摘要：为了增强拓扑优化计算对任意复杂模型的适应性,改进基于线性四面体有限元的拓扑优化结果,引入了一种新型高精度的基于面光滑有限元模型(FS-FEM)来进行拓扑优化,通过每次迭代时提供很好的梯度解及位移解,从而达到改善拓扑优化结果的目的。在基于面光滑有限元模型的拓扑优化中,以柔度最小作为目标函数,建立了基于固体各向同性材料惩罚插值(SIMP)的拓扑优化数学模型,该数学模型通过最优准则进行求解。多个不同载荷的拓扑优化数值算例说明,采用基于面光滑有限元进行拓扑优化,结果都能够单调收敛,且采用该方法建立的拓扑优化模型能抑制棋盘格现象。与商业软件Opti Struct的计算比较表明,该方法相比有限元方法能得到更合理的拓扑结构。

摘要：为探究半潜式平台在波浪作用下的载荷敏感特性,根据频域计算得到的水动力衍射/辐射结果,将动水压力作为输入项,利用ANSYS软件进行两型半潜式平台对波浪载荷的敏感性分析。以此对比两型平台响应特性,确定危险工况,并为平台整体结构设计提供参考。其中A型平台为柱稳式半潜平台,B型平台以A型平台为母型进行了水动力性能优化,以适用于北海海域作业环境。研究发现:两型平台的应变均在弹性形变范围内;两型平台会在相似位置处出现较大的等效弹性应力和应变分布,但相比于母型平台A,B型平台在立柱与浮体连接处也存在明显的高应力区;各波浪入射角度下,两型平台的入射波浪最危险周期不同,且存在B型平台响应大于A型平台响应的工况,因此基于水动力性能改进的B型平台,结构上可能存在不足。

摘要：城市浅埋隧道采用钻爆法掘进,往往涉及下穿居民区。根据理论计算及现场调整参数,上台阶爆破采用先行预裂带和增设掏槽隔振空眼等手段,经过现场爆破振动测试,采用先行预裂带等手段可以使爆破振动速度降低到国家标准的50%以下。为保护居民与业主及施工单位的权益,综合考虑现场地质地貌及前人的结论,进行爆破振动测试时采用垂直于掘进方向布点,并通过最小二乘法反演得到萨道夫斯基公式中的K,α值,再根据所得参数及萨道夫斯基公式计算出影响距离,得出该地质条件下的振动影响距离为38m。

摘要：为解决在水下爆炸成形制造方形连铸结晶器铜管时,由于铜管角部成形滞后直边贴膜,直边对角部形成挤压,造成角部铜管容易贴合不紧密而产生"隆起"的问题,提出一种角部炸药先行起爆的水下爆炸成形方法,并借助有限元模拟方法对不同起爆方案设计进行分析。结果表明:角部炸药先行起爆10,15和20μs时,可以消除方形连铸结晶器角部铜管的"隆起",成形效果较理想,与先爆20μs的实际爆炸成形试验结果相符;同时,还可大大降低爆炸载荷对芯模角部的冲击,有利于在实际生产中提高芯模使用寿命,降低生产成本。依据疲劳寿命估算理论,先爆10μs时,效果最优,是同步起爆疲劳寿命的19倍。角部炸药先行起爆的水下爆炸成形方法为方形连铸结晶器铜管的生产提供了一种新加工技术。

摘要：针对高强螺栓裂纹尺寸与临界裂纹尺寸的概率密度函数相交可能发生疲劳破坏的问题,本文对高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型进行研究。分析了高强螺栓节点在腐蚀环境下的疲劳可靠度,并采用Gerberich-Chen公式,估算高强螺栓腐蚀裂纹扩展门槛值,同时基于断裂力学理论和结构可靠度理论,导出高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型,并以M24高强螺栓节点为例,对高强螺栓节点应力及受力进行计算,计算结果表明,螺栓最大使用应力为572MPa,高强螺栓节点腐蚀疲劳可靠度为0.994 5。该计算模型可以充分利用现有设计资料、数据,较方便地计算高强螺栓腐蚀疲劳可靠度,进而预测高强螺栓的疲劳寿命,为高强螺栓节点腐蚀疲劳计算分析提供了理论参考。