气瓶腐蚀缺陷应力分析及寿命预测*

为研究气瓶全生命周期腐蚀缺陷与剩余寿命的关系,基于ANSYS建立某型号车用压缩天然气钢瓶有限元模型,分析内腐蚀深度0.1~3.0 mm状态下,气瓶Mises应力分布与应力强度变化规律;根据应力分析,应用局部应力应变理论和修正的Manson Coffin公式进行寿命预测。结果表明:随着气瓶腐蚀缺陷的加深,气瓶额定载荷下的应力分布呈现向缺陷区域集中、应力强度增大的趋势,且腐蚀曲线存在明显拐点;使用应力分析与寿命预测相结合的方法,得出含腐蚀缺陷车用气瓶寿命—腐蚀深度关系曲线,可为气瓶安全使用管理提供参考。     

隧道盾构下穿车站出入口数值仿真对比研究

运用基于有限单元法的Ansys软件和基于有限差分法的Flac3D软件作为基本工具,选用满足Drucker-Prager(D-P)屈服准则和Mohr-Coulomb(M-C)屈服准则的材料弹塑性模型,对某隧道盾构下穿近距离既有地铁出入口人行通道的施工过程进行数值仿真分析;得出其地层变位规律及对结构内力和变形产生的影响;将所得计算数值与实测数据进行对比研究,其结果相当吻合;同时对不同软件及不同屈服准则的选用所引起的计算结果的差异进行分析比较,所得规律可为类似工程的设计与施工以及相关软件计算结果的使用提供依据和支持。     

汶川地震孕震机理的研究及其对地震预报的启示

2008年5月12日汶川8.0级大地震突发在现今并不活动的龙门山断裂带上,引起社会及学术界的巨大反响,该地震的孕震机理及如何预报问题更引起广泛关注.本文试图从纵横两个侧面来研究汶川地震发生的机理,即:先利用GPS资料研究地表的变形场,然后运用数值方法对横跨龙门山断裂带的一个剖面进行模拟.文中的计算结果显示:①汶川地震前龙门山断裂带及附近地区地表的主应变率的方位与该区域的地应力方位基本一致,但形变量值很小,表明断层处于闭锁之中;②对地震发生过程进行有限元模拟的结果,显示等效应力及变形能量密度在空间分布由分散状态逐步向龙门山地区集聚,龙门山断裂带上地震复发周期约为3 163年.因此,根据前人的研究结果及本文的研究认为汶川大地震的动力成因可能为:随着印度洋板块对欧亚大陆的不断挤压碰撞,青藏高原隆升后形成的物质东流在向东运动过程中由于受到稳定的四川盆地的阻挡,一部分东流物质在川西地区囤积,造成龙门山隆升;高角度、铲状的龙门山断层面上的正应力随着川西高原的向东运动而不断增大,再加上断层附近介质刚性大,这就导致该断层的闭锁程度增高;但另一方面随着高原东流物质的不断向东运动,龙门山下部地壳囤积的东流物质不断地向斜上方推挤龙门山断层上盘,这样会导致龙门山断裂带上的剪应力越来越大;当剪应力超过摩擦强度时,断层解锁发生地震.最后,针对这种发震机理的新型地震,提出了今后关于地震预报的几点思考.     

自燃煤矸石山温度场的有限元分析

建立自燃煤矸石山中任意点的瞬态温度场控制方程;在假定矸石山不存在内部对流换热的条件下,对矸石山模型的初始、边界条件进行了确定和求解;在耗氧量原理基础上通过实验近似得出了其内部热源强度;并推导出了自燃煤矸石山瞬态温度场的有限元数学模型。在瞬态温度场的有限元模型和相关初始、边界条件基础上,应用ANSYS软件中的8节点6面体等参元对此30m(底半径)×30m(高)自燃煤矸石山模型进行单元划分,得到527个单元、2029个节点,并进行了相关模拟计算。对计算出的温度作了相应的误差分析,得出该有限元数学模型的精度比较可靠;并在模拟计算结果的基础上进行了相关的温度场分析。     

核电站电缆桥架力学计算及工程应用

目的研究电缆桥架的受力规律。方法采用通用有限元程序ANSYS对电缆桥架进行整体建模与力学分析,探讨S2型支架、S4型支架以及梯形支架的抗震能力,研究不同方钢长度和不同托臂层数对支架抗震能力的影响,并探讨三种截面形式的托臂承载能力。结果梯形支架比其他两种支架抗震能力强。增加方钢长度和托臂层数会提高支架的受力,降低其抗震能力。双层异形钢截面的托臂更能有效地提高其承载能力。结论为以后核电站电缆桥架的自主设计和改进打下了基础。     

考虑微动影响的搭接结构疲劳寿命研究

为研究微动对搭接结构疲劳寿命的影响,采用ABAQUS软件建立了考虑微动影响的单搭接结构有限元全局模型和子模型,运用该模型计算了接触区的应力分布.并在FRANC2D/L中把螺栓用等效的正应力和剪应力来代替,重建子模型,计算了裂纹尖端应力强度因子.最后建立了考虑微动影响下的搭接结构疲劳寿命预测模型,并将计算值与试验值进行了...     

整体壁板增量压弯试验与模拟

采用逐点增量弯曲的方法对网格式带筋整体壁板进行了试验研究,并进行了有限元模拟。研究表明:采用增量压弯成形工艺可以成形出具有一定曲率外形的整体壁板;压弯过程中蒙皮始终处于弹性变形阶段,筋条既有弹性变形产生,又有塑性变形产生;压下量达到一定值时,塑性变形的比率急剧增加。     

A Numerical and Experimental Study of Pollutant Dispersion in a Traffic Tunnel

Three-dimensional turbulent flow and dispersion of gaseous pollutants carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx) in a road tunnel was modeled using the standard k–ε turbulence model and solved numerically using the finite volume method. Vehicle emissions were estimated from the measured traffic flow rates and modeled as banded line sources along the tunnel floor. The effects of fan ventilation and piston effect of moving vehicles on the airflow and pollutant dilution were examined. The numerical results reveal that a peak velocity exists near the tunnel floor due to the piston effect of vehicles. The cross-sectional concentrations of air pollutants are non-uniformly distributed and concentrations rise with downstream distance. The piston effect of vehicles can alone provide 25%–34% dilution of air pollutants in the tunnel, compounded 43%–70% dilution effect according to the ventilation condition.     

桩基缺陷偏心的二维效应分析

桩基低应变动测中经常会遇到桩身缺陷偏于一边的情况。对此 ,不同的检测人员可能会给出有一定差异的检测结果 ,这给有关部门对缺陷桩的定性以及决策带来不便。本文针对桩基低应变动测中可能遇到的桩身缺陷偏心问题 ,采用二维波动有限元方法进行数值模拟分析 ,研究桩身缺陷偏心的二维效应 ,分析缺陷偏心时桩顶各部位振动信号的差异 ,探讨对缺陷偏心桩在现场检测中应注意的问题。     

基于有限元法的随机振动与噪声复合响应数值模拟分析

目的 实现结构宽频域随机振动与噪声复合响应分析.方法 针对噪声与随机振动复合响应分析问题,首先基于声学流体流固耦合动力学有限元分析理论,利用现有商业有限元分析软件,建立声场-结构直接耦合动力学有限元模型,采用直接法进行结构谐响应分析,获得结构不同位置的频响函数曲线,再利用频响函数曲线结合理论分析间接获得结构不同位置在随...