Analysis theory of spatial vibration of high-speed train and slab track system

The motor and trailer cars of a high-speed train were modeled as a multi-rigid body system with two suspensions. According to structural characteristic of a slab track, a new spatial vibration model of track segment element of the slab track was put forward. The spatial vibration equation set of the high-speed train and slab track system was then established on the basis of the principle of total potential energy with stationary value in elastic system dynamics and the rule of ＂set-in-right-position＂ for formulating system matrices. The equation set was solved by the Wilson-θ direct integration method. The contents mentioned above constitute the analysis theory of spatial vibration of high-speed train and slab track system. The theory was then verified by the high-speed running experiment carried out on the slab track in the Qinghuangdao-Shenyang passenger transport line. The results show that the calculated results agree well with the measured rcsults, such as the calculated lateral and vertical rail displacements are 0.82 mm and 0.9 mm and the measured ones 0.75 mm and 0.93 mm, respectively; the calculated lateral and vertical wheel-rail forces are 8.9 kN and 102.3 kN and the measured ones 8.6 kN and 80.2 kN, respectively. The interpolation method, that is, the lateral finite strip and slab segment element, for slab deformation proposed is of simplification and applicability compared with the traditional plate element method. All of these demonstrate the reliability of the theory proposed.     

腔体结构对射流陀螺分辨率影响的有限元分析

对两种不同腔体结构射流陀螺敏感元件内的流场进行对比分析。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了矩形结构腔体和流线型结构腔体射流陀螺敏感元件内的二维流场分布。计算结果表明:流线型腔体结构出口截面气流流速高于矩形腔体结构,为喷嘴处流速的28.87%,在一定程度上汇聚了气流;流线型腔体结构能减小腔体内的气流积聚,使循环通道内的气流更顺畅;流线型腔体内的流速梯度变化趋势大于矩形腔体,温度变化较大,其分辨率优于矩形腔体。     

用边界单元法分析张力在轧制中的作用

建立了弹塑性问题的边界元方法,并用此方法模拟了冷轧板带三维轧制过程,讨论了改变前、后张力时,轧件的三维变形特点. 结果显示:增加张力可以限制金属横向流动,加大厚向变形,使端面厚度更加均匀.     

空间薄壁筋条加筋板应力强度因子的解析—有限元混合法

在铆钉力法的基础上提出了薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时计算加筋板应力强度因子的解析－有限元混合法。对含裂纹和不含裂纹空间薄壁筋条，分别建立了棱线横向位移不连续平板模型和修正的二力杆模型。分析和计算发现，空间薄壁筋条和蒙皮均含裂纹时，加筋板应力强度因子的变化出现了一些新的规律。     

Lateral load-carrying capacity analyses of composite shear walls with double steel plates and filled concrete with binding bars

A method is developed to predict the lateral load-carrying capacity of composite shear walls with double steel plates and filled concrete with binding bars(SCBs). Nonlinear finite element models of SCBs were established by using the finite element tool, Abaqus. Tie constraints were used to connect the binding bars and the steel plates. Surface-to-surface contact provided by the Abaqus was used to simulate the interaction between the steel plate and the core concrete. The established models could predict the lateral load-carrying capacity of SCBs with a reasonable degree of accuracy. A calculation method was developed by superposition principle to predict the lateral load-carrying capacity of SCBs for the engineering application. The concrete confined by steel plates and binding bars is under multi-axial compression; therefore, its shear strength was calculated by using the Guo-Wang concrete failure criterion. The shear strength of the steel plates of SCBs was calculated by using the von Mises yielding criterion without considering buckling. Results of the developed method are in good agreement with the testing and finite element results.     

弯辊和串辊对带钢板形影响

基于有限元软件ANSYS建立了冷轧六辊轧机的三维弹塑性有限元参数化模型。将轧机实体模型转换成有限元模型,根据轧机的工作方式提炼出边界条件和载荷条件,施加在有限元模型上。参数化模型采用ANSYS参数化设计语言APDL编写。通过修改程序中的参数,计算分析了弯辊力、中间辊的串辊量以及带钢宽度等参数对带钢形状和辊缝的影响。计算结果表明:当带钢宽度小于1 300 mm时,调整弯辊力对带钢板形的改变较为明显;当带钢宽度大于1 700 mm时,调整弯辊力对改变带钢板形的作用变得非常小,此时通过连续可变凸度轧辊（CVC）的串辊来调节板形更有效。该结论与冷轧厂实践结论一致。     

清江高坝洲大坝的抗滑稳定分析

应用三维有限元方法对清江高坝洲水电站溢流坝段的应力和位移进行了计算 ,着重分析了剪切带对应力和位移的影响 ,同时对溢流坝沿建基面及基岩内剪切带的抗滑稳定进行了分析 ,得出一些初步结论     

考虑柱体摇摆效应的半刚性榫卯柱架弹性抗侧刚度简化计算方法

为了准确描述半刚性榫卯柱架在水平荷载下的抗侧行为,提出能够综合考虑榫卯节点半刚性和柱体摇摆效应的弹性杆-弹簧单元的简化分析模型.分别采用直接刚度法和静力凝聚法计算得到柱架的整体刚度矩阵和抗侧刚度表达式,通过计算值和拟静力试验结果的对比,验证了模型的有效性.选取木材弹性模量、榫卯刚度、柱高及竖向荷载为研究对象进行拓展参数...     

条形基础稳定性弹塑性大变形有限元分析

对土体失稳过程中弹塑性大变形的问题,采用大变形问题的Updated Lagrangian描述方法,建立了土体稳定分析的弹塑性大变形有限元模型,提出了坐标更新和非线性方程组线性化的方法：计算了均布竖向荷载情况下的条形基础地基稳定性,通过与Prandtl解和弹塑性小变形有限元法所得结果的对比,说明了用弹塑性大变形有限元法进行土体稳定性计算是可行的．通过对倾斜荷载作用并考虑土体自重情况下的条形基础地基稳定性分析,表明弹塑性大变形有限元法不仅能反映土体抗剪强度指标对土体稳定性影响,而且也能反映土体弹性参数对土体稳定性影响,说明了用弹塑性大变形有限元法计算土体稳定性的合理性及对工程安全的重要性．     

流变理论在深基坑开挖中的应用探讨

以河南某地灰粘土的室内流变试验的试验结果为例 ,介绍了利用土体的流变曲线确定其流变本构模型和模型参数的过程 ;对土体的粘弹塑性流变问题进行了有限元分析 ;编制了考虑土的流变特性的深基坑支护桩有限元计算程序 ,进行了实例计算 ,对计算结果进行了分析 ,并与实测值进行了对比 ;结果表明 :实测值与考虑流变时的理论计算值比较吻合     

用有限元多晶体模型预测不同加载方式对板条多点弯曲成形的影响

采用有限元多晶体模型对无模多点成形条件下不同加载方式的板条多点弯曲成形过程进行了数值模拟。利用作者开发的FEPM软件系统预测出多点模具成形法和边部向中心成形法两种变形路径下的弯曲成形结果 ,同时给出了边部向中心成形法变形过程各阶段的等效应力场、等效应变场和平均应力场等 ,并对不同加载方式下金属的塑性流动规律进行了理论与实验对比。     

轧辊弹性与热变形的耦合对带钢出口断面的影响

用影响函数法分析了冷轧风的四辊轧机辊系的弹性变形，并用有限单元法对轧机工作辊的热特性进行了三维模拟，耦合计算结果表明，轧辊的热特性对带钢的出口断面有重要影响，利用影响函数法和有限单元法耦合分析轧辊的弹性变形和热变表可以比较准确地预报轧件的出口断面。     

掩护梁有限元分析及其强度评价方法

将掩护梁三维CAD实体模直接型转入有限元系统的方法对掩护梁进行应力计算,为掩护梁的强度设计提供了更详细的应力参考数据.通过有限元计算结果与常规设计方法的对比分析,对掩护梁常规设计方法进行了评价并提出了改进掩护梁强度设计的方法.     

基于薄层法-有限元法的地铁引起地面振动分析

运用薄层单元法与有限单元法结合的方法,对地铁列车运行时的地面振动进行了分析研究,计算了离地铁隧道不同距离的地面加速度,并与实测结果进行比较,结果吻合较好,可为地铁运营时对周围环境的振动影响提供预测与参考.     

加筋土结构（挡墙）有限元分析

采用了复合材料理论和有限元方法，对加筋土结构进行非线性分析，分析时把土体视为非线性单元，把筋带视为线性单元，为了研究筋、土之间的滑动性质，应用接点滑动单元，同时考虑了墙面位移、筋带变形的影响；计算值与模型试验实测值相吻合，表明该方法正确有效。     

高层建筑框筒结构的简化计算法

本文吸取离散化方法和连续化方法的各自优点,借鉴有限方法的理论,提出了一种分析高层建筑框筒结构的简化方法,在引入广义条元的概念后,对广义了内的梁,柱进行不同的处理。     

薄板弯曲分析的混合条－元法

本文在有限元法（ＦＥＭ）和有限条法（ＦＳＭ）的基础上，提出了薄板弯曲分析的混合条－元法ＣＳＥＭ。用两端简史的有限条位移函数与四结点矩形有限元位移函数迭加作新的位移函数，导出了薄板弯曲混合条无法的各种公式。用自编的ＣＳＥＭＦＯＲＴＲＡＮ程序计算了若干算例，算例结果表明了ＣＳＥＭ方法的精确性和有效性。     

混沌理论与可信域相结合的深基坑开挖侧移预测

为了进一步扩展深基坑开挖侧移预测的基本理论及方法,应用混沌时间序列理论,结合深基坑开挖侧移规律,提出了基于加权一阶局域法与可信域相结合的深基坑开挖侧移预报模型.将实测数据扩展到多维空间,重构延迟坐标状态空间,求出最大Lyapunov指数,由加权一阶局域法求出预测值,由邻近点距离差、变形速率等影响因素确定可信域.工程实测表明,该模型提高了深基坑开挖预测的精度和可靠度,可用于深基坑开挖侧向位移变形预测.     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

等径侧向挤压等效应变分布的有限元模拟

等径侧向挤压可以使材料反复变形,使应变逐渐积累,最后得到很大的应变量,从而降低材料的晶普尺,得到细晶材料,然而如何计算不同变形方式的应变量,将应变量与晶粒尺寸联系起来需要深入研究,本语文对等径主过程中的等效应分布进行了有限元数值模拟,并将模拟计算结果与几何分析法计算结果进行了比较,得出等径向挤压过程材料的变形规律和等效应变的计算方法;为进一步研究建立了基础。