有肋钢管混凝土结构有限元分析

依据电测实验试件各项参数建立有限元计算模型,对混凝土充填无肋钢管结构及有肋钢管结构进行了非线性有限元计算分析,有限元计算与电测实验结合起来运用,可以拓宽对电测实验试件的载荷变形关系进行预测的范围、减少实验次数,降低实验费用、加速了对混凝土充填有肋钢管结构研究的过程,在时间和经济效益方面,有重要的现实意义。     

夹芯复合材料耐压壳舱段仿真计算及临界环肋高度确定方法研究

本文基于Abaqus有限元仿真软件,针对夹芯复合材料耐压壳舱段有效支撑的临界环肋高度问题进行了计算分析.论文首先结合相关试验结果,对仿真计算方法进行了验证.然后建立了共3个系列15个有限元模型,对在不同腹板铺层方式、不同尺寸的T型截面舱段环肋结构支撑下的夹芯复合材料耐压壳长舱段进行了临界屈曲载荷的计算,并得到以下结论.通过设置环肋可以有效地增加夹芯复合材料耐压壳长舱段的稳定性.当环肋的支撑刚度增加到一定值时,长舱段的屈曲模态会从整体屈曲转变为被环肋边界限制在舱段范围内的的多段的单分段屈曲模态,该环肋高度称为环肋有效支撑的临界环肋高度.环肋有效支撑的临界高度可以通过屈曲载荷随腹板高度的增长趋势图中两段直线的交点位置来确定.当环肋高度大于临界环肋高度时,结构的分段屈曲载荷与环肋的属性关系不大,主要与夹芯圆柱壳自身的尺寸与材料属性有关.经计算,本文所分析的夹芯复合材料耐压壳结构其分段自身屈曲载荷可达7.0MPa.     

动车水箱疲劳振动试验及数值模拟研究

轨道车辆及车载设备大量使用焊接结构,其在振动载荷作用下的疲劳破坏通常发生在焊缝处.针对动车水箱焊缝疲劳寿命开展随机振动台架试验及数值仿真研究.在台架试验中,按试验规范输入强化加速度随机振动自功率谱,检验该水箱是否满足疲劳寿命的要求.在进行数值模拟研究中,按试验工况条件建立水箱疲劳寿命仿真模型,其中将振动试验的激振信号作为仿真的输入载荷,采用壳单元建立水箱构件及焊缝的有限元模型,通过附加质量等效内部液体,根据BS7608标准确定相应焊缝的S-N曲线,采用名义应力法预测水箱焊缝在试验工况下的疲劳寿命.仿真所得焊缝失效部位及疲劳寿命与振动台架试验结果基本吻合,说明该焊缝疲劳寿命预测方法的正确性,为焊接结构疲劳设计提供有效的分析算法.     

响应残差校验的载荷识别方法

机械结构受到的载荷难以直接测量,需要通过结构的频率响应函数以及实际工作状态下的响应求得.但是当结构所受载荷为内部激励时,导致频率响应函数无法通过测试获得.基于此,介绍了一种适用于工程实际的载荷识别方法,包括"实验模态修正有限元模型、最小二乘法求逆载荷识别、响应残差校验"3个步骤,设计了实验台架验证该方法的可行性.根据实验模态修正实验台架的有限元模型;选取不同测点,基于最小二乘理论识别载荷,分析了响应测点数目和位置对识别精度的影响;响应残差曲线与以力传感器测量得到的载荷误差曲线的变化规律一致,从而验证了响应残差是一种评价识别精度的有效手段.对台架进行实验和仿真计算验证了该方法的可行性,对工程实际具有一定的借鉴.     

基于肋尺度精细化建模的机械锚固钢筋拉拔性能模拟

为了揭示钢筋的机械锚固与黏结锚固共同工作的机理，减小锚具大小和锚固长度，基于变形钢筋的黏结力主要来自机械咬合作用，提出一种肋尺度精细化建模方法.采用DIANA 10.4有限元(FE)软件分别对机械锚固、黏结锚固以及两者共同工作的3种钢筋拔出试验进行数值仿真分析.结果表明：弯钩基本属于黏结锚固机制，钢筋肋间混凝土齿键的剪切破坏导致黏结失效；机械锚固为局部承压机制，锚固板下混凝土处于三轴受压状态，局部压应力超过单轴抗压强度3倍以上.当机械锚固和黏结段共存时，由于钢筋和锚头的位置关系，锚固区将发生加载初期以黏结锚固为主到加载后期两者共同工作的应力重分布，荷载分担比例主要取决于黏结段长度和荷载水平.在无须假定黏结滑移关系的情况下，肋尺度模型能够较好地反映锚固钢筋的宏观力学响应和细观工作机理.     

巧克力冷却隧道结构分析和优化研究

以某厂的巧克力冷却隧道整机为研究对象,采用有限元分析和结构优化设计理论,应用UGNX高级仿真技术,首先建立巧克力冷却隧道的有限元模型,通过解算器NXNASTRAN对有限元模型进行求解,获取巧克力冷却隧道在额定载荷下的位移、变形和应力分布;然后借助高级仿真的几何优化设计手段,对巧克力冷却隧道进行结构优化,得到最佳零件优化组合的巧克力冷却隧道设计方案,实现了机械的现代化设计。     

典型双剪连接结构钉传载荷计算方法对比分析

分别采用工程算法、简化模型有限元分析、考虑摩擦和接触的实体模型有限元分析三种方法,计算典型双剪连接结构钉传载荷,对比危险钉孔钉传载荷计算结果可知,三种计算方法计算结果差异较小,利用简化模型有限元分析方法可以得出较为可靠的钉传载荷计算结果,为利用有限元方法对复杂细节连接结构传载分析提供依据。     

内压载荷下复杂薄壁箱形结构数值模拟与优化设计

基于有限元软件MSC. Marc/Patran，考虑材料非线性和几何非线性，对装配式不锈钢水箱这种以
内压载荷为主的复杂薄壁箱形结构的力学响应进行了数值分析.得到了箱体在内压载荷下的应力和位移变
化特性，箱体各模压板块中与加强槽毗邻的球冠边缘区域的应力始终占控制地位；获取了箱体的屈曲失
效模式，基准模型箱体底板的屈曲临界载荷为0.080 MPa；分析了屈曲临界载荷数值模拟值与经典理论值
之间存在较大差异的原因.通过对模压板块的球冠高度与直径、加强槽的位置和尺寸以及强化拉筋的布置
方式等参数进行优化，提高了箱体的承载能力.数值模拟结果与试验数据较为一致，表明了所用数值方法
的有效性.     

粘钢加固钢筋混凝土梁剥离的有限元分析

给出了针对粘钢加固钢筋混凝土梁的钢板剥离的有限元模型,定义了“剥离应力”与“剥离载荷”,并提出了加固钢板厚度优化设计的数值计算方法。基于建立的有限元模型,用ANSYS软件对实例梁的剥离载荷进行了仿真分析。仿真结果与实验结果的一致性证明了所建有限元模型与提出的方法的正确性与适用性。     

大跨度钢管拱吊装中温度荷载效应分析及应用

为研究支井河大桥钢管拱安装过程中温度荷载对拱肋的影响规律,运用ANSYS软件的参数设计语言APDL建立空间有限元模型,对多种温度变化工况和实测温度分布工况进行计算分析和比较研究。该方法综合考虑扣索温度和拱肋构件的非线性温差,根据等效线性化原则把非线性温差等效为线性温差,建立有限元模型并求解。分析结果表明,日照作用下的非线性温差是影响拱肋安装精度的主要原因,并且揭示了拱肋在日照温差影响下引起拱肋状态变化的规律,为拱肋吊装的施工控制提供参考。     

钢管混凝土弹塑性极限承载力研究现状

介绍了钢管混凝土极限承载力计算方法的研究历程：从简单公式模拟到通过大量试验得到大量数据而后回归出各种通用近似公式，再到现在的有限元等数值方法．介绍了国内外钢管混凝土轴压、偏压构件和拱桥平面、空问的几何非线性及双重非线性分析的各种理论方法．     

某下承式拱桥车振动力性能分析

为研究下承式拱桥在移动车辆荷载作用下的动力性能,对某下承式拱桥建立三维有限元模型,并通过环境振动试验对该桥进行模态参数识别,以此验证有限元模型的可靠性。在不同车速荷载作用下对该桥梁的动力响应进行了对比分析,并在此基础上采用狄克曼舒适度评价指标对桥梁进行车振舒适度评价。结果表明:冲击系数的大小不仅和结构基频有关,还与车辆的行驶速度有关,车速越大冲击系数越大;桥梁的横向舒适性较好,竖向舒适性较差。       

碳纤维加固开洞砖墙试验分析

对开洞口砖墙试件往复加载的试验结果进行了有限元分析,分别用混凝土单元和多层壳单元模拟砌体、粘结胶和碳纤维布.分析表明有限元模型能较好地揭示碳纤维加固墙体往复荷载作用下的力学性能,其中混凝土单元能较好地反映砌体应力分布、裂缝分布及材料压碎状况,多层壳单元能有效模拟碳纤维布及粘结胶的层理构造、交叉重叠,并能直观描绘各层材料的应力分布状况,对试验研究及工程实践均有重要意义.     

有限元分析中开挖释放荷载计算的讨论

针对采用有限元法进行开挖仿真分析中的释放等效荷载计算问题 ,比较了几种常见的计算方法 ,从有限元分析理论出发 ,给出了按单元积分计算开挖释放载荷的基本公式 ,这是一种方便的释放荷载计算方法 .还就目前开挖释放荷载计算中的一些问题提出了看法     

火力发电厂直接空冷结构体系局部沉降研究

采用有限元软件SAP2000对火力发电厂直接空冷结构体系局部沉降进行研究,通过将国内外结构设计和工艺要求容许的最大不均匀沉降值L/1000和2L/1000分别作为一种荷载来研究直接空冷结构体系静力性能指标(内力和位移)的变化情况,并将按两种不同沉降控制值计算的结构柱顶刚接和铰接工况下单柱和多柱沉降的结果进行了对比分析,从而得到了一些非常有价值的结论和建议,其结果可为工程设计提供参考.     

玻璃及节点约束对单层索网承载性能的影响

点支式玻璃幕墙单层索网体系中,玻璃通过连接件和索网结构相连,参与支承结构的受力,本文利用ANSYS有限元软件建立玻璃和索网共同工作的模型,研究玻璃刚度及节点约束对单层索网承载性能的影响,并结合相关试验和计算结果对有限元计算模型进行验证.结果表明:考虑玻璃作用降低了索网幕墙的位移和索力,对索网承载性能有利;节点约束能力越强,玻璃的贡献越大.     

考虑温变荷载分析欧阳海薄拱坝的三维非线性有限元法

采用三维非线性有限元法对欧阳海超薄双曲拱坝受温变荷载的受力变形特性进行了分析 .论证了双曲拱坝受温变荷载开裂变形的破坏规律 ,提出了考虑温变荷载影响的三维非线性有限元分析方法     

钢筋混凝土异形板的极限分析

文章对一定形式的钢筋混凝土板在线荷载与面荷载共同作用时,进行了极限分析,对极限分析做了一定论述,将极限分析与有限元分析的结果进行了比较。文章的主要特点为线荷载对屈服模式的影响,条带的选取方法,线荷载作用下板的极限分析方法。     

钢管混凝土拱肋面内弹塑性承载力分析

采用基于纤维模型的分段——分块的杆系结构有限元方法，推导了钢管混凝土拱肋的弹塑性刚度矩阵，提出了计算钢管混凝土拱肋弹塑性稳定承载力的计算模型，编制了相应的FORTRAN程序。采用本文方法，计算了圆管截面钢管混凝土拱肋的面内弹塑性极限承载力，理论分析结果与文献报道的试验和理论分析结果吻合良好。