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被动柔性防护系统中减压环力学性能研究
1
作者
艾庆华
王一鸣
《甘肃科学学报》
2024年第6期50-57,共8页
减压环是被动柔性防护系统中重要的耗能装置,深入研究减压环力-位移关系对减压环设计和被动柔性防护系统性能具有重要意义。基于“等能量”原则,提出一种减压环力-位移关系双折线简化模型的方法。考虑材料非线性和几何非线性的影响,采用...
减压环是被动柔性防护系统中重要的耗能装置,深入研究减压环力-位移关系对减压环设计和被动柔性防护系统性能具有重要意义。基于“等能量”原则,提出一种减压环力-位移关系双折线简化模型的方法。考虑材料非线性和几何非线性的影响,采用LS-DYNA软件建立减压环有限元模型,模拟了减压环在匀速动荷载作用下的拉伸过程,研究了钢管壁厚、钢管管径、钢管环径、铝套筒长度、铝套筒厚度和预紧力大小等因素对双折线模型参数第一刚度、第二刚度及屈服强度的影响,并给出了3个参数的拟合公式。研究表明,改变钢管壁厚、管径或环径会有效改变减压环的力学性能和耗能能力,改变铝套筒的长度或厚度对减压环的力-位移曲线影响较小,但过小的铝套筒厚度容易导致套筒发生撕裂破坏。
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关键词
减压环
数值模拟
力-位移曲线
简化拟合参数
耗能
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职称材料
减压环在被动柔性防护网中的耗能作用研究
被引量：
7
2
作者
刘成清
田帅
+2 位作者
陈驰
何广杰
赵必大
《铁道标准设计》
北大核心
2016年第9期36-41,共6页
基于落石防护措施受力系统的复杂性及不同系统参数研究的有效性角度考虑,数值方法正成为研究被动柔性防护网动态受力行为的重要手段。为研究被动柔性防护网中的减压环在落石冲击作用下的耗能及缓冲作用,以实际被动柔性防护网为原型,建...
基于落石防护措施受力系统的复杂性及不同系统参数研究的有效性角度考虑,数值方法正成为研究被动柔性防护网动态受力行为的重要手段。为研究被动柔性防护网中的减压环在落石冲击作用下的耗能及缓冲作用,以实际被动柔性防护网为原型,建立含减压环及不含减压环的两种被动柔性防护网有限元模型,基于ANSYS/LSDYNA分析两种防护网在不同冲击能量及冲击位置下的动力响应。研究结果表明:减压环可增强被动柔性防护网的柔性、改善作用部位的性能,同时能显著地提高被动柔性防护网的耗能能力。同时,数值结果的对比分析为下一步试验设计以校正有限元模型和研究实体构件受力特征提供了参考依据。
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关键词
交通工程
被动柔性防护网
有限元方法
减压环
耗能
冲击
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职称材料
圆形减压环力学试验与壁厚对其耗能性能的影响
被引量：
1
3
作者
田镇华
石少卿
+1 位作者
汪敏
崔廉明
《后勤工程学院学报》
2014年第3期8-12,共5页
圆形减压环主要由钢管、铝管套筒和钢丝绳组成,由于其耗能特性强,因此在被动防护系统中得到了广泛应用。在边坡防护工程中,将钢丝绳一端固定,另一端连接在防护阻挡结构上,通过钢管与铝管套筒的摩擦和钢管的大变形来散耗冲击动能。首先...
圆形减压环主要由钢管、铝管套筒和钢丝绳组成,由于其耗能特性强,因此在被动防护系统中得到了广泛应用。在边坡防护工程中,将钢丝绳一端固定,另一端连接在防护阻挡结构上,通过钢管与铝管套筒的摩擦和钢管的大变形来散耗冲击动能。首先分析了圆形减压环的工作原理,并对其力学性能进行了拟静力试验,再利用ANSYS/LS-DYNA软件,研究了圆形减压环在荷载作用下,不同钢管壁厚对其耗能性能的影响。结果表明:随着钢管壁厚的增加,圆形减压环的启动荷载也随之增大;在低速荷载作用下,钢管壁厚对圆形减压环的耗能性能影响较弱,但是随着加载速度的提高,钢管壁厚对其耗能性能的影响明显增加,耗能总量上升明显。
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关键词
圆形减压环
钢管壁厚
耗能
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职称材料
被动柔性防护网中减压环力学试验及有限元分析
被引量：
8
4
作者
刘成清
陈林雅
+1 位作者
陈驰
邓永祥
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1245-1254,共10页
为研究被动柔性防护网中减压环力学模型和耗能计算公式,首先,分析减压环的作用机制,得到其受力性能的主要影响因素为:预紧力、铝套筒长度、钢管壁厚和钢管环径;接着,进行减压环力学试验及有限元分析,验证结果与试验结果吻合较好;然后,...
为研究被动柔性防护网中减压环力学模型和耗能计算公式,首先,分析减压环的作用机制,得到其受力性能的主要影响因素为:预紧力、铝套筒长度、钢管壁厚和钢管环径;接着,进行减压环力学试验及有限元分析,验证结果与试验结果吻合较好;然后,进一步研究主要影响因素下减压环的荷载–位移曲线及其耗能特点,并结合工程实例,对比分析有减压环和无减压环时被动柔性防护网在落石冲击下的动力响应。研究结果表明:(1)减压环启动荷载随铝套筒长度的增大或钢管环径的减小而增加。其耗能在一定范围的铝套筒长度下变化较显著,而钢管环径对耗能的影响不大;(2)减压环启动荷载及耗能随着预紧力或钢管壁厚的增大而增加;(3)减压环的荷载–位移曲线满足三阶段变化规律,提出的三折线分析模型能够很好地反映减压环荷载–位移曲线特点,给出的耗能计算公式便于减压环的设计及工程应用;(4)减压环能使被动柔性防护网的柔性增强,冲击作用时间延长,并能降低与减压环连接的拉锚绳、支撑绳等构件的耗能。
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关键词
数值模拟
被动柔性防护网
减压环
力学试验
荷载–位移曲线
原文传递
题名
被动柔性防护系统中减压环力学性能研究
1
作者
艾庆华
王一鸣
机构
石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室
出处
《甘肃科学学报》
2024年第6期50-57,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2600605,2021YFB2600600)
中央引导地方科技发展资金项目(216Z5402G)
河北省重点研发计划项目(22346101D)。
文摘
减压环是被动柔性防护系统中重要的耗能装置,深入研究减压环力-位移关系对减压环设计和被动柔性防护系统性能具有重要意义。基于“等能量”原则,提出一种减压环力-位移关系双折线简化模型的方法。考虑材料非线性和几何非线性的影响,采用LS-DYNA软件建立减压环有限元模型,模拟了减压环在匀速动荷载作用下的拉伸过程,研究了钢管壁厚、钢管管径、钢管环径、铝套筒长度、铝套筒厚度和预紧力大小等因素对双折线模型参数第一刚度、第二刚度及屈服强度的影响,并给出了3个参数的拟合公式。研究表明,改变钢管壁厚、管径或环径会有效改变减压环的力学性能和耗能能力,改变铝套筒的长度或厚度对减压环的力-位移曲线影响较小,但过小的铝套筒厚度容易导致套筒发生撕裂破坏。
关键词
减压环
数值模拟
力-位移曲线
简化拟合参数
耗能
Keywords
ring
-
brake
energy
dissipaters
Numerical
simulation
Force-displacement
curves
Simplify
fitting
parameters
energy
dissipat
ion
分类号
O242.21 [理学—计算数学]
U213.8 [理学—数学]
下载PDF
职称材料
题名
减压环在被动柔性防护网中的耗能作用研究
被引量：
7
2
作者
刘成清
田帅
陈驰
何广杰
赵必大
机构
西南交通大学土木工程学院
中铁第四勘察设计院集团有限公司
浙江工业大学建筑工程学院
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2016年第9期36-41,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51278428)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682014CX066)
文摘
基于落石防护措施受力系统的复杂性及不同系统参数研究的有效性角度考虑,数值方法正成为研究被动柔性防护网动态受力行为的重要手段。为研究被动柔性防护网中的减压环在落石冲击作用下的耗能及缓冲作用,以实际被动柔性防护网为原型,建立含减压环及不含减压环的两种被动柔性防护网有限元模型,基于ANSYS/LSDYNA分析两种防护网在不同冲击能量及冲击位置下的动力响应。研究结果表明:减压环可增强被动柔性防护网的柔性、改善作用部位的性能,同时能显著地提高被动柔性防护网的耗能能力。同时,数值结果的对比分析为下一步试验设计以校正有限元模型和研究实体构件受力特征提供了参考依据。
关键词
交通工程
被动柔性防护网
有限元方法
减压环
耗能
冲击
Keywords
Traffic
enginee
ring
Passive
flexible
protection
system
Finite
element
method
ring
-
brake
energy
dissipat
er
energy
dissipat
ion
Impact
分类号
U213.154 [交通运输工程—道路与铁道工程]
下载PDF
职称材料
题名
圆形减压环力学试验与壁厚对其耗能性能的影响
被引量：
1
3
作者
田镇华
石少卿
汪敏
崔廉明
机构
后勤工程学院军事土木工程系
出处
《后勤工程学院学报》
2014年第3期8-12,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51378495)
国家科技支撑计划项目(2012BAK05B00)
文摘
圆形减压环主要由钢管、铝管套筒和钢丝绳组成,由于其耗能特性强,因此在被动防护系统中得到了广泛应用。在边坡防护工程中,将钢丝绳一端固定,另一端连接在防护阻挡结构上,通过钢管与铝管套筒的摩擦和钢管的大变形来散耗冲击动能。首先分析了圆形减压环的工作原理,并对其力学性能进行了拟静力试验,再利用ANSYS/LS-DYNA软件,研究了圆形减压环在荷载作用下,不同钢管壁厚对其耗能性能的影响。结果表明:随着钢管壁厚的增加,圆形减压环的启动荷载也随之增大;在低速荷载作用下,钢管壁厚对圆形减压环的耗能性能影响较弱,但是随着加载速度的提高,钢管壁厚对其耗能性能的影响明显增加,耗能总量上升明显。
关键词
圆形减压环
钢管壁厚
耗能
Keywords
ring
-
brake
energy
dissipat
er
thickness
of
steel
pipe
energy
dissipat
ion
分类号
U213.83 [交通运输工程—道路与铁道工程]
下载PDF
职称材料
题名
被动柔性防护网中减压环力学试验及有限元分析
被引量：
8
4
作者
刘成清
陈林雅
陈驰
邓永祥
机构
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期1245-1254,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51278428
51308471)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682014CX066)~~
文摘
为研究被动柔性防护网中减压环力学模型和耗能计算公式,首先,分析减压环的作用机制,得到其受力性能的主要影响因素为:预紧力、铝套筒长度、钢管壁厚和钢管环径;接着,进行减压环力学试验及有限元分析,验证结果与试验结果吻合较好;然后,进一步研究主要影响因素下减压环的荷载–位移曲线及其耗能特点,并结合工程实例,对比分析有减压环和无减压环时被动柔性防护网在落石冲击下的动力响应。研究结果表明:(1)减压环启动荷载随铝套筒长度的增大或钢管环径的减小而增加。其耗能在一定范围的铝套筒长度下变化较显著,而钢管环径对耗能的影响不大;(2)减压环启动荷载及耗能随着预紧力或钢管壁厚的增大而增加;(3)减压环的荷载–位移曲线满足三阶段变化规律,提出的三折线分析模型能够很好地反映减压环荷载–位移曲线特点,给出的耗能计算公式便于减压环的设计及工程应用;(4)减压环能使被动柔性防护网的柔性增强,冲击作用时间延长,并能降低与减压环连接的拉锚绳、支撑绳等构件的耗能。
关键词
数值模拟
被动柔性防护网
减压环
力学试验
荷载–位移曲线
Keywords
numerical
simulation：
falling
rock
protection
ring
-type
brake
energy
dissipat
er
full-scale
testing
load-displacement
curve
分类号
O242 [理学—计算数学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
被动柔性防护系统中减压环力学性能研究
艾庆华
王一鸣
《甘肃科学学报》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
减压环在被动柔性防护网中的耗能作用研究
刘成清
田帅
陈驰
何广杰
赵必大
《铁道标准设计》
北大核心
2016
7
下载PDF
职称材料
3
圆形减压环力学试验与壁厚对其耗能性能的影响
田镇华
石少卿
汪敏
崔廉明
《后勤工程学院学报》
2014
1
下载PDF
职称材料
4
被动柔性防护网中减压环力学试验及有限元分析
刘成清
陈林雅
陈驰
邓永祥
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
8
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