大跨度预应力混凝土箱梁桥开裂病害

为了研究大跨度预应力混凝土箱梁桥的开裂病害与其空间应力状态的关系,采用8节点实体退化板壳单元编制有限元软件对大跨度预应力混凝土连续箱梁桥进行空间应力分析,研究恒载、箱梁刚度、有效预应力和温度等因素对箱梁截面最大主拉应力的影响程度和影响规律;探讨设计中采用的活载应力放大系数的取值合理性;提出了控制箱梁混凝土开裂的二轴强度...     

基于有限元的角焊缝建模的探讨

利用有限元软件ANSYS,采用实体单元、壳单元、壳与梁单元组合等方法建立有限元模型计算箱形梁在均布载荷和集中载荷作用下的应力分布情况.通过计算结果比较分析各种建模方法的优缺点,提出针对不同的结构和载荷情况,选择合适的建模形式.     

波形钢腹板预应力混凝土箱梁结构空间分析方法

为了提高波形钢腹板预应力混凝土箱梁的结构计算精度和适应工程结构空间分析的需要,按板壳有限元计算理论提出了一种新的算法.分别将腹板和翼板模拟成正交异性和正交同性板单元,根据箱梁变形特点用二次和三次形函数模拟板单元的变形,按亚参元计算方法建立单元的刚度方程.若干静力和自振特性分析算例结果表明,新算法得到的计算结果与一般有限元的计算结果相吻合,验证了本算法的计算精度.与现行波形钢腹板箱梁计算理论相比,新算法具有计算精度高、可以考虑空间变形影响的优点,而计算自由度远小于一般板壳有限元算法,是一种实用性较强的分析方法     

悬臂梁不同单元类型计算误差分析

为了研究悬臂梁用不同单元类型计算应力结果与真实测量值的误差和该误差产生的影响因素。首先,用ABAQUS有限元软件对悬臂梁结构进行壳单元建模和实体单元建模,分别计算出Mises应力值,再用经典材料力学方法计算出相同情况下悬臂梁Mises应力值,然后用电阻应变测试法计算出悬臂梁的真实应力值,计算出各种应力计算方法相对于真实测量值的误差。最后,分别计算不同厚度悬臂梁,用壳单元和实体单元分别计算出的Mises应力值,将实体单元计算应力值代替真实测量应力值,得到壳单元计算结果相对于实体单元计算结果的相对误差。研究结果表明,悬臂梁用实体单元计算出的Mises应力值相对于壳单元更加接近于真实测量值。随着悬臂梁厚度的增加,壳单元计算结果的精度越来越小。对于同一厚度的悬臂梁,不同位置处壳单元计算应力值对于真实值的相对误差近似为一常数。     

240m双钢内筒烟囱的有限元分析

以某工程烟囱设计为例,应用有限元软件SAP2000作为工具,采用壳单元模拟烟囱混凝土外筒与钢内筒,与各层钢结构平台用杆系单元互相连接,采用实体单元模拟混凝土筏板基础,整体建模,考虑内外筒协调工作,基础与上部结构共同作用,对烟囱进行整体分析;根据规范对烟囱施加荷载,得到结构的应力分布与顶部位移,并与普通烟囱设计程序的计算结果进行对比分析,提出了烟囱混凝土外筒与钢内筒整体建模的计算方法,以资同行参考.     

虚拟横梁单元法在小箱梁桥建模中的应用

本文以由4片分体式组合箱梁组成的40m单跨简支梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,分别建立了实体单元模型、虚拟横梁单元模型,对比分析了2种计算模型在4种荷载工况下各片箱梁的跨中位移解.计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,虚拟横梁单元模型的最大误差为-2.3%.得出了虚拟横梁单元法是分体式组合小箱梁桥的合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析.     

多肋式梁桥在全过程中应力重分布研究

为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳单元模式.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和弹塑性强化模型考虑了混凝土和钢筋的非线性效应,有效模拟了预应力混凝土多肋式梁的开裂、屈服和失效全过程,并编制了相应的三维非线性全过程计算程序.结合破坏性试验资料可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,并对预应力钢筋应力发展规律进行研究.结果表明,用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多肋式梁是合适的,研制的非线性单元和非线性程序是正确的.     

横向大悬臂连续箱梁模型试验与非线性分析

针对横向大悬臂连续箱梁异形结构横向开裂问题,根据相似原理,制作横向大悬臂连续箱梁缩尺模型,采用非线性增量的分析方法,建立横向大悬臂连续箱梁模型桥的非线性有限元修正模型.计算了横向大悬臂箱梁模型桥在等级加载过程中应变及挠度横向分布分布状况,与试验结果做了比较.研究表明:随着荷载等级的提高,横向大悬臂连续箱梁模型桥跨中腹板上缘压应变在横向呈明显的不均匀分布,在加载位置压应变值大,靠近横桥向截面中线处应变值较小;加载等级提至400 kN时,大悬臂横梁端挠度远大于大悬臂相对侧横梁端挠度,中跨跨中挠度在横桥向的分布状况与腹板上缘压应变保持相同的规律;模型桥双向受力,荷载局部效应明显.     

考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

基于Hoff理论的金属复合屋面板夹层壳单元

针对大跨度建筑屋盖结构常用的聚氨酯泡沫夹芯金属复合屋面板,根据修正后的Hoff型夹层板理论,建立简便、有效的八结点矩形夹层壳单元.以一块矩形屋面板为例,分别采用分层实体单元、夹层体单元和八结点矩形夹层壳单元模拟.数值结果显示,八结点矩形夹层壳单元模拟的屋面板在静荷载作用下的变形形式与精细的分层实体单元模型相同,且两者变形基本接近;基本振型与精细的分层实体单元模型相同,自振频率较接近.表明采用该夹层壳单元能够有效地模拟聚氨酯夹芯金属复合屋面板的静、动力特性.     

实体上的流动分析

传统的应用“中面模型”技术的2．5维方法在预测薄壁制件成型过程中的流动行为是非常成功的，但“中面模型”在应用过程中是非常不方便的．通过使用实体表面作为流动平面，在厚度方向上添加虚拟热流道来保持熔体在实体表面一致地向前充填，并比较了模拟结果与Han的实验结果及摩托车后视镜的缺料注射结果．算例分析表明，这种方法对实体充填模拟是有效的．     

毛蚶壳性状对体质量和软体部质量的影响效果分析

随机选取136只壳形完整的3龄池塘底播养殖毛蚶（雌性71只,雄性65只）,测定其壳长、壳高、壳宽、体质量和软体部质量,分别计算相关系数以及以壳性状为自变量对质量性状作依变量的通径系数、决定系数及相关指数。结果表明：毛蚶壳性状与质量性状的相关系数均达到极显著水平（P〈0.01）;壳长、壳高、壳宽是影响雌性与混合组体质量的主要因素,壳长、壳宽是影响雄性体质量的主要因素;影响毛蚶软体部质量的主要因素是壳长、壳高,壳宽的作用不显著;决定系数分析结果与通径分析结果有基本一致的变化趋势。多元逐步回归分析建立了壳性状对体质量、软体部质量的回归方程,为毛蚶选育提供了理论依据和理想的测度指标。     

钢结构中高强螺栓连接的数值模拟方法

为能够对使用众多高强螺栓群拼接的钢结构大型复杂节点进行精确的有限元数值模拟分析,并揭示螺栓拼接节点在各阶段的受力性能,提出了一种以连接件单元代替螺栓的简化模拟方法。对高强螺栓单剪连接使用实体单元建模,并考虑各种非线性影响,进行精细的有限元模拟分析。在深入研究连接的弹性、滑移、强化和屈服等各个阶段受力机理的基础上,给出了代替螺栓连接件的本构关系,并将其成功应用于简化的壳单元连接模型中。针对工程中常用的不同规格连接进行了大量算例分析,并将简化模型与精细模型计算结果进行对比,验证了所提方法在高强螺栓拉剪连接有限元模拟中的可行性,为使用数值模拟方法揭示大型复杂螺栓群连接节点的真实受力状态奠定了基础。     

钢结构风致疲劳分析的多尺度有限元验证分析

为了研究钢结构风致疲劳分析中的多尺度有限元建模技术并验证其合理性,选择某二层框架结构,分别采用约束方程法和子模型法建立多尺度有限元模型,进行风荷载静力分析、动力时程分析及风致疲劳分析,并将计算结果与单一尺度模型进行比较,研究各多尺度有限元模型的特点,在此基础上研究局部细观尺度模型区域大小的选择.结果表明：在静力分析、动力时程分析及疲劳分析中,多尺度模型的计算结果与单一尺度模型吻合较好,精度可满足工程需要;子模型法相对约束方程法的精度更高,但更易受局部模型区域大小的影响.针对与本工程梁柱尺寸相似的钢框架结构,建议当采用约束方程法时,边界离研究部位横向轴线的距离选为0.05 m,而当采用子模型法时选为0.10 m.     

开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算

以1座5X索面开口断面大跨径斜拉桥为例,探讨了采用3种主梁简化模型计算开口断面动力特性的差别。结果表明：对于纵飘、侧弯及竖弯各阶固有动力特性,采用单主梁模型、主梁壳单元模型、三主梁模型计算的结果基本一致,将3种模型的动力特性计算用于抗震分析时,结果相差不大;而采用单主梁模型会低估抗扭刚度,对桥梁结构扭转频率产生较大的误差;三主梁模型和主梁壳单元模型结果相近,桥梁抗风分析时不宜采用单主梁模型。     

基于危险理论的网络风险评估模型

为有效评估网络信息系统的网络风险,提出了一种新的基于危险理论的风险评估模型(DTREM)。在给出网络活动中自体、非自体、免疫细胞的定义,建立由记忆检测器、成熟检测器、未成熟检测器集合构成的入侵检测子模型后,进一步给出了基于危险理论的网络风险定量计算子模型。利用该模型,可以实时定量地计算出主机和网络当前所面临攻击的各类攻击和总体网络风险强度,理论分析和实验结果均表明,该模型为实时网络安全风险评估提供了一种有效的新途径。     

基于边界单元技术的航天遥感器温度场分析

为提高航天遥感器温度场的分析精度,解决轨道环境热传导与热辐射的综合处理问题,提出在航天遥感器温度场分析中采用边界元求解技术.经理论推导,建立了不同体单元的边界元间辐射热导率表达式和边界元与体单元间的热传导率表达式,解决了轨道环境温度场分析中热传导与热辐射的综合处理问题.应用I-DEAS软件,以某航天遥感器为例进行了具体计算.结果表明,基于边界元技术进行温度场分析能够有效解决热传导与热辐射的综合处理,求解精度较高,遥感器反射镜稳态分析温度分布和在轨瞬态分析温度曲线变化清楚,可以作为进一步精密热控设计的依据.     

曲壳单元与三维体元的耦合连接及其在坝－地基分析中的应用

本文讨论工程结构有限元分析中等参三维六面体单元（ＩＰＱＳ）与一般曲壳单元（ＳＨＥＬＬ）的耦合连接，以便获得对实际工程问题更满意的数值模拟模型．     

基于UG和MoldFlow的相机外壳注塑模具设计

针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长、成本高且质量难以保证的不足,采用计算机辅助设计软件UG和有限元分析软件MoldFlow相结合的方法进行相机外壳的注塑模具设计,创建了相机外壳的三维实体模型和模流分析有限元模型,通过对注射过程中流动分析结果、冷却分析结果的仿真,调整了相机外壳注塑模具的冷却系统结构,最后采用UG/MoldWizard模块创建了经过优化和调整的注塑模具实体模型.     

板料拉深成形过程数值模拟中单元的选择

板料拉深数值模拟的效率和精度与单元的选择有很大关系。 ANSYS中基于单元公式的不同提供了大量的单元 ,在介绍壳单元和实体单元的基础上 ,提出了用 SHEL L93和 VISCO10 7两种单元来模拟板料拉深成形过程 ,并对其模拟结果进行了分析。