摘要：针对圣加旺水电站层状围岩引水隧道工程,设计物理模型相似试验,考虑不同的静荷载、动荷载及围岩倾角,采用LSDYNA分析层状岩体应力波的传播特性及分布特征.通过正交试验分析不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性,基于量纲分析建立多因素影响下应力预测模型,确定围岩安全荷载控制范围.结果表明,高地应力条件下隧道围岩存在初始应力集中,动力扰动对应力集中数值的影响显著,应力波波阵面受层理的影响呈不连续分布.动、静载与围岩峰值应力、二次平衡应力呈正线性相关,围岩峰值应力及二次平衡应力随倾角增大呈“∧”型分布,不同因素对围岩峰值应力及二次平衡应力的敏感性顺序均为动载>静载>倾角.当围岩倾角为90°(0°)、75°(15°)、60°(30°)及45°时,静载极限值分别为0.731、0.555、0.479及0.456 MPa,动载极限值分别为0.624、0.523、0.477及0.463 MPa.

摘要：由于中小跨径桥梁大多采用标准图纸进行设计,空心板上混凝土栏杆跨中分缝是标准图中常见的方案。然而,浙江台金高速杨司高架桥混凝土栏杆跨中分缝后,空心板边板跨中大规模出现单一L型裂缝,暗示栏杆分缝与空心板开裂密切相关。该研究经过现场调研,系统搜集整理了事故桥的图纸、施工、材料及现场开裂信息,通过基于ABAQUS建立弹性和混凝土塑性损伤的事故桥的有限元模型,分析了新型L型裂缝的产生机理。研究结果表明:1)当栏杆和空心板固结时,栏杆分缝将引起刚度突变,导致应力集中,诱发出现穿过传统中和轴的L型裂缝;2)随着跨中空心板上栏杆预留缝宽度的减小和深度的增大,边板跨中底部应力逐渐增加;3)无论是弹性模型还是塑性损伤模型,不合理的分缝引起应力集中的趋势一致。该文的研究发现将改变量大、面广的空心板栏杆分缝传统方案,提升空心板使用性能。

摘要：对具有不同过渡圆角半径的轮毂在相同状况下进行有限元服役应力比较分析。结果表明,在轮辐与轮圈的过渡连接部位的最大应力值和应力集中随过渡圆角半径的增大而减小,应力分布更趋于均匀,从而提高了轮毂的疲劳安全系数,为镁合金轮毂的结构再设计提供了理论基础。

摘要：为评估单晶涡轮叶片低周疲劳寿命,提出了适用于单晶涡轮叶片的剪应力范围修正系数法。对单晶涡轮叶片进行了低周疲劳分析。采用剪应力范围修正系数法,克服了最大剪应力范围方法预测值偏高且无法考虑应力集中效应的缺点,其预测的低周疲劳寿命偏安全。基于有限变形晶体滑移理论、剪应力范围修正系数法和ANSYS有限元软件,建立了适用于镍基单晶涡轮叶片的低周疲劳分析及优化设计平台。对涡轮叶片进行了三维晶体取向相关性分析,通过对297个不同晶体取向的计算分析,预测的低周疲劳寿命最小值和最大值分别为328周和3861周。因此,通过控制晶体取向,可以在不增加重量(或不改变叶片结构)的基础上有效延长叶片低周疲劳寿命。

摘要：为反映球形空穴尺寸对应力集中程度的影响，对含单个球形空穴的无限大弹性体受单向拉伸（压缩）时的应力集中问题，应用非局部线弹性理论进行了研究．建立问题的基本方程并采用分离变量法进行求解．研究结果表明：球形空穴边缘的应力集中不仅与材料弹性常数有关，而且随空穴尺寸与材料内部特征尺寸比值的变化而变化。

摘要：针对复杂构件特殊位置熔焊缝无法全覆盖检测的工程问题,基于磁检测技术,设计了一种双线圈共磁芯式梯度测磁传感装置。以S06马氏体不锈钢加工的熔焊缝试块为实验对象,通过对比不同提离高度下焊接缺陷和应力集中处的磁信号检测结果,以及对传感装置的性能测试,确定装置参数。结果表明,在应力集中和焊接缺陷处,磁感应强度均随着传感器提离值的增大而减小,且在一定的提离高度下,缺陷磁异常特征消失,而应力集中处磁异常信号仍然存在,可据此来区分应力集中和焊接缺陷。射线检测结果验证了所设计传感装置在焊缝缺陷检测上的可行性与有效性。对于材料磁性和焊接工艺相似的熔焊缝构件,可采取同样的试验方法标定装置参数,以扩大所设计装置的适用性。

摘要：本文所推荐16Mn材料K_t=2、K_t=3试样的淡水质中疲劳极限拟合曲线及其平均应力折算系数,可供工程设计时参考。

摘要：针对高速动车组焊接构架角焊缝处应力集中无法采用名义应力法识别的问题,基于结构应力法,将角焊缝焊趾处的非线性应力分解为满足外载荷平衡的结构应力和自平衡的缺口应力,然后根据力的平衡方程得到各节点力及其力矩与线力及其线力矩间的对应关系,进而推导出结构应力的计算公式,并给出角焊缝应力集中识别流程;基于所给出的算法和识别流程,采用C/C++以及ANSYS软件提供的APDL语言开发出焊接结构应力识别专用软件WSS,对某高速动车组焊接构架上诸多角焊缝应力集中进行识别,验证了基于结构应力的角焊缝应力集中识别方法不仅能给出应力集中的具体位置,还能给出具体的应力峰值及其对应的疲劳寿命,可用于优化高速动车组焊接构架的抗疲劳设计。

摘要：针对以降低压力机喉口下过渡圆弧处应力集中为目标的形状优化问题,采用一种简单而高效的参数化方法来描述过渡圆弧形状,并取得了很好的优化效果。该方法采用超椭圆方程来描述过渡圆弧形状,这样,由于设计变量只有3个,可以方便地利用内嵌于一般通用有限元分析软件的优化设计模块来描述和求解最优过渡圆弧形状。结论表明,采用这种方法进行形状优化后,喉口下过渡圆弧处的最大von Mises应力减小了10.7%。同时,运用有限元分析软件Ansys中的子模型技术,较好的解决了大型复杂工程结构仿真中控制计算规模与保证求解精度之间的矛盾。

摘要：建立了××型舰艉部分段详细的有限元模型,应用M SC.N astran软件进行了分析计算,给出了艉部分段整体应力分布状况;分别对比分析了上层建筑端部过渡和舷侧开口的两种设计方案,并计算了上层建筑端部和舷侧开口处的应力集中系数。同时对××舰做了光弹性实验,实验与有限元结果吻合较好,表明了两者结果的有效性。文中还讨论了船舶结构应力集中分析中基准应力的选取问题,所建议的基准应力可以使相应的应力集中系数符合设计人员的思路,便于设计参考。