有焊接缺陷梁柱节点累积损伤行为的研究

建立Q235H型型钢梁柱焊接节点在地震循环荷载作用下的累积损伤模型,考虑两类不同位置和大小的焊缝缺陷对节点抗震性能的影响,模拟地震作用下对节点进行弹塑性有限元分析,得到具有不同焊接缺陷节点的塑性应变,根据建立的损伤模型计算出相应的损伤指数,以衡量节点损伤程度。结果表明,焊接缺陷的截面分布和尺寸大小的不同对节点损伤产生不同程度的影响,工艺孔附近的焊接缺陷对节点造成的损伤较大,有焊接缺陷节点的损伤指数可达无焊接缺陷节点的2.24倍。     

考虑相变的Q345钢焊接残余应力的数值模拟

焊接过程伴随着材料内部相变,而相变会产生相变应力,对焊缝和热影响区的残余应力产生影响。以Q345钢为研究对象,建立了Q345钢平板对接焊的热-相变-力学耦合的三维有限元模型,分别模拟了考虑焊接相变与不考虑焊接相变时焊缝和热影响区的残余应力变化情况。结果表明：焊接过程中发生的相变会对焊后残余应力产生影响,主要表现为焊缝以及离焊缝较近的热影响区,焊接相变会明显提高焊后残余应力。在焊接的初始位置、末端位置以及焊接的中间位置均会产生较大的应力,但是相变只在焊接初始位置和末端位置会明显提高焊接残余应力,在其余位置表现不明显。     

液压式顶升水闸在城市水务中的应用

在城市水务建设过程中,必须选择一种经济合理、操作简易、设置简便、易于维护、外形美观及能与周边环境景观协调的水闸类型。通过介绍液压式顶升水闸的土建结构特征及其金结设备的特点,选取了城市水务中常见的3种闸型(顶升式钢闸门、开卧式钢闸门、中轴旋卧翻板闸门)进行对比分析,并结合工程实例阐述了液压式顶升水闸对不同状况下城市水务的各种使用功能。综合3种闸型的优缺点,拟选择顶升式平面钢闸门。     

基于有限元分析的大跨度平面闸门设计研究

通过对大跨度平面闸门建立有限元模型进行计算分析,找出闸门的薄弱环节,并通过对结构进行优化设计,使闸门强度、闸门刚度、稳定性均满足要求。结果表明,有限元分析能很好地解决大跨度平面闸门设计中的问题。     

露顶式弧形闸门闸坝一体化静动力学研究

针对现有露顶式弧形闸门静动力学分析存在一定简化的问题,应用ANSYS有限元软件对比分析了闸门单体和闸坝一体化的静动力学特性。以某水电站溢流表孔弧形闸门瞬启工况为例,建立了考虑止水摩阻、支铰体系和预应力锚索的闸坝一体化有限元模型。研究结果发现：在静力学方面,两侧止水对闸门各钢结构构件应力影响不大,最大差值为14.08%;闸坝一体化得出的固定支铰应力分布较闸门单体更为合理;锚块对闸门结构整体位移结果影响较大,闸门单体整体位移<不考虑锚索预应力的闸坝一体化整体位移<考虑锚索预应力的整体位移。在动力学方面,考虑流固耦合效应下止水降低了闸门结构的各阶频率;预应力锚索对闸坝一体化动力特性影响较小。     

基于浮点编码遗传算法的钢闸门主梁优化设计

针对目前钢闸门结构优化设计中存在的问题，建立了钢闸门主梁多目标优化的数学模型，提出了将浮点编码遗传算法与最小偏差法相结合，并将其应用到平面钢闸门主梁的多目标优化设计中，以主梁的重量，主梁抗弯截面模量与截面积的比值为目标函数进行了优化设计。优化结果表明，此方法能够克服传统优化算法极易陷入局部最优的缺点，而且收敛速度快，计算精度高。     

特种水闸门抗震性能分析

建立了核电站水闸门有限元模型,对水闸门整体进行了静力学分析、强度分析。结果表明:水闸门的最大等效应力发生在门的正中间梁与梁的交接形成的方形处,最大的等效应力为345.25MPa,最大位移发生在门的正中间位置,且向四周变形越来越小,最大的位移变形为2.084 5 mm;闭合状态下,地震载荷下水闸门整体结构强度满足ASME规范的要求,在地震作用事故工况下可以保持门的完整性。     

门楼水库平面定轮闸门的安全性有

在Solidworks环境下建立了平面定轮闸门的三维实体模型。根据有限元理论,应用COSMOSWorks软件,建立了闸门的有限元模型,对闸门在水压力作用下的整体变形及应力进行了分析研究,有效反映了闸门的空间效应,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了分析评估,也为闸门的设计提供了依据。     

锈蚀对弧形钢闸门的强度及动力特性的影响

基于一在役40多年的弧形钢闸门,根据主要构件的检测蚀余厚度,采用有限元软件ANSYS以及薄壁结构分析理论,建立反映实际锈蚀情况的三维有限元静动力分析模型,详细计算分析了弧形钢闸门锈蚀前后的应力和变形规律,并对其进行耐久性评估,计算结果表明弧形闸门在锈蚀后应力分布变化明显,闸门强度和稳定性均有不同幅度降低;锈蚀后闸门的振动频率明显降低,考虑水体时,闸门低阶自振频率的下降更为明显,于安全不利。十分必要定期对在役闸门进行安全检测和评价。     

门楼水库平面定轮闸门的安全性有限元分析

在Solidworks环境下建立了平面定轮闸门的三维实体模型.根据有限元理论.应用COSMOSWorks软件,建立了闸门的有限元模型,对闸门在水压力作用下的整体变形及应力进行了分析研究,有效反映了闸门的空间效应,并与传统方法计算结果进行对比,据此对闸门的安全性进行了分析评估,也为闸门的设计提供了依据.     

小南川水库弧形工作钢闸门安全检测与评估

水工钢闸门安全检测是判断水库钢闸门运行安全度的重要手段,对于运行几十年的钢闸门更应进行安全检测。以小南川水库为例,对其进行外观、门体材料及尺寸、腐蚀、焊缝、应力与启闭机性能检测。运用有限元软件ANSYS对弧形工作钢闸门的受力状态进行模拟计算,并对校核洪水位下弧形工作钢闸门进行应力分析。根据结构应变实测结果与模拟计算结果,对弧形工作钢闸门的安全状况进行分析,提出检测结论和维修方案建议,为类似工程提供参考。     

淤泥对弧形钢闸门启门力影响的计算方法

为了估算泥沙淤积对弧形钢闸门启门力的影响,提出了一个计算公式.该公式将门前淤泥考虑为由粗细颗粒组成的宾汉体,同时考虑了泥沙附着力的力矩、梁格中附带泥沙重力的力矩、转动铰摩阻力的力矩、止水摩擦力矩、下吸力的力矩以及闸门重力和外加重力的力矩对弧形钢闸门启门力的影响.并利用该公式计算的弧形钢闸门启门力和西洱河二、四级电站泄洪闸门的实测资料进行对比得出：在门前泥沙淤积厚度较低的情况下,弧形钢闸门的启门力矩主要由闸门重力和外加重力决定,但是由泥沙引起的启门力矩变化也是不容忽视的,是导致闸门开启困难的影响因素之一,因此在设计过程中应充分考虑泥沙淤积对闸门启门力的影响,制定出合理的操作和维护方案,以防止闸门启闭困难情况的出现;该公式在计算门前有泥沙淤积情况下的启门力时,其计算精度能够满足工程实际需要.     

大跨度平面闸门的自振特性研究

以西南水闸的动力学问题为背景，考虑水体对闸门自振特性的影响，应用ANSYS软件对大跨度平面闸门的自振特性进行了详细的分析研究。结果表明：按平面简支梁与按空间结构计算的结果存在一定差异，流固耦合效应对闸门结构自振特性的影响不容忽视，闸门边界约束情况对其自振特性有一定影响，改善闸门结构设计方案能提高闸门的抗振性能，该结果对同类闸门结构的设计计算有参考意义。     

水工钢闸门的检测及强度计算

水工钢闸门的检测已成为保障水利水电工程安全运行的一项重要技术措施,一项专业性、技术性、实践性都很强的工作,但目前尚无专门的规范可以遵循.根据有关的规范及工程实际检测的经验,提出了钢闸门锈蚀、变形与破损的检测方法以及锈蚀厚度测定后,闸门面板的强度计算方法.成果为水工钢闸门的检测及其强度计算提供了依据.     

粗糙面变形特性对摩擦温度与接触压力的影响

在考虑微凸体间的相互作用及摩擦界面摩擦热流耦合等影响基础上,建立一具有三维分形特性粗糙表面/理想平面接触的热力耦合模型,运用有限元软件ANSYS中的非线性有限元多物理场方法,数值模拟并分析了弹性粗糙实体/理想平面刚性体(E/R)、弹塑性粗糙实体/理想平面刚性体(P/R)的摩擦滑动过程,揭示了粗糙表面不同变形特性下粗糙实体摩擦热、接触压力与接触面积的变化规律。发现在匀速滑动过程中,摩擦表面最高接触温度在波动中缓慢上升,而最大接触压力和接触面积则在一定范围内波动。弹性接触(E/R)中接触压力、摩擦温度比弹塑性接触(P/R)大,而接触面积则小很多。在分析摩擦过程中粗糙实体热、力问题时,考虑粗糙接触体的弹塑性变形对结果有较大的影响。     

基于J法的水工钢闸门可靠度分析

基于结构可靠度理论,通过对影响水工钢闸门可靠度的主要随机变量的统计分析,在用三维有限元计算闸门强度控制点的基础上,利用应力系数法,获得闸门在失效模式下的极限状态方程。对某工程闸门在三种不同水位作用下,采用JC法分别计算了该闸门初始运行期和工作30年后的结构可靠指标,最终对闸门的可靠度进行了初步的安全评估,为水工金属结构的安全评估工作提供一种新的途径和方法。     

拖拉机拐轴自动焊专机的研制

拖拉机拐轴焊接合件图如图 1所示。拐轴Ａ 1、拐轴Ｂ 4和拐轴体 2都是用 35号钢的锻件加工而成。拐轴Ａ 1和拐轴体 2之间的焊缝Ａ 3与拐轴Ｂ 4和拐轴体 2之间的焊缝Ｂ 5是两条平面圆弧平焊缝 ,它们在两个不同的平面内。原先采用的是手工电弧焊、Ｅ5 0 16 (Ｊ5 0 6 )直径 4 .0ｍｍ的焊条 ,在平焊位置先焊接焊缝Ａ 3,然后手工翻转过来 ,再焊接焊缝Ｂ 5。由于生产规模的扩大 ,为了提高劳动生产率 ,减小人为因素对产品质量的影响 ,减轻工人的劳动强度 ,需要研制一台拐轴自动焊专机 ,以实现拐轴的自动焊接。1　焊接方法和焊接材料由于ＣＯ2 气体…     

基于ASME标准的大轴重罐车车体疲劳寿命预测

近年来,铁路运输不断向重载运输方向发展,大轴重罐车作为重载运输的主要车型,其疲劳强度越来越受到关注。基于此,以27t大轴重罐车为研究对象建立有限元模型,采用美国ASME标准中主S-N曲线法,评估了罐车车体重要焊缝位置的疲劳寿命。根据子模型求解方法,对子模型中包含的相关焊缝进行疲劳寿命计算,并与原模型疲劳评估结果对比。分析发现,单元疏密程度对等效结构应力法评估焊缝疲劳寿命影响甚微。为今后问题突出区域或关键部件的疲劳评估提供参考。     

平面闸门门槽对闸孔脉动压力影响的试验研究

平面闸门具有结构简单、运行可靠等优点,但是相对于弧形闸门平面闸门具有闸门槽。当平面闸门在启闭时或正常工作时水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。而闸门槽破坏了闸下水流流道的连续性,使得闸下水流脉动压力更为复杂。利用压力脉动传感器通过试验方法对闸下水流脉动压力进行研究。分别在闸门有槽和无槽条件下对闸门中断面底部测点以及闸门侧断面底部测点进行试验分析。对试验数据进行系统性分析可得到闸下水流脉动压力概率密度属于正态分布,闸门有槽条件下闸门底部测点水流脉动压力大于闸门无槽条件下闸门底部测点水流脉动压力等结论。试验结论为研究平面闸门门槽对闸下水流脉动压力的影响提供依据。     

气液两相条件下核主泵导叶出口边安放位置

为了研究气液两相条件下,不同导叶出口边安放位置对核主泵内部压力脉动、含气率脉动的影响,并最终找出最佳的导叶出口边安放位置,采用三维数值模拟软件CFX模拟泵内部的瞬态流场,在泵壳内壁面和出口不同位置设置监测点,以了解各模型内部不同时刻、不同位置的压力、含气率分布.对比不同模型相同点的压力脉动、含气率脉动的时域、频域图可以发现:导叶出口边在泵壳中心平面(C-C平面)时,泵壳壁面上各点所受压力较小且较平稳,即压力脉动引起的振动、噪声较小,从安全性方面考虑,此时导叶出口边安放位置最佳;泵壳壁面上的压力脉动主要受叶轮的转动影响;除了类似隔舌处外,叶轮的转动对泵壳壁面和出口含气率脉动的影响不大,沿着液体绕流方向泵壳内壁面上的含气率逐渐增大,到出口达到最大.