摘要：通过工程设计实践,概括总结了结构设计概念的各阶段的设计内容,提出了结构设计的基本方法和应考虑的问题。

摘要：针对现有盾构隧道传统管片接头拼装效率低、连接件抗弯性能不足等问题,开展面向快拼式的新型G接头结构设计及抗弯性能分析研究。首先,基于零件设计方法及传统C-T接头结构,提出一种新型快拼G接头设计方案;其次,基于设计方案完成G接头设计,并结合实际工况开展G接头力学特性分析;然后,基于G接头抗拉力学性能开展结构优化设计,最终确定满足快拼特点及力学特性的新型快拼G接头形式;最后,基于结构、材料等属性特征建立3种管片接头模型,并结合实际工况开展斜螺栓接头、C-T接头和G接头的抗弯刚度分析,对比三者的接头变形与弯矩转角。结果表明:新型G接头实现了抗弯刚度提升,相对斜螺栓接头、C-T接头分别提升289%、161%。

摘要：反恐处突人员在处理城市暴力恐袭事件时需要同时应对刀刺及枪击的威胁,单一防护功能的防护服难以保障生命安全。根据防弹和防刺机理,将防弹和防刺材料进行组合设计可达到多功能的防护效果。目前基于组合材料的双防服研制方法主要为实验试错,设计效率低下,成本较高。针对这一问题,提出一种基于能量吸收准则的纤维混杂防弹防刺结构理论设计与优化方法,开展单一防护材料即浸胶芳纶布和超高分子量聚乙烯(Ultra high molecular weight Polyethylene,PE)无纬布的弹道实验和动态穿刺实验,计算单一材料的弹道动能吸收和穿刺动能吸收。基于能量守恒定律,设计给定8500 g/m^(2)面密度下的防弹防刺组合结构,得到防弹与防刺材料的层数范围。经过弹道及动态穿刺实验验证,理论计算安全余量充足,11层浸胶芳纶布加18层PE无纬布组合满足公安部《GA68—2019警用防刺服》及警用三级防弹要求且最为轻便,面密度8390 g/m^(2)。对防弹防刺结构进行优化设计,得到面密度为8370 g/m^(2)的最轻量组合结构(9层浸胶芳纶布加21层PE无纬布),研究成果可为双防服的工程设计与创新应用提供参考。

摘要：随着国内海洋开发项目不断推进,海洋电力线缆铺设需求也日益增多,为此进行50吨级海底线缆铺设的A型架结构设计。在设计过程中,以结构稳定及可靠性作为设计目标,完成了A型架结构各机构全尺寸模型的设计。为了保证机构整体稳定性,A型架结构设计采用了各机构一体化连接的设计思想。使用仿真分析方法,对A型架总体进行特性评估、变形影响分析和振动模态分析。通过建立A型架的仿真模型,并使用有限元分析法,评估了2极端工况和一种随机工况下的特性。通过对A型架结构在6阶模态下的固有频率和等效应力等数据的全面评估来验证其力学性能。

摘要：[目的]为保障液氢运输平台的安全性和稳定性,[方法]综合考虑液化氢的物理性质和运输要求,以及船舶功能与布置要求,提出一套具体的结构初步设计方案。对不同状态下平台的稳性进行评估,对危险工况下装有液氢储罐的舱室的结构强度和屈服行为进行分析。[结果]结果表明:初步设计方案满足规范中稳性与强度的要求。[结论]研究成果可为液氢运输平台的设计和结构优化提供一定参考。

摘要：离轴三反光学系统以其优化变量多、视场大、无遮挡等优点广泛应用于空间红外相机。空间红外相机经历严酷的发射力学和复杂的空间热环境,在此环境作用下红外相机极易产生离焦现象,导致成像质量下降。从离轴三反红外相机各调焦对象的实现难易度出发,提出以次镜为调焦对象的调焦方法。针对调焦次镜的特殊应用场景,为降低调焦机构负载、降低力学响应,提出一种以碳化硅为次镜材料,采用硅橡胶粘接、紧凑、轻质、低装配应力的次镜中心支撑的方案。建立了调焦次镜参数化模型和优化函数,完成了次镜结构的设计,仿真分析在重力作用下面形精度RMS最大为2.9 nm,20℃基准温度为±10℃,面形精度RMS为4.1 nm。完成次镜加工后,进行了次镜胶结、装配。装配前后,次镜面形精度未发生变化。经过次镜调焦机构组件的力学试验,次镜面形RMS变化0.001λ(λ=632 nm)。次镜保持了良好的面形精度,验证了大口径离轴三反调焦次镜设计方案的工程可行性和可靠性。

摘要：上期我刊在《全面修订》一文中对《钢结构设计规范》出台的背景和意义作了深入阐述,本期请“钢结构设计规范国家标准管理组”的专家为读者详细介绍此规范与原规范相比主要修改的内容。

摘要：目的为厂外安全运输我国自主研发的三代核电机组“华龙一号”堆型所使用的新燃料组件(CF系列新燃料组件),设计了一种新燃料运输容器。方法从结构安全性及使用便利性2方面对容器结构设计进行阐述,通过计算分析论证此新燃料运输容器的结构安全性,并结合容器力学试验及耐热试验对计算分析结果进行验证。结果经过试验验证,此新燃料运输容器试验结果与计算分析结果相吻合。结论结果证明此新燃料运输容器结构安全、临界安全、热工安全、屏蔽安全及包容安全性能能够满足GB 11806—2019和IAEA SSR-6对AF型Ⅱ级(黄)货包的要求,能够保证华龙一号新燃料组件的安全运输。

摘要：液晶弹性体是一类由液晶基元和聚合物网络组成的智能软材料。在热、光或者电场等外部刺激下,液晶弹性体能够产生较大可逆变形,在软体机器人、人工肌肉、自传感系统以及生物医学设备等领域展示出巨大的应用潜力。近年来,随着制造技术的发展,人们对液晶弹性体的加工方法和结构设计开展了广泛的探索。本文首先介绍了液晶弹性体3种常用的制备方法,讨论了它们的特点和局限性,总结了液晶弹性体加工制造技术最新的研究进展。进一步讨论了如何利用液晶弹性体的结构设计实现多种运动模式和快速致动。最后,对液晶弹性体存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望和讨论。

摘要：为了提高管道机器人行走的安全性以及弯管的通过性,提升机器人对管道内壁清洁的效率。基于流体力学理论和Adams仿真实验设计了一种全新的管道机器人。解决了传统管道机器人的运动方式、适应管径和清洗结构等功能结合在一起互相影响的问题。根据管道的直径及环境,得出了管道机器人的性能指标。利用SolidWorks建立模型,根据管道机器人在管道内运行情况,分析管道机器人在管道的姿态角、阻力、摩擦力等,得出机器人在姿态角为0°时,牵引力最大为198.8 N,分析管道机器人最大的越障高度为7.8 mm。通过Adams软件对管道机器人通过L型弯管进行实验。结果表明:多节式管道机器人设计合理,在相关几何约束以及运动约束条件下,机器人能够在直管与L形弯管中正常行走。