拱坝三维有限元等效应力应用及对比分析

有限元等效应力是拱坝设计规范规定的强度校核方法和设计标准,在介绍了其基本理论和计算方法的基础上,结合工程实例介绍有限元等效应力的运用,按规范规定的强度标准进行校核,计算结果合理有效,同时与其它计算方法进行了比较分析,揭示了拱坝等效应力计算研究对工程的意义,得出有益结论,为拱坝结构计算研究提供参考.     

双口渡砌石拱坝有限元等效应力分析

应用局部非协调网格协调位移计算方法对古田双口渡砌石拱坝进行了有限元应力分析,并采用在有限元内力法基础上提出的改进的拱坝应力分析方法对其进行等效应力的分析计算,计算成果相比较,二者结果相似,应力分布规律相同.     

浙江省门溪水库拱坝结构应力分析

采用有限元法对浙江省门溪水库拱坝坝体内部结构应力进行分析,并采用有限元等效应力法对坝体和坝基(坝肩)接触部位应力进行复核分析结果表明,采用有限元等效应力法由于消除了坝体和坝基(坝肩)接触部位的应力集中现象,计算得到的坝体最大主拉和主压应力均在规范容许范围之内,可为大坝安全评价提供参考.     

塔设备连接法兰的校核方法研究及应用

为了解决石化行业中塔设备连接法兰腐蚀后的连接可靠性问题,降低生产过程中的事故发生概率,对法兰校核方法进行了研究,并结合工程实例,提出了用有限元软件AxiPRO对法兰连接系统在内外载荷共同作用下的强度和刚度校核方法,克服了法兰设计校核标准中不考虑外部载荷的影响和只进行强度计算的弊端.首先对法兰连接系统进行强度校核,通过等效应力原则确定连接系统中的危险区域,考核其是否满足强度要求;然后对法兰密封性进行了计算,根据垫片应力分布情况推断法兰的泄漏情况及泄漏趋势,最后给出了法兰泄漏预判断的有限元分析方法流程.     

基于应力分析设计的汽包封头强度校核

基于应力分析设计法的基本原理,给出了通过有限元法得到应力分量后进行应力分类和应力评定的方法。通过有限元计算得到汽包封头的温度场、应力场,确定了其危险截面,并应用应力分析设计法对汽包封头的强度进行了校核。     

考虑施工过程影响的拱坝体形优化分析方法及应用

基于序列二次规划(SQP)优化算法,以坝体有限元等效应力为应力约束条件,以坝体方量为目标函数,并考虑拱坝柱状浇筑、封拱灌浆等施工过程,进行拱坝体形优化计算.计算过程采用有限元全过程参数化分析方法,自动实现了拱坝的三维建模、荷载施加、施工过程模拟、有限元等效应力计算以及拱坝体形优化迭代等分析过程.以淋溪河拱坝为例进行了拱坝体形优化计算,计算结果表明,考虑施工过程的优化结果与不考虑施工过程的优化结果相比更加安全,也更具有实际意义,优化后的坝体厚度更薄,坝体方量减少近20%,拉、压应力已达到约束边界,优化后体形基本上达到了可能的最优体形.     

基于有限元分析的泵体应力计算与校核

为了验证屏蔽泵泵体设计的合理性,采用有限元分析方法,建立屏蔽泵泵体有限元力学模型并进行了仿真计算,对其进行了静力学分析和强度校核,求解了泵体应力和应变分布情况。研究结果表明,通过对泵体进行应力计算与校核,验证了泵体的最大应力和最大变形均在合理范围内。研究成果可以作为泵体结构优化设计、改进的重要参考,为理论设计和实际工程应用提供了理论依据。     

风力发电机组螺栓强度计算校核系统设计

应用VC＋＋,设计了螺栓强度校核系统,通过运用连接螺栓静强度计算和疲劳强度计算功能模块,实现了螺栓相关理论参数的计算与获取,达到让这些复杂繁琐的理论计算更加高效的目的．最后以螺栓疲劳应力模块为例,将其计算结果与有限元软件分析结果进行比较,两结果基本一致．     

高压油管头四通应力分析设计

依据API-SPEC 6A-2004<井口装置和采油树规范>对油管头四通设计的要求,运用ANSYS软件对油管头四通进行有限元应力分析设计,分别对其设计条件、水压试验和防喷试验3种情况进行有限元计算,并按照ASME-2规范要求,通过等效线性化方法对有限元计算结果进行应力分类处理和评定,证明油管头四通结构在设计条件下是安全可靠的.     

2018规范对集装箱船结构强度直接计算的影响

根据现行海船规范对集装箱船舱段结构强度直接计算(DSA)的内容修订,通过对一艘135m1 140TEU沿海敞口集装箱船进行结构强度直接计算和评估,从载荷、工况、屈服强度衡准及屈曲评估等方面与旧规范进行对比,分析新规范对集装箱船DSA的影响。结果表明,载荷的修订对应力计算结果的影响不大,屈服强度的校核要求更为全面;新规范进一步完善了屈曲校核的计算方法,对屈曲的要求有所提高。     

基于新规范的哑铃型拱肋徐变效应分析

针对钢管混凝土拱桥由于钢管内混凝土徐变导致的拱肋下挠和截面应力重分布问题,基于《公路钢管混凝土拱桥设计规范》(JTG-T D65-2015),考虑哑铃型拱肋截面的截面特性,计算新规范下的徐变系数,通过对一座152米钢管混凝土拱桥建立全桥的有限元模型,并与按原JTG D62-2004路桥规范中的徐变系数计算所得出的结果进行对比分析。结果表明:针对钢管混凝土的JTG-T D65-2015规范的徐变系数比针对普通钢筋混凝土的JTG D62-2004规范的徐变系数小。按JTG-T D65-2015规范计算的由徐变引起的拱肋下挠值比按JTG D62-2004规范计算所得值小10%左右,徐变引起钢管截面应力增大和混凝土截面应力减小,按JTG-T D65-2015规范计算得到的钢管应力增大值比按JTG D62-2004规范计算所得到的值小10%-15%左右。     

蒲山大桥力学性能分析

采用MIDAS／Civil软件建立蒲山大桥——下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,分3种工况计算该桥在恒载和恒载＋活载作用下的桥梁力学性能,计算结果表明该下承式钢管混凝土系杆拱桥的系杆最大压应力值为-12．6MPa,拱肋最大压应力值为-120．0MPa,均小于材料的设计抗压强度;吊杆安全系数最小为3．17,满足规范关于最小安全系数不得小于2．5的规定,具有较大安全储备;该桥梁在汽车荷载作用下位移满足设计规范正常使用极限状态下的变形要求。本文计算结果已为该拱桥的设计复核提供了参考。     

砼坝的三轴非线性应力计算程序设计方法探讨

目前在砼坝承载力设计中采用的是用简单参数准则表达的经验安全系数设计法。但砼坝一般都处于复杂应力状态。研究表明,采用经验安全系数和单轴强度表达的计算方法不能反映出于复杂应力状态下的砼坝的真实强度特性,其计算结果与实际情况有较大距离。本文提出了在砼坝有限元应力分析程序中引入Ottosen四参数强度准则和Gerstle-Stankowski增量型非线性砼本构关系的计算程序编制方法。     

预应力钢筋混凝土轻轨桥梁的有限元分析

建立了武汉轻轨桥梁的三维有限元模型,对普通钢筋采用一种分层的等效方法,对预应力钢筋采用修正的等效载荷法.将结构要素都纳入到有限元模型中,计算了几种典型工况作用下轻轨桥梁的应力和变形,并对计算结果进行了详细的分析和对比.验证了该桥梁的安全性,提出了对于该桥梁设计及三维有限元方法应用于轻轨桥梁设计的一些建议.     

罕遇地震下渡槽槽架结构弹塑性侧移的可靠度分析

基于变形破坏准则和规范推荐的弹塑性层间位移的简化计算方法,以层间位移为控制指标,提出了渡槽结构"大震不倒"的可靠度分析模型;基于现行相关规范的规定,提出了渡槽槽架结构层间位移的控制限值;根据各随机变量的统计特征,采用Monte-Carlo模拟与有限元相结合的方法对渡槽槽架结构弹塑性位移控制的可靠度进行了研究,结合实例,分析了层间位移可靠指标与层屈服强度系数ξy之间的关系,并为渡槽结构在地震作用下的可靠度分析和设计提供了一种新方法.     

基于有限元修正节理岩质边坡稳定性计算的解析解

采用有限元方法探讨在人工开挖或自然侵蚀环境下,岩质边坡体内应力场的变化及节理发育形成机理,并采用有限元强度折减法对后缘具有张节理边坡的稳定性影响因素进行敏感性对比分析,进而得出具有非贯通节理边坡稳定性计算的修正解析解。结果表明:卸荷及风化作用导致边坡体由表及里出现应力重分布及应力集中的现象,使边坡后缘由顶部向下发育一簇竖直向下或略向临空面倾斜的张节理,当张节理与下部的缓倾剪节理贯通时,边坡发生破坏;边坡稳定性最敏感的影响因素为受剪节理的倾角及贯通度,其次是节理的强度参数;可将工程中较难调查的节理贯通度转化为节理的强度参数来等效表达,并根据Mohr-Coulomb强度准则推导得到适用于具有非贯通节理的岩质边坡稳定性的修正解析解。     

基于ANSYS再沸器管口接管应力的仿真分析

以某一型号再沸器管口接管为例,采用ANSYS有限元分析方法,构建接管管口有限元模型。根据再沸器接管管口的受力情况确定模型边界条件和载荷条件,通过有限元仿真计算获得管口接管处的TRESCA等效应力云图,然后根据JB4732《钢制压力容器——分析设计规范》进行应力强度评定。结果表明结构的最大应力（317.689 MPa）出现在接管与筒体连接处筒体一侧的外表面, 接管应力强度满足工况要求,研究结果验证了设计的安全性和合理性,为下一步再沸器管口接管结构优化设计提供了理论基础。     

钢板筒仓稳定屈曲分析

对空仓和实仓2种状态下不同壁厚的钢板筒仓进行了有限元屈曲分析,结果表明空仓的有限元临界屈曲应力与理论解接近.如果将有限元临界应力乘以<粮食钢板筒仓设计规范>中的筒仓失稳破坏稳定系数,再乘以初始缺陷影响系数0.5,则所得结果与规范一致,所以通过有限元计算可以获得筒仓的许用临界屈曲应力.