乏燃料模拟组件剪切断裂过程分析

目前我国乏燃料后处理关键设备之一的剪切机仍存在一些技术性问题,为了进一步合理使用,需要得到详细的剪切力变化趋势、间隙与刀具磨损对剪切力和剪切质量的影响.本文利用ABAQUS软件对乏燃料模拟组件剪切过程进行有限元分析,得到了断裂区单元应力、应变趋势和剪切过程中剪切力的变化曲线.通过建立不同间隙和倒角时单根燃料棒剪切的有限元模型,分析了主副刀间隙和刀具磨损对剪切力和剪切质量的影响.并在乏燃料剪切实验装置上进行实验研究,实验结果与模拟结果一致,为乏燃料剪切机的有效应用提供了可靠的依据.     

电解镍板剪切过程数值模拟及其单位剪切抗力的确定

利用Deform-3D软件对电解镍板的剪切工艺进行了弹塑性大变形有限元数值模拟仿真.将Cockroft & Latham准则应用于剪切韧性断裂的预测模拟中,确定并分析了单位剪切抗力.而且较准确的预测了剪切过程剪切力的变化趋势,得到了最大剪切力.     

连铸板坯飞剪剪切过程有限元模拟

本文应用弹塑性有限元法计算并分析了连铸板坯在三维热力耦合情况下的剪切过程中应力场和应变场的变化,得出了剪切力行程曲线,讨论了摩擦力,剪刃间隙,剪切速度对最大剪切力的影响。通过数值方法推导出剪切力计算公式,将结果与计算机模拟结果进行了比较,验证了模拟结果是正确的,从而说明本文所得的模拟结论可以指导实际生产。     

基于LS-DYNA的钢筋切断机剪切钢筋的动态仿真

针对钢筋切断机剪切力的变化及钢筋断裂的过程,利用LS-DYNA对钢筋切断机剪切钢筋的动态过程进行仿真分析。介绍在LS-DYNA中建模、网格划分与加载的过程,以及显示后处理和结果的分析,得出剪切力的大小及其变化趋势,同时得到钢筋断裂的动态过程,通过观察钢筋剪切的断口及应力应变分布云图,分析剪切力的变化情况,得出部分动态特性,进一步验证钢筋切断机剪切钢筋的可靠性。为今后相关的动态研究与分析提供参考,同时也对钢筋切断机的设计生产具有一定的帮助。     

园盘剪剪切过程三维弹塑性大变形问题的有限元分析

本文首次对园盘剪冷剪钢板这一三维弹塑性大变形过程进行了有限元分析。在剪切过程各阶段特性、剪切力和剪切应力分布特性以及剪机几何参数对剪切过程的影响等方面取得了成果,对数值方法在剪切问题中的进一步应用有推动作用。     

电解镍板剪切的有限元数值模拟与试验分析

利用Deform-3D有限元软件对电解镍板的剪切过程进行了数值模拟,得到了所需最大剪切力,并通过试验加以验证分析.同时证明了有限元数值模拟分析的可靠性.解决了实际电解镍成品板剪切力的计算问题,并对电解镍成品板的剪切力公式进行修正.     

约剪下结构面剪力卸载时法向压力的变化特性

本文通过剪切实验,分析讨论了锯齿状结构面剪切破坏后,在其残余剪切力卸载过程中法向压应力的变化规律,并根据结构面受剪前初始法向压应力的不同而将剪应力—残余法向应力曲线(即τ—Δσ_n曲线)分为Ⅰ型、Ⅱ型两类,从而进一步揭示了结构面在约束剪胀条件下的剪切力学特性。     

中浓度纸浆流变特性的数值模拟

为了研究中浓度纸浆受到剪切力后的流动特征,找到中浓度纸浆在流变过程中的变化规律,对中浓度纸浆在剪切室内剪切流动进行了数值模拟.考虑气体和纤维对纸浆纤维悬浮液的流变特性的影响,将其定义为具有屈服应力和剪切稀化特性的赫巴流体,建立了数值模拟方法.分析了纸浆在不同剪切力作用下的屈服过程,以及屈服应力、表观黏度和剪切稀化指数等物性参数,不同剪切室外径等条件时的流变特性.结果表明:在剪切室内,随着转速的增加,纸浆黏度减小,屈服区域增大,随着剪切室外径增大,纸浆黏度增大,运动区域减小;同转速时,随着屈服应力增大,纸浆黏度增大;随着表观黏度增大,纸浆黏度增大,运动区域减小;随着剪切稀化指数增大,纸浆黏度减小,运动区域增大.     

类矩形盾构下穿施工引起邻近隧道变形研究

基于镜像法和Mindlin解，考虑土体损失、刀盘推力、盾壳摩擦力和注浆压力的影响，推导出类矩形盾构隧道施工在既有隧道轴线处产生的附加应力计算公式，将既有隧道简化为由剪切弹簧连接的弹性地基短梁，结合最小势能原理推导出既有隧道竖向位移计算公式。依据工程实例构建数值计算模型，对比本文计算结果和数值模拟结果，验证本文计算方法的适用性。研究结果表明：本文计算方法的结果与数值模拟结果吻合程度高，验证了本文计算方法的正确性；随着类矩形盾构隧道掘进，邻近隧道的纵向位移、环间剪切量和剪切力不断增大，在盾构机通过邻近隧道轴线20 m后趋于稳定；邻近隧道沉降变形最大处的环间剪切量和剪切力最小，沉降变形曲线反弯点处的环间剪切量和剪切力最大。     

不锈钢陶瓷复合管材剪切过程数值模拟

快堆乏燃料组件进入快堆乏燃料后处理工艺流程的第一步便是剪切解体,因辐射的制约,通常使用不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒进行实验。将不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒并组成复合管材模型模拟单根快堆乏燃料组件,根据非线性有限元分析软件Abaqus中Johnson-Cook本构模型与Johnson-Holmquist ceramic(JH-2)本构模型构建不锈钢陶瓷复合管材的材料模型,模拟其剪切断裂过程,并研究不锈钢陶瓷复合管材在剪切过程中断裂损伤失效过程中受力变形情况,以及刀具进给速度、剪切间隙对剪切力的影响。结果表明最大剪切力随进给速度增大而增大,随剪切间隙增大呈现先增大后减小的趋势,能为组件剪切方案和剪切机设计提供参考。     

复合材料层板屈曲中的剪切效应

本文在渐近有限元模型的基础上，进一步完善了渐近分析过程，修正了有关物理量的量级，给出了形式简洁且物理意义清晰的剪切修正项。改善后的模型能较好地反映横向剪切效应对复合材料层板屈曲特性的影响。本文用算例验证了改善后模型的合理性，并得出了一系列有实用价值的结论。     

拉剪多轴载荷作用下的弹性梁弯曲变形

为设计海洋柔性管缆装备多轴加载试验工况,通过建立解析模型和有限元数值模型研究了弹性梁在轴向拉伸载荷与横向多集中载荷共同作用下的弯曲变形,以及拉伸载荷、横向剪力、弯曲刚度等对变形的影响规律,拟合了弹性梁跨中曲率与多轴载荷的近似关系式。结果表明：解析模型结果与有限元结果吻合较好,可见解析模型的正确性。轴向拉力使得跨中区域曲率呈现“凹”形态;梁跨中曲率随拉力增大或剪力减小而迅速减小同时曲率分布更平滑,但随弯曲刚度的下降呈现先增大后减小;拟合的弹性梁跨中曲率与多轴载荷关系式满足工程精度要求。     

钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算

为了研究钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算方法和影响其挠度变化的因素,将钢桁腹杆换算为具有等效厚度的换算钢腹板,对悬臂板纵向位移函数进行修正,再利用变分法原理推导综合考虑腹杆剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式.运用有限元软件ANSYS建立组合箱梁的有限元模型,对有限元数值计算值和理论计算值进行比较分析,并在此基础上研究高跨比和腹杆水平倾角对组合箱梁由腹杆剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度的影响.研究结果表明:对组合箱梁悬臂板纵向位移函数进行修正可提高挠度计算精度;对于处于合理高跨比的组合箱梁而言,其腹杆的剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度不可忽略;组合箱梁腹杆水平倾角仅会对腹杆剪切变形引起的附加挠度产生影响.     

短肢剪力墙的ANSYS非线性有限元分析

首先采用ANSYS有限元分析软件对短肢剪力墙模型进行非线性分析，得到剪力墙加载至破坏的全过程，并与试验结果进行比较，验证ANSYS建模计算的准确性，然后通过改变模型的轴压比，分析对比在不同轴压比情况下短肢剪力墙的荷载位移曲线、刚度退化速度等情况，为工程实践中控制建筑物的轴压比提供参考依据。     

设防水层的混凝土桥桥面铺装结构剪应力计算与分析

摘要应用有限元法,对设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青铺装结构进行剪应力计算,分析了防水层的厚度、模量、泊松比、沥青混凝土铺装层厚度和模量等参数对结构层剪应力的影响,认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量,相同的防水层模量通过增加面层厚度是降低层间剪应力的最有效手段。在计算与分析的基础上,给出了常用参数范围内的剪应力计算诺模图。     

异形柱框架结构抗震性能分析

采用有限元分析软件ANSYS,建立异形柱框架结构与矩形柱框架结构的三维空间分析模型,对比研究了两种结构在水平地震作用下的弹性地震反应.结果表明：L形柱与对应矩形柱的杆端剪力差别大,而T形柱和十字形柱的杆端剪力与对应的矩形柱相差不大;异形柱框架结构的楼层角位移比矩形柱框架结构的楼层角位移稍大些,但异形柱的扭矩值比对应的矩形柱的扭矩值要小得多.这些结果可供工程设计参考.     

剪力滞后对开口薄壁杆件侧向稳定的影响

提出一种简单而有足够精度的方法，以探讨开口薄壁杆件中由杆壁中面上的剪应变引起的剪力滞后现象对其侧向稳定的影响。首先建立一个考虑杆件扭转和翘曲，特别是考虑杆壁中面上剪应变的能量方程。这个方程可适用于任意横向荷载、任意边界条件下和任意棱形开口薄壁杆件的侧向稳定分析。利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ加权余量法解一些典型的数值例题，并与已知的试验结果和有限单元法的计算结果吻合很好。最后详细讨论了反映剪力滞后现象的杆壁     

失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征分析

研究失控车辆撞击下避险车道末端挡墙的动力响应与损伤特征可以为避险车道末端挡墙的应用和完善提供理论依据。首先基于LS-DYNA 软件建立了车辆-钢筋混凝土挡墙有限元模型,并且通过已有的落锤冲击钢筋混凝土梁试验的结果,对建立的有限元模型进行验证。然后采用正交试验方法对钢筋混凝土挡墙的参数进行了设计。最后进行车辆撞击钢筋混凝土挡墙的非线性有限元仿真,研究车辆的速度、撞击位置、撞击角度以及车辆前保险杠的刚度对钢筋混凝土挡墙的动力响应和损伤特征的影响。结果表明：车辆的速度、撞击角度、保险杠的刚度对于挡墙的动力学响应以及损伤程度均有显著影响,随着车速、撞击角度和保险杠刚度的增加,挡墙的损伤逐渐加剧;挡墙的损伤区域主要分为撞击区域和墙角区域,其中撞击区域的损伤较为严重,破坏形式为冲剪破坏,墙角区域的损伤较轻,破坏形式为剪切破坏。     

大直径桩非线性模拟分析的有限元法

根据结构力学中的位移法及有限元的基本理论,考虑了接触面的剪切力和剪切变形之间的非线性关系,导出了分析大直径桩土相互作用的有限元法,编制了计算程序,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,计算分析结果与实测桩基承载力吻合良好。