杉木正交异向蠕变行为的时温等效性

【目的】探究时温等效原理在杉木正交异向蠕变行为中的适用性及其特点。【方法】以含水率约0.6%的杉木木材为研究对象,采用动态热机械分析仪DMA 2980,在30～150℃范围内,基于一系列20 min蠕变试验分别获得3个应力水平和不同恒定温度水平下杉木轴向、径向和弦向的蠕变曲线。将其他温度下的蠕变曲线通过水平移动因子平移并叠合连接至参考温度(本研究中为30℃)曲线,生成一定时间范围内的蠕变主曲线。分析形成主曲线相邻分曲线叠合处的应变量以及应变量斜率是否相同,判定主曲线是否光滑。利用最小二乘拟合法,运用WLF方程和Arrhenius方程对水平移动因子与温度的关系曲线进行拟合。【结果】蠕变应变量随应力水平或温度水平增大而增加;不同方向试样的应变量之间存在明显差异:轴向试样的应变量显著低于横向(弦向和径向)试样,弦向试样的应变量约为径向试样的2倍;叠合生成主曲线时,径向和弦向试样仅使用水平移动因子即可生成光滑的蠕变主曲线,主曲线跨越的时间由103s延长至107s;轴向试样仅通过水平移动因子无法生成光滑的蠕变主曲线,经垂直移动因子修正后的各轴向蠕变曲线能够叠合出光滑的主曲线,与未经垂直移动因子修正的蠕变主曲线相比,其跨越的时间由约105s降低至约104.5 s;三方向试样水平移动因子与温度关系曲线在30～150℃内满足WLF方程,标准误差小于13.41%。【结论】时温等效原理在30～150℃范围内描述木材正交异向蠕变行为是适用的;轴向试样蠕变行为时温等效的构建需通过水平移动因子和垂直移动因子的共同作用,而径向和弦向试样仅使用水平移动因子即可使得时温等效原理适用;三方向试样蠕变主曲线水平移动因子与温度的关系曲线均满足WLF方程。     

缆索应力检测磁弹仪升级自检保护功能探讨

文章介绍了缆索应力检测磁弹仪存在自检缺陷的原因及导致的系统影响,提出了给缆索应力检测磁弹仪增加对传感器链路自检保护功能的改进方法及原理。升级自检保护功能后,将基本避免了因传感器链路断路、短路、击穿、接错线等原因导致的磁弹仪损坏和缆索健康监测系统故障。     

金属氢化物储氢罐的三维建模及优化

由于储氢合金在多次循环吸放氢后会在罐体沉积造成传热传质性能恶化,罐体破坏,所以储氢罐的设计很重要.针对上述问题,笔者基于SolidWorks Simulation平台,通过对罐体建模仿真,分析了在通常工况压力条件下罐体的应力及小变形的情况,结合分析结果对储氢罐的制造工艺提出了注意事项.然后从罐体结构出发,提出了优化方法...     

真空井点降水联合加固软土地基的施工技术分析

根据工程实际情况,应用真空井点降水联合加固软土地基的施工方法,通过施工沉降观测和理论分析,对真空井点降水联合预压加固软土地基的施工技术及加固有效深度、有效应力的变化问题进行了研究。验证了真空井点降水联合预压加固施工方法在寒区环境的适用性,分析了在该条件下,本施工方法的加固效果和沉降变化规律,为基础设计和工程施工提供参考依据。     

单轴压缩下沙柳颗粒致密成型力链特性

为研究对沙柳颗粒致密成型过程中的力链特性,在采用PFC2D离散单元法的基础上,分析了强力链长度和数量等随轴向应变的变化。研究结果表明：模型加载使得更多的高应力颗粒相互粘接形成强力链;强力链长度和数量成反比,统计发现最长的力链是由9个颗粒构成的;初始孔隙率对强力链数量和短程力链影响较大。对不同应变时期的强弱力链进行量化处理发现：强力链聚集在轴线附近,对体系稳定发挥了巨大作用;弱力链聚集在模型边壁和底部,对体系的稳定性影响不大。沙柳颗粒单轴压缩过程经历应力强化、应力波动2个时期,选取时间顺序为轴向应变0.91%,1.88%,2.82%,3.75%时对力链的平面分布进行细致分析,力链整体强度依次递增。模型加载过程中随着应变的增大,强弱力链数量均发生变化,最终在模型顶部生成的力链最强、中心层次之、底部最弱。力链网络显示出很强的各向异性,较为集中的竖直方向力链为体系稳定性发挥了巨大作用,力链各个方向的接触个数和法向接触力分布变化证明了此论断。     

一种变截面攀爬机器人夹持机构的设计分析

为攀爬锥形杆状建筑物设计了一款新型的爬杆机器人的夹持机构,采用双弹簧和气动推杆结构和柔性体贴合壁面的设计实现了夹持功能。研究了夹持机构受力情况,并且建立了柔性体的变形方程。采用动力学仿真软件ADAMS完成夹持过程仿真,分析了机器人在夹持过程中柔性体应变和等效应力变化情况。分析结果表明：夹持机构柔性体最大应变量为0.226,夹持机构能够贴合建筑壁面,达到适应杆径变化的效果。     

应力波在落叶松活立木中传播影响因素数值模拟

探究应力波在落叶松活立木中传播的影响因素,有助于研究应力波在人工林活立木中的传播机理。依据固体介质中的应力波传播理论和弹性力学理论,将活立木看作只由心材层和边材层组成的两层结构材料,基于活立木的正交各向异性假定,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对应力波在活立木中的传播进行了模拟计算,并研究了敲击载荷频率、活立木胸径和心材比对应力波传播的影响。结果表明,应力波波速随着载荷脉冲频率的增大而减小;对于胸径为10 cm的活立木模型,当传播距离达到1. 2 m时,应力波波阵面已经转换为一维平面波,而对于胸径超过30 cm的活立木模型,应力波在0～1. 2 m传播距离内是以三维膨胀波的形式传播;活立木胸径对应力波的传播速度有影响,当胸径小于10 cm时,波速较小且基本没有发生变化,当胸径从10 cm增加到40 cm时,应力波的波速随着活立木胸径的增加而增加,而当胸径超过40 cm时,波速略微增加后保持相对稳定;应力波在活立木中的波速随着心材比的增大而减小。胸径对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状有影响,而敲击载荷频率和心材比对应力波在活立木中的传播形式以及波阵面形状没有影响,但三者都会对应力波的传播速度产生影响,数值模拟最佳的敲击载荷频率为2. 5 kHz,应力波在活立木中的传播速度不只取决于边材的力学性能,而是受到心材和边材的共同影响。     

固定式平台管道立管动力响应及疲劳强度分析

固定式采油平台管道立管是联接海底管道与平台油气集输设备的重要环节。海浪等随机载荷的作用可能使立管产生腐蚀疲劳破坏。本文在频率域用有限元法分析了立管在海浪、海流及海风等载荷作用下的随机位移及应力响应。并用断裂力学方法分析了立管的疲劳强度。     

砖混结构房屋顶层墙体与屋盖板温度应力分析

本文以某６ 层宿舍楼顶层外墙由于温度应力产生的裂缝为例,对墙体的温度应力进行了分析和讨论,并提出了预防墙体因温度应力而产生裂缝的措施。     

意杨木材弯曲蠕变特性的初步研究

本文研究意杨应力水平和含水率与木材蠕变的关系。结果表明：木材含水率为２８％时,瞬间弹性变形、延迟弹性变形和粘性流动变形均随应力水平的加大而增加。木材含水率为１３％的瞬间弹性变形也随应力水平的加大而增加,但其延迟弹性变形和粘性流动变形几乎不变化。