导电混凝土电热除冰化雪的功率分析

分析了目前常用除冰化雪方法的利弊，介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理；从能量守恒的角度分析了导电混凝土电热除冰雪的最低功率需求；实验测试了碳纤维混凝土电热功率与电压的关系，表明碳纤维混凝土通电后产生的热量能够满足冬季路面除冰化雪的需要。     

碳纤维水泥基复合材料电热层的热应力分析

当碳纤维水泥基复合材料（ＣＦＲＣ）电热层与混凝土层固定在一起并且通电使之发热时,电热层的热膨胀受到限制将会产生热应力。本文首先建立了一定尺寸的ＣＦＲＣ电热层的热应力分析模型,采用有限元方法研究了不同的发热温度时ＣＦＲＣ的八面体剪应力,得出当发热温度较高时电热层的破坏危险性较大。     

导电混凝土除冰化雪系统输入功率的有限元计算

用有限元程序成功地分析了导电混凝土除冰化雪系统.通过对除冰时的分析,验证了方法的正确性,同时得到了除冰时间与输入功率的关系,进而确定了除冰时所需的最小功率.通过对除雪时的分析,得到了经济合理的除雪方式及最小输入功率,为导电混凝土的制作和该系统的工程应用提供了坚实的理论基础.     

飞机除冰车后桥壳有限元分析

针对中央液压驱动形式飞机除冰车的底盘开发,利用Solidworks和ANSYS软件,建立驱动桥壳三维模型,对驱动桥壳进行满载静力分析、模态分析和瞬态动力分析,找到驱动桥壳应力最大变形量的部位,得到其结构前10阶固有频率和相应的模态振型,发现后桥壳的振动规律,利用分析结果提出了在桥壳的一侧(前或后)或者两侧增加纵向稳定杆的改进建议。     

发热电缆用于路面融雪化冰的模型

为研究发热电缆路面融雪化冰机理,采用有限元分析方法对路面温度变化进行研究,得到不同气候条件下道路表面及结构层内的温度分布、升温规律.将数值模拟结果与实验测量结果进行比较,发现二者吻合较好.研究表明:依据北京地区近10 a的气温数据,采用铺装功率为250～350 W/m~2的发热电缆可满足北京地区路面融雪化冰的要求.     

故障齿轮啮合刚度综合计算方法

为了有效、准确地计算含故障齿轮的时变啮合刚度,提出了一种基于传统能量法的改进方法,结合改进能量法和有限元法的各自优点,即应用改进能量法快速计算故障齿轮无故障轮齿的啮合刚度,利用有限元法精确地计算故障轮齿有故障部位的啮合刚度.仿真示例结果表明:与能量法和有限元法相比,该方法能快速、准确地仿真故障齿轮的时变啮合刚度并且适用于齿轮系统振动响应的计算.     

改进的r-收敛和h-收敛自适应有限元方法

提出了一种基于矩阵摄动理论和单元能量比率的改进的r 收敛和h 收敛自适应有限元方法。在结构动力分析中 ,通过r 收敛过程 ,实现网格最优划分 ;通过对单元能量比率变化量的判断 ,进行h 收敛自适应有限元过程 ,实现最优局部网格再加密过程 ,以尽量少的网格数 ,得到高精度的有限元解。最后通过大量的算例 ,说明了该方法的实用性和有效性。     

基面力概念在余能原理有限元中的应用

为了改进传统的余能原理有限元方法,利用基面力概念,提出了一种具有边中节点的单元,推导出一种余能原理有限元柔度矩阵精确表达式的具体形式和节点位移显示表达式,运用广义余能原理中的Lagrange乘子法得到以基面力为基本未知量的余能原理有限元法的支配方程,编制出相应的MATLAB语言有限元分析程序．研究结果表明数值解与理论解相吻合．     

碳纤维混凝土局部损伤检测的实验研究

依据碳纤维增强混凝土(CFRC)的导电性，利用分段测电阻及红外热像法检测了CFRC试块承受不同载荷的损伤情况，与传统的应变片测量作了比较。结果表明：利用CFRC的功能特性检测损伤的方法要丰富得多，而且有效。     

Electrical resistance and microstructure of latex modified carbon fiber reinforced cement composites

The electrical resistance,flexural strength,and microstructure of carbon fiber reinforced cement composites(CFRC) were improved greatly by adding water-redispersible latex powder.The electrical resistance of CFRC was investigated by two-probe method.The input range of CFRC based strain sensors was therefore increased,whereas electrical resistance was increased and remained in the perfect range of CFRC sensors.The analysis of scanning electron microscopy indicated that elastic latex bridges and a latex layer existed among the interspaces of the adjacent cement hydration products which were responsible for the enhancement of the flexural strength and electrical resistance.The formation mechanism of the elastic latex bridges was also discussed in detail.The continuous moving of two opposite interfaces of the latex solution-air along the interspaces of the adjacent hydrated crystals or colloids was attributed to the formation of the elastic latex bridges.     

CFRC抗弯试件的灵敏度

对CFRC抗弯试件进行了试验分析,探讨了不同载荷工况下CFRC抗弯试件的电阻变化规律。结果表明:CFRC抗弯试件上层电阻随载荷的增加先减小后增大,下层电阻随载荷的增加而增大;在重复载荷作用下,CFRC抗弯试件受拉区电阻不断增大,受压区电阻先减小后增大,残余电阻的存在反映了试件内部存在损伤和损伤积累;在交变载荷作用下,碳纤维混凝土试件的电阻随着载荷周期次数的增加而增大,直至破坏;试件电极形式不同,电阻变化规律也不同。     

基于小波有限元法的虚拟裂纹闭合法

为了弥补传统有限元在处理复杂结构断裂参数数值计算中的不足,将小波有限元应用到断裂力学数值计算中,提出了一种新的基于小波有限元的虚拟裂纹闭合法。该方法将哑节点断裂单元镶嵌到含裂纹结构的小波有限元模型中,利用虚拟裂纹闭合法计算能量释放率和应力强度因子。将计算结果与传统有限元和ANSYS模拟结果比较。结果表明:2个小波单元求解结果与传统有限元和ANSYS模拟结果基本吻合,与解析解相对误差不超过3%,表明该方法具有计算量小、方法简便和计算精度高的优点,为工程中复杂结构断裂参数数值计算提供了一种新方法。     

宁波某项目强夯法加固地基的有限元分析

以宁波某实际工程为例,介绍了有限元分析在强夯法加固回填土地基中的应用．通过对不同夯击能作用下加固深度和竖向沉降的分析,结合Menard经验公式和规范方法,在验证有限元分析合理性的基础上起到指导工程设计的作用．研究表明,有限元方法能较好的模拟回填土地基在强夯冲击荷栽作用下的动力响应,本文对有限元方法在强夯地基处理中的应用具有参考价值．     

CG神经网络在结构分析中的应用

基于CG网络、有限元结构分析能量函数的相似性,提出了一种基于神经网络计算的结构有限元分析方法,以结构总势能作为神经网络的能量函数,将神经元状态变量取为有限元分析位移分量,连接权值取为刚度矩阵,神经元外部输入取为结构外载荷,建立了一种新的结构分析方法。数值模拟结果表明,CG网络能有效地完成有限元模型求解。     

Influence of Carbon Fiber COntents on the Temperature Sensibility of CFRC Road Material

The relationship between the electrical resistivity of carbon fiber reinforced concrete(CFRC) containing different carbon fiber contents and temperature was studied.it is found that carbon fiber contents influence greatly on the temperature sensibility of CFRC road material.Only with a certain amount of carbon fiber can CFRC show a sensitive and stable temperature sensibility.     

三角形网格曲面的展平

提出了一种用于多边形曲面的分步展平方法。将带约束边界条件的全局参数化技术用于生成不规则三角形网格曲面的初始展平图，通过迭代有限元平面热应力求解，可以得到在应变能极小意义下的全局最优展平图。实验结果表明了这种方法的有效性。     

煤岩体中弹性比能分布的有限元计算分析

冲击地压发生的前提是矿山井巷和采场周围的煤岩体中储存了足够的弹性能．摸清围岩体中弹性能的分布规律是有效地进行冲击地压预测预报的前提，文中探讨了井巷和采场围岩体处于弹塑性变形状态下其弹性比能的计算方法，提出了用有限元法分析计算处于弹塑性变形状态下的煤岩体中弹性比能分布的理论与方法，以及产生冲击地压的弹性能判据．结果表明，蝶层巷道两帮煤体中弹性比能的最大值与采深的平方近似成正比，与其弹性模量近似成反比．对鲁村煤矿2217区段运输平巷的具体条件进行的有限元计算分析表明，该巷道不满足产生冲击地压的条件，与现场实际情况相吻合．     

地铁座椅结构分析与轻量化优化方法

地铁座椅的轻量化设计对于降低地铁车辆成本、节约原材料和能源消耗具有重要意义．针对某地铁座椅的轻量化设计要求,提出了一种有限元分析与试验验证相结合的轻量化优化方法．首先,采用有限元分析软件ANSYSWorkbench对地铁座椅结构进行了强度分析,在此基础上提出了轻量化优化方案,并通过有限元分析初步验证了轻量化优化后的座椅结构满足强度要求．其次,以实际加工好的地铁座椅为试验对象,模拟实际工况,设计并实施了静载试验和动载试验．试验结果一方面检验了有限元计算分析结果的有效性,另一方面进一步验证了地铁座椅结构轻量化优化的合理性．通过探讨有限元分析与试验验证相结合的方法在地铁座椅设计中的应用,为地铁座椅轻量化设计提供了一种快速、有效的现代设计手段．     

弹性力学中的一种有限元高精度方法

给出了一种有限元高精度方法,即有限元差分法的一般构造原理。用这种方法形成的总刚度阵是带状对称的。收敛性分析指出,该方法的应力场收敛于最小势能解答。数值算例表明,该方法的应力及位移解答精度均显著高于经典有限元法。另外该方法具有规范的列式,能够形成通用的计算程序     

光滑节点域有限元法

本研究采用与有限元法(finite element method, FEM)相对照的方式,论述了光滑节点域有限元法(node-based smoothed finite element method, NS FEM)节点域的形成方式,光滑应变矩阵的求解步骤以及光滑有限元形函数的计算方法。利用matlab对典型算例进行编程分析,结果表明NS FEM计算刚度矩阵偏软,位移和应变能为解的上限,应力、应变和应变能具有良好的计算精度且不会产生体积锁定现象等。