摘要：大体积混凝土水化热导致的温度效应直接关系到桥梁结构的安全和正常使用,为避免混凝土在施工过程产生温度裂缝,需要在大体积混凝土施工前进行水化热分析,并在施工过程中采取温度控制措施(以下简称温控措施)。文章以某斜拉桥辅助墩承台大体积混凝土工程为实例,采用有限元方法测算承台中布设的3层冷却管对大体积混凝土水化热的影响,根据计算结果布置承台温度测点,并将实测数据与有限元解法进行对比分析,结果显示两者符合度较好,可采用有限元解法指导实际施工。此外,研究发现将适量粉煤灰中掺入大体积混凝土,可有效降低温升峰值和延缓温升峰值的出现,防止混凝土产生温度裂缝;冷却管的应用有效调节了大体积混凝土的温度场,其降温效果比未布置冷却水管的混凝土降低了1℃~7℃,降温作用显著。该研究可用于指导大体积混凝土的设计和施工,并为类似工程提供参考。

摘要：桩板结构由于具有优越的刚性特征,在软土、岩溶、采空区、短路基、交叉工程等条件复杂地区加固地基取得了良好效果,但因其荷载复杂、结构多次超静定,往往需借助国外商业有限元计算软件进行结构设计优化。采用理论研究与数值计算方法,对路基桩板结构计算模型、荷载扩散模式、有限元计算方法进行研究。研究表明:桩板结构可借助温克尔弹性地基梁理论简化为二维梁-杆框架结构;路基基床结构与桩板结构组成的“上软下硬”双层地基结构体系下,路基各类荷载扩散至桩板结构上的扩散角范围为0°~30°;通过构建有限元理论框架下梁、杆单元刚度矩阵与温度等效荷载,自主编制了桩板结构V1.0结构计算软件,对比商业有限元软件与自编软件的内力与位移计算结果,显示两者高度吻合,可服务于工程设计。

摘要：Pu-238放射性同位素温差发电器(RTG)在深空探测中具有广泛应用。基于先进热电材料CoSb_(3)填充方钴矿和半赫斯勒材料,设计了六π对构型分段级联器件。在此基础上,结合通用模块化热源GPHS,设计了一种面向深空应用的80 W级RTG,采用有限元软件Ansys计算了其在深空环境温度下的电性能输出和温度分布。该RTG最大输出功率80.3 W,转换效率8.36%,设计转换效率达到了美国eMMRTG的水平。

摘要：为研究某海洋科学综合考察船的桁架式综合桅的强度、刚度和振动性能,采用有限元软件MSC PATRAN/NASTRAN,建立综合桅结构及局部船体结构简化模型,根据《水面舰艇结构设计计算方法》有关载荷要求,对该桅体强度、刚度和振动进行有限元计算分析,结果表明该综合桅的静、动力性能满足要求。证明桁架式综合桅计算分析及其边界条件的简化选取方法具有一定的普遍意义,可供相关设计人员借鉴。

摘要：选用NdFeB永磁体提供磁场以及高磁导率钢作为磁轭,设计旋转式室温磁制冷机用永磁系统,并利用有限元法计算磁场分布。设计的永磁系统可利用距离控制架调节NdFeB永磁体的位置,从而实现空间磁场范围内的连续可调。永磁系统中间部分由电机带动做定轴转动,以实现磁工质的励磁与退磁。利用COMSOL Multiphysics软件对磁工质所在位置的磁场进行数值计算。结果表明:距离L的减小导致磁感应强度的最大值B1增大,最小值B2减小,致使磁场强度范围变大,增强磁工质的磁热效应;当L为79 mm时,不同旋转角度α下,永磁系统所产生的磁场强度范围为32~1265 mT;并且,磁感应强度值的实测结果和计算结果吻合程度较好,差值在30 mT以内。

摘要：在托克马克装置的中性束注入器中,量热靶是非常重要的水冷部件之一,承担着接收和测量束功率的任务。除此之外,利用内置热电偶阵列的方式,可以实时监测靶板不同位置的温升情况,进而获得引出离子束或中性束的功率密度分布。在HL-3装置二号中性束注入束线上,为量热靶设计了一种利用直线推杆机构实现升降,并采用“W”字型靶板结构实现中性束能量的吸收。此外,利用Ansys Workbench的流体计算模块对量热靶在满功率运行状态下的温度分布做了模拟计算,结果显示:量热靶的设计满足二号中性束注入束线的120 kV/40 A/5 s满功率运行的使用要求。可为量热靶进一步的工程设计提供设计参考。

摘要：针对液压动力卡盘的设计和使用过程中,动态夹紧力理论计算模型过于复杂而导致适用性差的问题,提出了楔式动力卡盘动态夹紧力的有限元计算方法.该方法通过对拉杆施加螺栓预紧力,并分步加载,来模拟液压锁的作用,考虑了卡盘和工件刚度等因素的影响,动态夹紧力的测量实验验证了该方法的有效性.基于该有限元计算方法,研究卡盘的使用参数、主要相对运动接触面间的摩擦系数、卡爪材料等对动态夹紧力的影响规律,为动力卡盘的优化设计提供技术支持.

摘要：针对某矿在提升机卷筒裂纹处增加加固钢板,原开裂部位不能目测检查,维修方案的有效性和可靠性无法及时验证的问题,依据加固后卷筒整体结构有限元计算结果,采用应变测试法对应力集中部位进行监测,验证了加固方案的可靠性,指出了为防止裂纹继续疲劳扩展或出现其他不可预知的状况,应在加固板的Mises应力和最大主应力处定期进行应变测试。

摘要：针对电磁轴承设计过程中光轴的质量阵M、刚度阵K以及阻尼阵C的复杂计算问题,根据设计初期和设计后期的需求差异分别采用观察者模式和状态模式,并使用统一建模语言UML对有限元计算所需的M、K、C阵的求解实现进行了面向对象的建模。2种设计模式的组合使用提高了设计过程的灵活性和计算效率。

摘要：结合大功率柴油机性能强化的数值计算,针对螺纹连接几何形状和载荷条件的复杂性,建立了装配实体模型;在考虑柔性曲轴附加转矩的情况下,采用接触分析法对发动机的飞轮螺栓进行了三维有限元计算;得出了螺栓工作状态下最危险点发生的位置,考核了螺栓的疲劳强度安全系数,分析结果表明,螺纹连接是一种弹塑性模型。提出了发动机性能强化后螺栓连接的三种优化设计方案。