摘要：复合式衬砌结构的优化设计是隧道工程技术的重要研究课题之一。衬砌厚度过大、配筋过密,不仅造成经济浪费,还可能导致衬砌容易开裂。依托蒙华铁路隧道工程,通过现场试验和理论分析的方法,研究衬砌厚度减薄的可行性。首先,基于衬砌截面极限承载力曲线的概念,提出以抗弯安全系数评价衬砌安全性的方法。其次,根据现场试验得到的衬砌截面内力监测值,揭示了衬砌厚度减薄前、后,截面内力的变化特征,得到减薄衬砌厚度,衬砌截面的抗弯安全系数增大,抗弯安全性有所提高。最后,通过有限元数值计算,验证了现场监测得到的主要结果,即初期支护加强、衬砌减薄的复合式衬砌结构优化设计是可行的。研究结果表明,在隧道衬砌设计时,厚度设计过大会使其截面刚度过大,抗弯安全系数反而会减小,衬砌容易发生开裂破坏,适当减薄衬砌厚度,有利于保证其抗弯安全性。研究成果对复合式衬砌结构的设计具有一定的参考意义。

摘要：以Dynaform软件为分析平台构建有限元模型,利用数值模拟方法研究渐进成形圆孔翻边变形区厚度减薄现象。提出了最小厚度的理论计算公式,并验证了其可信性,并以此建立了翻边中部厚度减薄的判定标准。分析了翻边中部厚度减薄现象产生的原因并研究了通过多道次成形来避免减薄现象的可行性。结果表明:单道次渐进成形圆孔翻边K越小成形力越大,使翻边中部板料处于径向拉伸为主的双向受拉状态,从而导致了翻边中部厚度减薄;以减小成形力为准则设计多道次路径渐进成形圆孔翻边可有效的消除单道次成形时出现的翻边中部厚度减薄现象。

摘要：开裂是冲压成形件的主要缺陷之一,为了改善板料成形质量,对模具表面摩擦系数进行优化设计。以汽车前围板为例,分析汽车前围板冲压模具的特征结构,对模具表面进行初步的区域划分。利用ABAQUS对汽车前围板的冲压过程进行数值模拟,以板料A和B两处的厚度为优化目标,采用单因素方法,分析模具表面不同区域的摩擦特性对板料成形的影响,确定模具表面摩擦敏感区域。通过均匀设计方法,确定模具表面摩擦系数的最优组合为:μ_1=0. 02,μ_2=0. 03,μ_4=0. 04,μ_5=0. 06,μ_a=0. 18,μ_d=0. 21,其他区域为0. 12,此时板料A和B两处的减薄率最小。结果表明,减小区域1、2、4、5的摩擦,增大区域a、d的摩擦,可以减小厚度减薄程度,从而降低成形件拉裂的几率。

摘要：针对双室型材弯曲工艺,通过单向拉伸试验,获得材料的弹性模量等基本材料性能参数,基于有限元软件ABAQUS,通过简化模型、合理设置接触摩擦、体壳单元不同选择等,进行有限元仿真,获得成形后应力和厚度减薄量的分布,得出小半径成形应力应变偏大。通过设计试验,验证了有限元仿真的正确性,并对断裂件进行原因分析,得出进给量和材料性能为主要影响参数,并提出相应的改进措施。

摘要：隧道空洞通常会导致"衬砌减薄"和"衬砌背后约束减少",基于泉(州)三(明)高速公路上的竹坑山隧道工程实例,分析了施工空洞对隧道结构的影响,采用相应的荷载-结构计算模型,计算二衬在这两种缺陷情况下的内力,并根据《公路隧道设计规范》对二衬结构进行了安全系数检算,通过对比无病害时二衬的内力和安全系数,明确判断空洞对隧道结构的影响程度,得出拱顶空洞对二衬拱顶部位的安全系数影响最大等结论,可为类似工程的设计与施工提供参考。