温度影响下的橡胶沥青应力吸收层的应力分析

高温开裂已经成为沥青路面的主要危害之一。橡胶沥青是良好的沥青改性剂,其具有吸收应力,改善沥青高温性能、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝等优点。利用ABAQUS有限元软件,选取15℃、20％和60℃下沥青路面的热特性参数,分析在不同温度下橡胶沥青应力吸收层对半刚性基层路面结构和柔性基层路面结构的应力应变规律,推荐合理的沥青路面结构层设计参数,为工程实践提供理论依据。     

ABAQUS在贫混凝土基层沥青路面结构计算中的应用

主要介绍了有限元通用软件ABAQUS在贫混凝土基层沥青路面中的应用问题．介绍了贫混凝土基层沥青路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件ABAQUS为基础,采用三维有限元法,对开级配大粒径沥青碎右缓解层沥青路面的温度应力进行分析,探讨了路面结构层参数对温度应力的影响规律,为寻求开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面的结构设计方法提供理论基础及依据．     

基于ABAQUS和FE-SAFE的半刚性基层路面反射裂缝和疲劳寿命的数值分析（英文）

为了比较不同半刚性基层路面结构层厚度对疲劳寿命的影响,结合ABAQUS有限元模型的力学结果和FE-SAFE疲劳模型的疲劳结果计算了半刚性沥青路面结构在重载交通作用下的力学响应和疲劳寿命,评价了不同沥青路面结构层厚度对沥青路面疲劳寿命的影响.数值模拟结果表明:级配碎石基层和大孔径透水材料(LSPM)基层比传统半刚性基层具有更好的抗疲劳开裂性能.级配碎石基层中级配碎石层的合理厚度为15~18 cm,LSPM基层中LSPM层的厚度不应超过15 cm.     

差异沉降条件下拓宽路面结构层响应机制(英文)

借助大型路基差异沉降平台,对沥青混凝土路面层与水泥稳定碎石半刚性基层的应变响应和沉降变形特征足尺模型进行了试验研究,并结合足尺模型试验研究成果,建立了路面结构层对路基不协调变形力学响应的有限元模型,研究了路面结构层的应力变化特征.研究结果表明:在地基差异沉降作用下,半刚性基层整体呈现受压状态,沥青混凝土面层整体呈现受拉状态,最大附加拉应力和最大附加压应力都在距离路面接缝位置1m的位置出现.在地基差异沉降达到14cm时,路面结构层开始出现塑性变形;当路面结构层底部差异沉降量超过约1cm时,基层的上部最大附加拉应力为0.28MPa,超过了现行规格规定的基层材料水泥稳定级配碎石的劈裂抗拉强度.     

变温条件下组合式基层沥青路面结构温度场研究

由于沥青混合料是典型的温度敏感性材料,沥青路面结构温度场会直接影响路面的耐久性和适用性。文章通过ABAQUS有限元软件对组合式基层沥青路面温度场进行仿真模拟,计算各结构层的温度梯度,并在典型路段埋设温度传感器进行实测,分析对比实测值与计算值的差异。结果表明:组合式基层路面结构温度场呈周期性的变化规律,温度峰值出现的时间随深度增加逐渐延后;设级配碎石的组合式基层能有效改善半刚性基层的温度状况,降低反射裂缝的产生概率;增加ATB厚度能有效减小沥青面层温度梯度,从而改善结构温度环境;温度场实测值与计算值具有良好的一致性,可满足后续车辙和疲劳计算的需求。     

重载作用下沥青路面结构层应力场分析

造成沥青路面出现破损甚至早期破损的原因不一,传统的沥青路面设计方法对重载交通下的沥青路面力学响应考虑不足,基于这一点本文从理论上对重载作用下沥青路面结构层的应力场进行分析。方法：运用多层弹性体系理论,双圆均布荷载下,考虑车辆轴载的变化,分析半刚性基层沥青路面结构层力学响应的变化规律和影响因素。结果：重载下路面结构层力学响应明显,应力指标变化显著。结论：沥青路面设计过程中应充分考虑重载影响并加以控制。     

旧沥青路面上加铺水泥混凝土层荷载应力分析

根据有限元基本原理,采用通用三维有限元分析软件,分析了交通荷载、路面结构层厚度、材料参数等对旧沥青上加铺水泥混凝土路面结构的力学影响,探讨了加铺层结构的荷载应力变化规律.     

小板块水泥混凝土路面温度应力影响因素分析

针对近年来农村公路水泥混凝土路面结构中出现的主要病害问题,介绍了小板块水泥混凝土路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件ANSYS为基础,采用三维有限元法,对小板块水泥混凝土路面的温度应力进行分析,探讨了小板块水泥混凝土路面结构层参数对其温度应力的影响规律,为目前农村公路小板块水泥混凝土路面结构的设计应用及其后续理论研究提供了有益的参考.     

基于沥青面层应力依赖性的路面响应有限元模拟（英文）

为了探究沥青混合料的应力依赖性质,分别在不同应力状态及荷载频率下对一组AC-20试件进行了动态模量试验.开发了一个包含应力依赖本构模型的用户自定义材料子程序并利用有限元模拟证实了其有效性.建立了一个典型路面结构的三维有限元模型,将沥青面层视为应力依赖性材料,而其他结构层为线弹性材料.对路面模型施加周期性荷载,并计算得到路面响应,包括动态模量的分布、路表弯沉、沥青面层的剪应力及拉应变等.试验结果及有限元模型预测值均表明了沥青混凝土的动态模量对应力状态及荷载频率具有敏感性.与线弹性模型相比,使用非线性应力依赖模型得到的预测路面响应更大;应力依赖性对路面响应的影响随着荷载频率的减小变得更加显著.     

影响连续配筋混凝土路面性能的几个因素分析

采用有限元软件ABAQUS 2017分别建立了连续配筋混凝土路面和普通水泥混凝土路面三维有限元数值模型,分析了不同轴载作用下两种路面结构的应力和变形,并研究了钢筋埋置深度、钢筋直径和钢筋间距对连续配筋混凝土路面的应力和变形的影响.结果表明:在不同轴载作用下,连续配筋混凝土路面应力水平较普通水泥混凝土路面小,而两者的最大竖向位移基本一致;随着钢筋埋置深度和钢筋间距的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移整体上略有增大,而随着钢筋直径的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移略有下降.     

并联电抗器油箱强度及振动仿真计算

针对并联电抗器通电运行时产生很大振动和噪声的问题,介绍了电抗器油箱力学性能解析计算的方法,并给出箱壁、箱盖、箱底计算压力的具体公式。以一台240 Mvar/1 100 kV单相并联电抗器桶式油箱作为研究对象,建立油箱三维模型,利用有限元软件对箱壁、箱盖进行抽真空工况和正压工况的受力计算,得到变形云图和应力云图,最大变形和最大应力均位于箱盖处,都满足设计要求。还对电抗器油箱的振动情况进行了仿真计算,得到油箱前六阶主要频率都远离激振频率的结论,油箱振动的最大值也符合电抗器振动要求。这表明仿真计算对并联电抗器油箱强度及振动分析比较合理。     

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的有限元分析

本文重点分析了预应力钢筒混凝土管的数值仿真,阐述了国内外多位学者建立的相关有限元模型及研究内容,分析了PCCP平面模型有限元以及PCCP三维有限元模型,指出了目前PCCP有限元研究的着重点并为今后的研究方向提供了理论依据.     

基于ANSYS的枕式包装机端封机构的低速轴有限元分析

以某型号枕式包装机端封机构的输出端低速轴为研究对象,用solidworks对轴进行三维实体建模,将轴的三维实体模型导入ANSYS中建立有限元模型。在此基础上,对低速轴进行结构静力分析,得出应力应变分布云图,为轴的强度和刚度判断提供了依据,并合理地提出轴的改进方案,大大提高了设计方案的可靠性以及设计效率。     

基于旧路病害的混凝土薄层加铺结构力学分析

为了更加科学合理地进行旧水泥路面加铺混凝土薄层罩面路面结构设计,充分考虑加铺过程中旧路面病害状况,利用MATLAB进行旧路面病害的识别及坐标位置的提取,借助有限元软件分析不同程度病害(裂缝损害、坑槽、修补、基层脱空)状况下路面加铺结构的应力状态,实现病害信息与有限元模型的联动,进一步探讨旧水泥混凝土路面进行薄层加铺时存在病害作用下的力学响应规律。结果表明：加铺层层底以压应力为主,旧路面层层底以拉应力为主;对于同等程度的裂缝病害,直接加铺后各层层底最大荷载应力值相比修补加铺分别高出72.75%、43.53%;旧路面层层底应力值最小时的坑槽长宽比为2∶1,加铺薄层层底应力值则随着坑槽长宽比的增大逐渐降低;基层脱空会明显改变旧路面层层底的受力状态,正方形为脱空部分与旧路面层的最不利接触面。     

基于ANSYS的牛顿环应力变形分析及结构优化应用

针对牛顿环应力变形难以测量的问题,利用ANSYS有限元法精确计算牛顿环光学玻璃中心变形量及应力值,得到牛顿环变形云图及等效应力云图。对于牛顿环结构中螺钉加力引起的应力变形情况,设计了一种5螺钉固定的牛顿环优化模型,应用ANSYS有限元法验证了优化模型的可行性及准确性,减小了应力变形引起的牛顿环测量误差。应用仿真变形量快速测量光学玻璃弯曲刚度值,在光学测量领域具有实际应用价值。仿真结果表明,优化模型中心变形量及应力值测量误差均有较大幅度的减小,加载载荷在12.5～40 N、60～70 N范围内可作为ANSYS有限元仿真计算光学玻璃弯曲刚度值的最佳应力区间。     

多向预压应力下玻璃切割模型及有限元仿真研究

以脆性材料断裂的微裂纹理论和压痕断裂力学为基础,建立了多向预压应力下玻璃切割力学模型,并进行了有限元分析。仿真模拟了多向预压应力下玻璃切割加工过程,分析切割过程中预压应力对裂纹动态扩展与刀轮受力的影响,合理施加多向预压应力,可以有效降低横向裂纹的扩展,增加纵向裂纹的深度,从而提高玻璃切割边部质量和效率。     

航空发动机拆装车结构的轻量化优化及校核

以自主设计的某型号的飞机发动机拆装车为研究对象,对其进行轻量化优化,并对轻量化前后拆装车的模态及力学性能进行对比,确保轻量化后拆装车的模态及整体结构强度符合设计要求。通过ADAMS软件建立完整的有限元模型并导入到Analysis软件中Optimization模块进行体积及应力灵敏度分析,从而确定轻量化方案并对其进行轻量化优化。结果表明,杆件经轻量化后其厚度均存在不同程度的减薄,最大减薄率高达50%,最小减薄率也接近12.5%;经轻量化后拆装车整体结构质量下降了185 kg,较轻量化前降低了9.25%。并利用HyperMesh软件中的RADIOSS求解器,对其优化前后前四阶模型进行对比。结果表明,优化后拆装车前四阶固有频率较优化前略有增涨,最大增长率不足5%,但振型一致无差别。一阶模态固有频率为13.05 Hz,远高于内场路面激振频率3～4 Hz。优化后拆装车最大应力值为187 MPa,较优化前增长了6.3%,但远低于材料许用应力值220 MPa;优化后拆装车最大位移量为12.23 mm,较优化前增长了9.1%,纵观整个位移云图来看整体变形量仍较小。因此,轻量化后拆装车整体结构满足设计要...     

移动荷载作用下柔性路面多尺度结构的响应

为了研究移动荷载下路面结构内部细观结构的响应,采用离散元方法进行了多尺度路面结构移动荷载响应的分析．建立了柔性基层沥青路面典型结构的离散元模型,并计算了移动荷载作用下沥青层底的应力和应变,通过与已有经典计算程序荷栽响应计算结果的比较,验证了所建立的离散元模型．以该离散元模型为基础,在沥青混凝土结构层的底部,采用尺度较小的离散单元描述粗集料的体积含量、分布特征以及空隙大小等细观结构,以此建立路面结构的多尺度模型．对路面结构宏观响应与细观结构的荷载响应进行了比较分析,并分析了沥青砂浆劲度对细观结构处荷载响应的影响．结果表明：粗集料与沥青砂浆界面位置的拉应力均值和离散系数均大于沥青砂浆内部;荷载引起的应力和应变在沥青砂浆内部和界面内部均存在不均匀分布;沥青砂浆的劲度越大,沥青混凝土内部的荷载响应分布越趋于均匀．     

基于ANSYS的铝合金挤压过程分析

建立了铝合金挤压成型的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS对挤压过程进行分析,得出了铝合金试样和模具的应力、应变场。了解挤压过程中的应力、应变场分布,有利于确定合理有效的冷挤压工艺。     

基于ABAQUS的蒸球盖的有限元分析

用有限元软件ABAQUS对造纸行业使用的ZJQ40型蒸球盖进行了应力计算,确定了蒸球盖上的最大应力位于其中心部位;分析了球盖内、外表面上应力的变化规律,在凹凸面处由于壳体的曲率半径不连续产生较大的应力;根据第四强度理论确定了保证容器安全的最小壁厚,为在用蒸球的检验提供了理论依据。