某连续刚构桥底板崩裂的施工误差敏感性分析

根据某连续刚构桥跨中底板合龙束张拉过程中底板混凝土局部崩裂特征,结合跨中底板合龙束的径向力效应,对施工中误差敏感性因素进行空间局部分析,主要考察因施工误差造成箱梁底板预应力钢束在不同曲线半径下径向力的不同和预应力孔道在平面内发生局部偏位等多种计算工况下对底板混凝土上下缘应力的影响。计算分析表明:预应力钢束竖曲线半径对箱梁底板横向应力以及沿厚度方向的名义拉应力均有显著影响,半径越小,径向力越大,箱梁横向应力以及底板竖向应力也随之显著增加。     

水力径向射流压裂参数优化设计研究

水力径向射流辅助压裂技术,利用径向钻孔的导向作用,结合水力压裂改造工艺,实现人工裂缝的高效穿透。通过数值模拟技术,研究了径向射孔参数对裂缝的影响;并且对压裂工艺进行参数优化,建立施工排量、压裂液粘度及储层参数对压裂裂缝延伸的影响图版,对水力径向射流辅助压裂技术的施工具有一定指导意义。     

复杂构造条件下的隧道地应力测试及分析

分析了浙江某隧道DXZ-31钻孔水压致裂地应力测试成果,并对岩爆进行了预测。测试数据显示研究区最大水平主应力为2.7MPa~9.3MPa,最小水平主应力为2.6MPa~6.5MPa,铅直应力σz为3.0MPa~6.9MPa;测孔深部应力场主要呈σHσz≈σh特征,说明该区地应力场以水平应力为主导;研究表明,在以水平构造为主的应力场中,洞室轴线最好平行最大水平主应力方向布置,否则边墙将产生严重的变形和破坏。     

基于均匀化理论的复合材料残余应力优化设计

从小参数渐进展开和摄动方法的均匀化理论出发,给出复合材料求解残余应力的数学表达式.针对复合材料的残余应力提出了一个目标优化设计模型,以优化残余应力为目标,组分材料用量为约束,利用周长控制消除棋盘格,采用最大主应力理论和最大主应变理论作为复合材料强度失效准则,结合有限元方法和对偶凸规划求解技术,对二维微结构的残余应力轴向径向组合进行了优化设计.     

采矿巷道围岩变形机制数值模拟研究

对大冶铁矿龙洞负六十二米、负七十四米水平采矿巷道开挖后的巷道变形机制和二次应力分布进行分析和研究。通过模拟和实际数据对比可知,不同的围岩条件其采矿巷道的二次应力分布所影响的范围也同样有所不同,围岩主应力总体上来说,是从巷道边墙中下部位的集中带压应力逐步过渡到拱顶以及底板一定范围内的集中带拉应力。     

顶板受拉应力型冲击地压发生机理数值模拟研究

为了深入研究冲击地压发生的力学机理,通过以顶板受拉应力型冲击为例,根据冲击地压发生的判据及机理,应用有限元软件进行数值模拟分析。分析煤层开采后顶板岩层破裂的演化过程。监测顶板主应力变化情况。研究表明,顶板岩层的破裂释放弹性能是微破裂积累到一定程度,宏观抗拉强度减弱,微小扰动引起的雪崩式的连锁反应。拉张破裂后,在裂纹周围应力状态分布发生改变,开裂点部位应力被释放,应力重新分布,在裂纹尖端处形成新的应力集中,应力最大值点发生改变,应力发生了转移。揭示了顶板受拉应力型冲击地压发生机制,为顶板冲击地压的预测预报提供理论依据。     

基于SYSWELD的SMA490BW低合金钢构架焊接仿真

焊接仿真的优点在于可以利用先进的仿真软件及后处理程序模拟复杂的焊接过程,可缩短工艺制定周期及成本,本文运用SYSWELD软件焊接仿真功能实现对其焊后残余应力及变形的仿真。通过材料化学成分及物理性质,建立SMA490BW低合金钢材料属性数据库,并输入简化后的焊接电压、焊接电流、线能量等焊接参数,确定了多焊缝焊接顺序。经仿真计算得到构架残余应力及变形结果,通过仿真计算结果和实验测量结果的比对,分析得出最大残余应力及沿焊缝方向残余应力分布规律相当吻合。为今后SMA490BW低合金钢产品改进焊接生产工艺、控制焊接成品质量打下基础。对其焊接生产过程提供指导依据。     

K0≠1时条形基础地基临塑荷载公式

目前土力学教材中给出的条形基础临塑荷载公式都是假定侧压力系数K₀=1,其计算结果偏大。已有文献在推导K₀≠1的临塑荷载公式时,由于近似计算或假定不合理,导致给出的公式不准确。本文首先沿基底附加应力产生的地基中主应力方向建立局部直角坐标系,得到K₀≠1时地基中一点的应力表达式;再通过误差分析,确定出主应力开平方近似计算式中系数的合理取值;然后根据塑性区开展深度为0,得到局部坐标系与竖向的夹角;最后将应力表达式代入Coulomb准则,利用开平方近似计算式、三角函数级数展开式,通过求导得到临塑荷载公式。算例表明：对于通常情况下的条形基础,K₀≠1时地基土自重应力引起的主应力轴偏转角度较小,采用土力学教材中公式计算临塑荷载误差在10%以内,采用本文提出的公式计算临塑荷载,可以保证误差小于1.0%。     

航空发动机连杆的有限元分析

以某型发动机连杆为研究对象,对连杆进行了受力分析,确定了连杆两种工况的受力状态。然后利用UG三维软件建立了经过简化的发动机连杆有限元分析模型,在ANSYS仿真软件中进行有限元分析,分析结果得出了两种受力工况下的应力分布云图,验证连杆强度满足设计条件。     

高应力部位射孔问题的几点认识

随着地应力剖面解释技术研究的不断深入,地应力解释技术在压裂中应用推广力度不断提高,在对以往井压裂施工进行分析总结时,我们发现高应力部位射孔是导致许多井压裂失败的主要原因。本文通过对海拉尔两口典型井失败与成功经验的分析总结,结合对这类井现场处理及试验,总结出高应力部位射孔问题的预防、识别及处理方法。形成了针对高应力部位射孔引起的近井高摩阻问题的预防、识别技术和包括增加低砂比段注入时间、粉砂段塞及控缝高技术在内的高应力部位射孔处理技术,有效地解决了高应力部位射孔造成的低砂比砂堵问题。     

地层压裂缝高度预测方法及应用

水力压裂高度预测,对试油和储层改造都有非常重要的作用。本文通过地层强度参数、地层闭合压力（一般来说是最小水平应力）和岩石破裂特性计算出应力强度因子和岩石韧度来获取地层压力剖面和裂缝高度。同时运用破裂点最小水平应力与加压值之和与预测点最小水平应力相比较的方法来预测射孔层段压裂缝高度。将这些方法应用到实例中,达到了预期的压裂效果。     

基于ABAQUS的渐开线直齿圆柱齿轮静力学分析

基于经典力学计算校核齿轮接触应力与弯曲应力结果存在耗时长、计算量大等缺点。本课题基于ABAQUS软件探究了齿轮在啮合时所受应力,建立五齿模型,参考Hertz接触模型的计算结果,分析了摩擦因数、齿根圆沿径向向内延伸距离对结果的影响。     

组合梁应力分布的理论与实验研究

通过对简化模型的理论分析,按照完全刚性楔块连接和接触面自由叠合两种不同的组合方式,分别研究了由两根相同形状、不同材料的矩形截面梁连接而成的组合梁在承受纯弯曲荷载时的截面弯曲正应力分布。此外,设计并加工制作了相应的组合梁应变测试实验装置,并将理论结果与实验结果进行了对比分析。     

组合粱应力分布理论与实验研究

通过对简化模型的理论分析,按照完全刚性楔块连接和接触面自由叠合两种不同的组合方式,分别研究了由两根相同形状、不同材料的矩形戡面梁连接而成的组合梁在承受纯弯曲荷载时的截面弯曲正应力分布.此外,设计并加工制作了相应的组合梁应变测试实验装置,并将理论结果与实验结果进行了对比分析.     

筒状结构强度理论计算研究

提出了筒状结构强度理论计算方法。首先,基于平衡、几何和物理方程得到平面轴对称问题的应力函数解;其次,推导筒状结构应力、应变、位移沿径向理论计算公式;最后,得到筒状结构的弹性设计方案,建立设计方案的有限元模型进行仿真验证。结果表明:有限元计算和理论计算符合较好,验证了理论推导的正确性。     

某型火炮金属材料身管有限元分析

针对金属材料身管重量过大的问题,以某坦克炮身管为研究对象,对其进行有限元分析,研究身管布置方案对其承载安全性和减重能力的影响。首先利用前处理软件ANSA对火炮身管进行模型简化,输出金属身管的有限元计算模型,然后导入到有限元软件ABAQUS中进行计算,求解了身管的Mises应力和等效塑性应变分布,确定了Mises应力最大的两个截面与输出最大膛压值处截面的径向和环向应力。研究结果可为身管减重方案设计提供基础理论数据。     

从一维界面到三维纳米孔道的电分析化学研究

基于电化学方法的国家杰出青年科学基金项目(电分析化学),研究了单颗粒表面的光电化学反应、界面电子传递和纳米孔道的单分子检测。本研究利用对一维界面单纳米粒子表面化学反应的监测,实现了细胞内单纳米粒子的电化学分析;然后通过自主装技术构建了可控二维膜界面,通过光电化学手段模拟并研究了生命活动电子传递过程;发展三维纳米孔道与界面膜系统,利用纳米孔道电化学检测技术研究了单分子水平上核酸适配体、多肽、蛋白构象和分子间弱相互作用。经过多年的努力,我们取得了一系列创新性成果,将界面电分析从一维界面拓展到三维纳米孔道,推动多维界面光电分析化学的发展。     

一维径向单相流油藏数值模拟方法

研究单井动态问题时,通常将井底附近的流动看做一维径向流动,此时,最经典的特点是沿着井轴压力呈圆形分布,且井底周围的压力变化快,而远离井底附近的压力变化小。因此,需要采取不等距网格来模拟单井的问题。该研究主要针对一维径向单相流油藏数值模拟方法,得出典型的一维径向单向流的解来刻画油藏特征。     

UG NX有限元分析在铝合金汽车轮毂设计中的应用

利用UG NX高级仿真模块对铝合金汽车轮毂建立有限元模型,对铝合金轮毂径向载荷进行模拟仿真,得出应力、应变分布云图,并以此为依据进行疲劳分析,对铝合金汽车轮毂结构中不安全区域作一个较为合理的预判,进而可对模型进行美化、轻量化设计,设计出既美观、又符合材料强度要求的铝合金汽车轮毂。     

射孔水平井孔眼密度优化分析

利用油藏渗流模型和水平井筒内的流动模型，推导出了油藏／井筒耦合模型。该模型同时考虑了两种流动的相互作用和影响。建立了以水平井生产端压差为目标函数、以孔眼分布为决策变量的优化模型，同时和均匀流入剖面、均匀射孔分布的结果进行了对比。优化模型考虑了水平井简内变质量流的影响，可为现场水平井的优化设计提供理论基础．