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基于能量法的管件自由弯曲失稳起皱预测和变形规律研究

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机械工程学报 2024年

作者：高昇吴建军闫晶张荣霞喻忠平刘龙西北工业大学机电学院中国航空制造技术研究院

本文以自由弯曲成形管件为研究对象，对管件制造过程中的失稳起皱现象进行预测和规律研究。首先通过对纯弯曲成形管件起皱预测的研究建立自由弯曲管件分析模型，并且推导自由弯曲管件成形的波纹函数。其次，结合管件弯曲变形能计算公式... 详细信息

本文以自由弯曲成形管件为研究对象，对管件制造过程中的失稳起皱现象进行预测和规律研究。首先通过对纯弯曲成形管件起皱预测的研究建立自由弯曲管件分析模型，并且推导自由弯曲管件成形的波纹函数。其次，结合管件弯曲变形能计算公式和纯弯曲管件能量预测公式，得到临界能量计算公式。然后，运用ABAQUS有限元仿真软件进行仿真计算，利用自由弯曲临界能量计算公式对管件的失稳起皱现象进行预测，并且进行验证。最后，运用自由弯曲失稳起皱预测方法对影响管件自由弯曲失稳起皱的几个因素进行探索。结果表明，弯曲半径、相对管径和单位长度扭转角是影响薄壁管数控弯曲精确成形过程失稳起皱发生的因素。研究结果为自由弯曲成形过程参数的确定和优化创造了条件。

关键词：自由弯曲失稳起皱能量法影响因素

基于能量法的工作面端面冒顶机理及“支架-围岩”耦合关系试验研究

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 11-22页

作者：宋高峰黄鹏李鹤鹤昝明惠孔德中张鹏飞北方工业大学土木工程学院北京100144 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏... 详细信息

为研究综采工作面顶板稳定性及其影响因素,结合能量法和“顶板-支架-煤壁”系统模型,建立了端面顶板稳定性力学模型,利用分布式支架顶梁压力监测系统和数字图像监测技术,开展了端面冒顶相似模拟试验,分析了端面冒顶影响因素、顶板破坏形态和支架顶梁压力分布演化特征。研究表明:根据端面顶板稳定性力学模型,距煤壁1 m范围内直接顶稳定性系数小于0,该区域为端面冒顶高发区;距离煤壁越远,顶板垂直位移和水平位移也随之增大;提高支架工作阻力能有效减小顶板下沉量;顶板黏聚力和内摩擦角越大,顶板稳定性越好;相似模型试验中直接顶依次经历了端面冒落、顶板破断、顶板破碎等阶段,液压支架顶梁压力表现为中部>前部>后部;当顶板完整时,模型支架初撑力和支护阻力充足,“支架-围岩”耦合关系良好;当顶板破碎导致支架位态不佳时,模型支架降阻或偏载现象明显,容易造成顶板裂隙发育、端面冒顶、支架压架等事故,“支架-围岩”耦合关系恶化;利用数字图像监测技术获得了端面冒顶阶段直接顶最大剪应变集中于端面顶板附近。研究显示支架与围岩相互作用关系与端面顶板稳定性互相影响,维持良好的“支架-围岩”耦合关系有助于提高工作面顶板稳定性。

关键词：端面冒顶能量法相似模拟试验支架压力 “支架-围岩”耦合关系

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基于能量法的多孔材料抗拉强度预测模型

混凝土 2024年第4期 41-46页

作者：李泽前李宗利尚洪彬杨霖西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西咸阳712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西咸阳712100

将多孔材料缺陷简化为空心球,运用弹性力学的基本知识,基于能量法建立不同缺陷含量的多孔材料与材料基质极限应变能密度之间的关系,结合多孔材料的破坏假定和最大拉应力准则,推导了不同缺陷含量的多孔材料的抗拉强度。采用孔径结构影响... 详细信息

将多孔材料缺陷简化为空心球,运用弹性力学的基本知识,基于能量法建立不同缺陷含量的多孔材料与材料基质极限应变能密度之间的关系,结合多孔材料的破坏假定和最大拉应力准则,推导了不同缺陷含量的多孔材料的抗拉强度。采用孔径结构影响系数来考虑孔径分布的影响,对抗拉强度预测模型进行修正。预测模型与试验结果和经典的多孔材料强度预测模型进行对比,并分析了泊松比和孔径分布对其影响规律。结果表明:建立的抗拉强度预测模型的预测值和试验结果吻合较好。不考虑孔径分布影响时,文中模型与经典模型有良好的一致性;泊松比对抗强度的影响随着孔隙率的增大而增大。抗拉强度同时受到总孔隙率和孔径分布的影响,随孔隙率的增大而减小;孔隙率一定时,小孔径含量越多,抗拉强度越大。

关键词：多孔材料抗拉强度能量法空心球孔隙率孔径分布

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基于能量法的隔震连续梁桥抗震加固研究

铁道标准设计 2024年

作者：彭刚辉姚国文郑史雄姚运贾宏宇宋安祥成都理工大学工程技术学院重庆交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院

隔震连续梁桥广泛应用于铁路及公路交通中，使用年限的增加及地震动作用导致桥墩抗震能力降低，桥墩加固对隔震连续梁桥地震响应的影响需进行系统研究。采用钢管作为加固材料，建立隔震连续梁桥有限元模型；依据不同的加固方案建立9种... 详细信息

隔震连续梁桥广泛应用于铁路及公路交通中，使用年限的增加及地震动作用导致桥墩抗震能力降低，桥墩加固对隔震连续梁桥地震响应的影响需进行系统研究。采用钢管作为加固材料，建立隔震连续梁桥有限元模型；依据不同的加固方案建立9种分析工况，选用与目标加速度反应谱相匹配的7条地震波，结合能量法进行非线性动力时程分析，对桥梁结构基本周期、滞回耗能、墩底弯矩、墩底剪力及隔震支座受力特性进行研究；选取隔震支座水平剪力及水平位移作为隔震效果评价指标，7条地震波作用平均值作为墩底弯矩及剪力的评价指标。研究结果表明：连续梁桥结构基本周期、隔震支座力学特性及体系滞回耗能与桥墩加固高度、加固墩数量具有相关性，加固高度较大时（H/2），其影响幅值范围为5.74%～20%，桥墩加固对墩底弯矩及剪力的影响幅值范围为1.86%～6.46%；在峰值加速度相同的情况下，地震波对加固后连续梁桥的滞回耗能影响幅值范围为6.88%～8.16%，而桥墩长径比对隔震支座受力特性有较大影响。研究成果可为既有隔震连续梁桥桥墩抗震加固提供借鉴。

关键词：隔震连续梁桥桥墩加固钢管加固能量法滞回耗能加固高度

基于能量法的动水压力与冲刷作用下桥墩结构体系屈曲分析

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水电能源科学 2024年第4期42卷 89-93页

作者：黄艺江胜华谭宇光西南大学工程技术学院重庆400715 大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024

为研究冲刷与动水压力耦合作用下桥墩结构体系屈曲荷载及影响因素,采用能量法推导冲刷作用下桥墩结构体系的屈曲荷载计算公式,与等效单柱模型及有限元法进行对比验证,并利用能量法公式分析了墩长、桩根数、土质类型、桩长等因素的影响... 详细信息

为研究冲刷与动水压力耦合作用下桥墩结构体系屈曲荷载及影响因素,采用能量法推导冲刷作用下桥墩结构体系的屈曲荷载计算公式,与等效单柱模型及有限元法进行对比验证,并利用能量法公式分析了墩长、桩根数、土质类型、桩长等因素的影响。结果表明,冲刷深度为0~15 m范围内,以有限元计算结果为基准,能量法的平均误差为9.97%,等效单柱法的平均误差为34.67%,能量法公式与有限元基本吻合;减少墩长、增加桩根数、选用正方形桩等可增加桥墩结构体系的屈曲承载能力;考虑4种河床土质时,桥墩结构体系的最佳桩长范围为22~26 m。研究结果可供河流冲刷下桥墩结构体系稳定性的工程应用参考。

关键词：桥梁冲刷屈曲能量法有限元

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基于能量法和有限元法的四边简支矩形薄板屈曲临界荷载分析

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土木工程 2024年第5期13卷 618-625页

作者：程少南高帅中冶京诚工程技术有限公司北京

结构的稳定性能直接关系到安全性和经济性,尤其是近代以来高强材料和薄壁结构的使用,稳定问题显得更加重要。本文介绍了四边简支矩形薄板在纵向集中荷载作用下的压屈以及用能量法求临界荷载的方法,通过一个实例,采用能量法及有限元法分... 详细信息

结构的稳定性能直接关系到安全性和经济性,尤其是近代以来高强材料和薄壁结构的使用,稳定问题显得更加重要。本文介绍了四边简支矩形薄板在纵向集中荷载作用下的压屈以及用能量法求临界荷载的方法,通过一个实例,采用能量法及有限元法分析了该结构的屈曲稳定性能。分别选取一项三角级数和两项三角级数作为挠度表达式代入能量法公式中进行计算,并讨论了选取两项三角级数作为挠度表达式时的取值方法。使用ABAQUS对矩形薄板进行了特征值计算,结果证明,数值计算结果略大于能量法的理论解,能量法的理论解更偏安全。

关键词：矩形薄板临界荷载能量法数值计算

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能量法在船舶结构力学中的讲解及应用

科学咨询(科技·管理) 2024年第3期 121-124页

作者：冼锐张大朋陈滢严谨广东海洋大学船舶与海运学院

本文通过研究应变能与虚位移原理的理论，结合船舶中静不定桁架进行实例分析，讨论了能量法在船舶结构力学中的应用。

关键词：能量法船舶结构力学应变能虚位移原理

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虚拟试穿能量法空间注意力编码算法

大连民族大学学报 2024年第1期26卷 17-21页

作者：孟义智杨大伟毛琳大连民族大学机电工程学院辽宁大连116650

在虚拟试穿网络中,分割决定了服饰从模特身上迁移变换到目标骨架结构的精度。提出一种基于能量法思想的空间注意力机制,为服饰试穿这一类生成网络提供更加精准的分割编码结果。该方法利用目标主体在不同轴向上的投影能量,形成空间位置... 详细信息

在虚拟试穿网络中,分割决定了服饰从模特身上迁移变换到目标骨架结构的精度。提出一种基于能量法思想的空间注意力机制,为服饰试穿这一类生成网络提供更加精准的分割编码结果。该方法利用目标主体在不同轴向上的投影能量,形成空间位置的关注区域,为分割编码提供有效的空间注意力预处理信息。经过实验仿真验证,该方法对分割编码具有较好的改善作用。

关键词：虚拟试穿空间注意力分割编码能量法

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基于能量法的波形钢腹板箱梁腹板剪力分配

山西建筑 2024年第11期50卷 143-147页

作者：徐海波湖北交投荆楚建设管理有限公司湖北荆州434100

在波形钢腹板桥梁的抗剪设计中,腹板的剪应力分配是比较关键的问题。为了解决波形钢腹板剪应力分配的计算问题,提出了一种基于能量法的波形钢腹板剪应力分配计算方法。该方法以能量法为基本原理,通过外力功等于桥梁纵向应变能与横向应... 详细信息

在波形钢腹板桥梁的抗剪设计中,腹板的剪应力分配是比较关键的问题。为了解决波形钢腹板剪应力分配的计算问题,提出了一种基于能量法的波形钢腹板剪应力分配计算方法。该方法以能量法为基本原理,通过外力功等于桥梁纵向应变能与横向应变能之和这一基本思想,计算出每道腹板分担剪力的比例,并以剪力分配系数表征各腹板的剪力分配比例。最后,应用该方法计算了一单箱六室波形钢腹板箱梁桥的剪应力分配系数,同时,建立该桥的有限元模型,并将有限元计算结果与能量法结果进行对比,分析能量法计算出的各块腹板剪力分配系数的准确性。算例分析结果表明,该方法能较准确地对多个波形钢腹板之间的剪力分配进行分析,可为该类型桥梁的抗剪设计提供依据。

关键词：波形钢腹板能量法剪力分配有限元分析