基于理想点法的加筋板屈曲承载力优化

目的针对加筋板在使用工况中易发生屈曲和结构失稳,提出一种基于理想点法的屈曲承载力优化设计方法。方法以加筋板的屈曲承载力最大和结构质量最小为目标,以加筋板的屈曲、最大vonMises应力和筋条压损等为约束条件,并利用理想点法将多目标优化问题转化为单目标优化问题。基于ANSYS参数化建模技术,构建屈曲分析、优化设计一体化分析与设计模型,并采用单目标优化算法——DOWNHILL SIMPLEX算法实施了优化分析。结果优化后结构质量从0.195 kg增加到0.24 kg,增加了23%,结构承载力从129.4 k N提升到235.84 kN,提高了82%。结论通过优化能够获得结构性能折中的方案,可为加筋板结构设计应用提供参考。     

基于失效模式的船体典型加筋板极限承载能力预报

目的 探究失效模式对加筋板极限承载能力的影响,并提出加筋板极限承载能力预报方法。方法 利用非线性有限元法,对某典型船体加筋板模型进行分析。考虑加筋柔度与甲板柔度2种主要影响因素,分析加筋板的破坏机理,明确不同失效模式下甲板柔度与加筋柔度对加筋板极限承载能力的影响规律,并提出不同失效模式下加筋板极限承载能力的经验公式。结果 甲板柔度一定时,随着加筋柔度的增加,加筋板的破坏模式由板与加筋的局部屈曲,变为板格的局部屈曲,最后演变为加筋板的整体梁柱屈曲。板格宽度较低时,随着加筋高度的增加,加筋板的破坏模式会由梁柱屈曲变为板格屈曲;板格宽度较大时,不同加筋高度的加筋板破坏模式均为板格屈曲。不同失效模式下,加筋板的载荷位移曲线也呈现出不同的趋势。结论 加筋柔度与甲板柔度二者之间的数量关系会导致加筋板呈现出不同的失效模式,此时二者对加筋板极限承载能力的影响规律会有所不同。此外,在设计阶段,需保证加筋与甲板的刚度匹配,避免出现材料利用率过低的现象。     

昔格达土路堤边坡稳定性优化分析

昔格达土是一种广泛分布于川西南地区的性质特殊的岩层,遇水时易产生滑坡、崩塌等不良地质灾害。为了研究施工过程中不同加筋位置、间距和层数对昔格达土路堤边坡稳定性的影响,本文利用大型有限元分析软件ABAQUS,结合工程实例分别建立了不加筋和加筋有限元模型,并以位移突变为失稳判据利用强度折减法对不同加筋位置、间距和层数对昔格达土路堤边坡稳定性的影响进行了研究,并计算得到了各个模型的边坡安全系数,结果表明在昔格达土路堤中部加筋效果最好,同时从经济角度进一步提出了昔格达土路堤加筋的优化方案。该研究结果对实际施工具有一定的指导意义。     

重复碰撞载荷下加筋板结构的动态响应研究

目的 探究船体加筋板结构在受到重复碰撞载荷作用下塑性变形的累计趋势,分析加筋板主要参数对损伤演化过程的影响,揭示高速、重复冲击下船体加筋结构的变化机理。方法 以一纵三肋加筋板为研究对象,建立基于能量法的刚塑性加筋板动态变形计算方法,以及基于Johnson-Cook本构关系的数值模拟方法,开展不同板架厚度、冲击能量以及冲击尺寸等参数对加筋板变形演化影响的研究。结果 对比分析了理论模型和数值方法,获得了不同参数下的加筋板的结构损伤演化规律。结论 理论解和数值解较为吻合。冲击能量增加后,加筋板的塑性变形量、塑性变形累积速度也随之增加。载荷集中程度越大,对于碰撞边界的破坏效应越大。     

含预制缺陷PLA蜂窝加筋结构承载力分析

目的 分析不同加筋构型及预制缺陷形式对蜂窝加筋结构抗弯承载能力的影响。方法 以热塑性PLA为基材,通过增材制造技术,制备含预制缺陷蜂窝加筋结构试件,考虑缺陷的长度、数量、深度、方向等因素,采用三点弯曲实验方式,并结合有限元仿真结果进行综合分析。结果 实验得到了结构的位移-荷载关系及破坏情况。线弹性变形阶段,实验与仿真拟合良好,该阶段内,六边构型PLA蜂窝加筋曲板结构承载能力整体优于正六边结构,但后者在后屈曲阶段的残余承载能力更好,且更不易发生断裂。相较于缺陷长度,缺陷深度和缺损肋壁数量对结构承载力的影响更为显著。缺陷方向越趋近宽度方向,结构承载能力越低。结论 实际工程中,应尽可能避免结构中间承载位置处横向加筋肋壁出现缺损,并充分利用正六边与内六边构型蜂窝加筋结构各自的承载优点。     

加筋板在复杂载荷下的振动疲劳寿命分析

目的研究航空工程结构部件——加筋板在准静态载荷和随机动载荷联合加载下的振动疲劳寿命预估问题。方法针对某铣制铝合金缺口加筋板,建立有限元模型,并采用时域法进行静动联合加载下的疲劳寿命分析。首先将准静态载荷分解为静力与正弦激励,以静力结果作为平均应力修正S-N曲线,再采用随机响应分析计算动载荷单独作用下结构危险点的应力PSD函数,通过逆傅里叶变换法,提取随机加载过程中的时域信号后,应用Von Mises等效准则,将其与正弦激励时域样本进行叠加,得到疲劳分析应力谱,再结合Miner线性累积理论和雨流循环计数法,计算得加筋板结构静动联合加载下的疲劳寿命。结果通过有限元仿真分析计算,得到加筋板在静动载荷共同作用下的疲劳寿命,对比试验寿命,误差基本在两倍界以内。结论由仿真与试验的结果对比说明,该方法可以有效预估试验件在静动载荷联合加载下的疲劳寿命,并能进一步推广到类似载荷下的疲劳寿命预估问题。     

合成材料在环境工程中的应用

合成材料具有防水、隔离、反滤、排水和加筋等作用,被成功地应用于环境工程,例如固体废料的贮存、蓄水池的浮动罩、沼气池的复盖膜和加筋堤植被音障等。本文通过具体的工程实例说明土工合成材料的优点、设计和施工方法。     

基于混合FE-SEA方法的加筋板宽频隔声预计

目的预测有限尺寸加筋平板结构宽频范围内的隔声特性,指导飞行器结构声学设计。方法基于混合FE-SEA方法,对单向加筋平板结构开展宽频隔声预计。同时,在标准声学试验室对其进行隔声测试,并将FE-SEA法预计结果与测试结果、SEA方法计算结果进行对比分析。结果与SEA法相比,混合FE-SEA方法在50 Hz~10 kHz频带内的预计结果与试验结果更为吻合,其更适用于宽频隔声预计;在400 Hz~10 kHz的中高频段内,FE-SEA方法预计结果与试验结果基本相同;在50 Hz~400 Hz的低频段内,FE-SEA方法预计结果略高于试验结果,且随频率降低,偏差会逐渐增大。结论进行加筋板结构声学设计时,为了获得精确的宽频隔声预计结果,可首先选用FE-SEA方法。FE-SEA方法预计结果在中高频段可直接使用,在低频段仅能作为参考,使用时应当进行修正。     

巴西将废旧轮胎变为燃料

巴西圣保罗大学的研究人员经过多年的努力，终于研究出一种将废旧轮胎充分燃烧、又不污染环境的新方法，使废旧汽车轮胎变成了理想的燃料。废旧汽车轮胎的处理一直是令环保人员头疼的问题，许多国家的科学家都在进行研究，以通过热解将废旧轮胎分解为煤气、碳和燃料油，但到目前为止，无一获得成功。圣保罗大学的研究人员认为，目前处理废旧轮胎最好的方法就是将其直接燃烧，使之成为燃料，但燃烧过程中产生的烟垢和污染物问题必须解决。为此，他们在烧毁轮胎的炉中，放置了一种能耐１０００摄氏度高温的含硅酸盐的瓷制过滤器。这种过滤器上…     

生活垃圾填埋场污泥塘处置方式探讨

目前国内许多生活垃圾填埋场接纳未达到入场技术要求的市政污泥,既要考虑尽量增加库容以满足填埋场使用年限的要求,又要对库区内现有的污泥塘进行处置以确保安全运行.文章以某填埋场污泥塘处置方案为例,探讨了针对污泥塘的加固措施,计算了加固前后垃圾堆体竖向位移、水平位移、不均匀沉降以及堆体边坡稳定系数等主要参数,设置加筋垫层一方面能提高地基承载力,另一方面减少了竖向和水平向位移和不均匀沉降,是处置污泥塘的有效措施.     

废旧轮胎再制造过程的环境污染及防治研究

随着汽车和轮胎行业的迅速发展,由此产生的废旧轮胎也逐年增加。废旧轮胎再利用技术既可解决橡胶资源短缺问题,又能消除黑色污染,是循环经济的重要环节,在推广这一技术的同时,应注意其伴生的环境污染。再利用生产主要分为清洗、打磨、粘中垫胶、粘预硫化胎面、低温硫化等步骤。此过程将产生粉尘、非甲烷总烃废气、橡胶颗粒以及清洗废水等污染物。应对这些污染物采取有效的治理措施,使其满足达标排放和无害化的要求,以达到经济利益和环境保护的双赢。     

轮胎翻修节能环保将成为市场新亮点

介绍了国外企业废旧轮胎回收综合利用的新技术,并指出了再生胶工业快速发展前景和循环经济助推废旧轮胎回收利用的新商机。     

催化裂解治理废旧轮胎制炭黑和燃料油产业化研究

介绍采用催化裂解技术治理废旧轮胎制炭黑和燃料油的工艺流程和成套设备,该工艺设备耗能低、产品质量好,工艺合理, 可连续投料、连续运转,处理效率高,最大限度地降低了二次污染,适合于治理废旧轮胎的产业化发展。     

先进增强结构仿真分析与实验研究

目的 研究先进增强结构受载条件下的应力分布特点.方法 开展先进增强结构有限元仿真分析,模拟先进增强结构在单轴载荷作用下的应力应变特点,同时开展先进增强结构力学试验.试验以0.02 mm/s的速度匀速加载至20 kN,采用应变检测方法获取先进增强结构复合材料结构和金属基体结构的应力应变大小,对比分析有限元和试验结果.结果...     

废旧轮胎在国内外道路工程中的应用现状

汽车工业的发展和汽车数量的增加,在给人民生活带来方便的同时,也产生了大量的废旧轮胎。废旧轮胎的堆积和不当处理,将对生态环境带来严重的污染,国内外学者对废旧轮胎的综合利用开展了大量的研究,将废旧轮胎经粉碎等处理制成橡胶沥青,应用于道路工程不仅提高了道路的耐热等性能,而且减少了生态环境污染,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。本文介绍了国内外对废旧轮胎在道路工程中的应用情况,通过与国外研究和工程实践的对比,指出了我国在此方面研究中存在的问题,为进一步废旧轮胎在道路工程中综合利用提供指导作用。     

单轴拉伸条件下先进增强结构力学性能研究

目的研究单轴拉伸条件下先进增强结构的力学性能。方法开展先进增强结构以0.02 mm/s匀速加载至20 000 N的静力拉伸实验,采用应变检测方法获取先进增强结构复合材料结构和金属基体结构的应力应变分布特点,研究先进增强结构对金属基体应力水平的降低程度。结果在确保先进增强结构完好的情况下,先进增强结构能大幅度降低金属基体结构的应力水平,降低程度约为85%。结论按照飞机高应力区结构特点和载荷分布特点,合理布置先进增强结构,能增加局部区域的传递路径,减小局部区域的应力水平,提高该区域的疲劳和损伤容限性能。     

废旧汽车轮胎复合吸声屏障的振动与吸声特性

利用废旧汽车轮胎与水泥穿孔板两种主体材料研发出一种新型的复合吸声屏障,并从实验和理论上证实了该种声屏障在中、低频段吸声性能良好;同时制作成本低廉,便于维护,适合于高速公路交通噪声降噪需要。     

Application of activated carbon derived from scrap tires for adsorption of Rhodamine B

Activated carbon derived from solid hazardous waste scrap tires was evaluated as a potential adsorbent for cationic dye removal. The adsorption process with respect to operating parameters was investigated to evaluate the adsorption characteristics of the activated pyrolytic tire char (APTC) for Rhodamine B (RhB). Systematic research including equilibrium, kinetics and thermodynamic studies was performed. The results showed that APTC was a potential adsorbent for RhB with a higher adsorption capacity than most adsorbents. Solution pH and temperature exert significant influence while ionic strength showed little e ect on the adsorption process. The adsorption equilibrium data obey Langmuir isotherm and the kinetic data were well described by the pseudo second-order kinetic model. The adsorption process followed intra-particle di usion model with more than one process a ecting the adsorption process. Thermodynamic study confirmed that the adsorption was a physisorption process with spontaneous, endothermic and random characteristics.     

国内外累积性环境风险评估研究进展

随着环境风险评估的重点由单一源、单一传播途径、单受体转向多来源、多传播途径、多受体的评估,累积性环境风险评估逐渐成为当前研究热点。通过概念辨析和文献调研的方法,综述了美国累积性环境风险评估的发展历史、评估流程,并对国内外累积性环境风险评估方法、应用研究进展进行了评述。指出了目前国内开展累积性环境风险评估存在的方法不完善、基础科研工作不足、宏观环境管理政策亟待加强等问题。建议应尽快明确累积性环境风险评估概念与管理要求,制订累积性环境风险评估的流程、框架与技术指南,加强基础数据库建立和实践探索,为长效的环境风险管理提供决策依据。     

先进增强结构在航空装备应用的腐蚀防护进展研究

综述了先进增强结构在航空装备应用过程中的腐蚀防护。结合先进增强结构金属-复合两种异种材料胶接结构形式,在先进增强结构腐蚀防护国内外研究基础上,从胶接技术、腐蚀防护体系设计、防腐蚀密封设计及试验验证等技术方面综述了先进增强结构腐蚀防护研究方向,目的在于加强腐蚀环境下先进增强结构的腐蚀防护探索研究,提高结构防腐蚀性能,加快工程化应用程度。