盾构刀盘切削的三维并行数值模拟

基于曙光4000A超级计算机和LS-DYNA 970 MPP软件,使用任意拉格朗日–欧拉列式并结合MAT147材料模型和递归坐标对分区域分解算法,对盾构机刀盘刀具对土壤的切割过程进行大规模三维动态仿真,并就计算结果对土壤大变形、刀盘受力以及并行计算效果进行深入分析.     

汽车碰撞护栏事故再现方法

为了应对大量的汽车碰撞护栏事故,提出了基于CRASH3碰撞模型的事故再现方法。该方法根据护栏的刚度特性,以车辆和护栏的残余变形量为输入,计算车辆的碰撞前速度,因此具有很强的可操作性。研究主要针对一款常见的高速公路波形梁护栏,通过对汽车冲击作用下的护栏进行有限元分析,研究了该款高速公路护栏的动力特征。研究发现在大多数情况下,随着变形量的增加,护栏受力几乎呈线性上升,基本符合CRASH3的线性假设。最后,应用上述方法,再现一起真实的汽车-护栏碰撞事故,将得到的碰撞前车速与PC-CRASH结果进行比较,初步证明了该方法的可行性。     

模态分析在母线桥减振方法研究中的应用

以某型号母线桥为例,利用大型有限元工程分析软件ANSYS建立低压三相母线系统的三维有限元模型,计算了两种不同连接方式下母线桥系统的固有频率和相应振型,确定了母线桥系统中主要振源的部位.在此基础上,提出两种改进结构并分别进行了模态分析.模态计算和噪声测量结果表明改进结构能有效的提高结构刚度,控制工作噪声.     

加固路基-列车耦合系统地震响应及安全性分析

以某计划铺设路基线路为研究对象,考虑黏-弹性人工边界、土壤的非线性、结构间动态接触,建立了列车-路堤-土体耦合系统有限元模型。采用Drucker-Prager材料本构,并进行修正。轮对和钢轨采用双向对称接触方式在轮对与钢轨表面间建立垂向接触对和侧向接触对,轮轨间作用力采用罚函数方法计算。提出了软土地基加固方案,对比分析了地基加固前后,列车-路堤-地基系统的地震响应;讨论了软土路基震后残余变形对列车地震脱轨安全性的影响程度及规律。计算结果表明:地基加固对地震激励下列车-轨道结构动力响应以及列车运行安全性影响显著,加固后脱轨系数、轮重减载率和车体加速度均显著减小。     

地震激励下桩-土非线性耦合作用对桩基动力响应特性的影响

为探讨桩-土非线性耦合作用对桩基动力响应特性的影响,以桩-土-结构耦合系统为研究对象,建立三维非线性有限元模型。采用Drucker-Prager非线性土体本构模型,利用罚函数法实现桩-土-结构界面间的非线性耦合作用,引入无反射边界条件,并考虑重力因素,得到了水平和竖直方向组合地震激励下桩-土非线性相互作用对桩基地震响应的影响。结果表明,考虑桩-土接触非线性,桩基的加速度响应峰值减小,桩土之间出现明显的分离现象,桩基剪力和弯矩峰值有所增加。通过对桩基轴力的校核,桩基不承受拉力,不会发生拔桩现象。     

超声波焊接振动问题的数值仿真方法

针对电子元气件在超声波焊接后出现的失效问题,研究用数值仿真的方法来进行建模分析.首先,根据超声波工作机理,简化焊接系统模型,提出适合仿真的加载方法和能量转化形式.然后,根据上述假设,建立热-力耦合数值仿真模型,以计算得到的温度场结果分析模型的可行性.最后,以手机电池焊接装配为例,建立三维有限元模型,利用得到的仿真结果分析振动,提出减振措施并做试验验证.     

外环线沉管隧道地震响应的三维数值模拟

为确保上海外环线沉管隧道的抗震安全,采用高性能计算机进行了沉管隧道地震响应的三维数值模拟研究,介绍了隧道的三维模型、计算参数,并对沉管隧道总体进行了地震响应分析。     

面向汽车耐撞性的协同设计与仿真网格

汽车耐撞性设计是一个典型的协同设计工程,其中CAD/CAE集成和大规模计算是企业需要解决的难题之一.网格计算因其具有面向服务、可以屏蔽异构资源复杂性的特点,为实现汽车耐撞性协同设计提供了可能的技术方案.在分析了耐撞性设计需求的基础上,设计了一个4层的汽车耐撞性协同设计与远程仿真的网格系统架构,并讨论了设计原理、工作流程和相关工具等.通过将资源封装为标准的网格应用中间件和服务,简化了异构资源的集成和管理.该系统实现了不同设计人员在同一环境和平台上的协同,同时保持参与各方各自的独立性.最后应用一个座椅与整车的协同设计实验,验证了文中系统的有效性.     

基于可靠度理论的混凝土重力坝失事概率计算

基于可靠度理论对混凝土重力坝失稳失效概率进行计算,完成混凝土重力坝的风险评估,该方法可为混凝土重力坝风险评估提供一定的技术支撑。