分布情况,模拟计算的饱和度与实际测量值相比偏低11%左右,这说明毛细管模型很好地导出添加生物炭后土壤的非饱和导水特性。该研究结果可为不同生物炭施加量、施加面积、地势、渗透时间的土壤水力学特性研究提供方法与保障。