高层中间层隔震结构的非线性动力分析

采用时程分析方法,分析高层隔震结构在罕遇地震作用下的响应.主要包括结构的塑性变形和塑性发展情况,结构的层问位移及楼层加速度响应.结果表明,在罕遇地震作用下,隔震结构进入塑性的程度较轻,震后稍加修复即可继续使用.塑性铰最先出现在结构底部,逐渐向上层开展.塑性铰均产生在梁端,柱端始终未出铰.楼层位移主要集中在隔震曾层,但上...     

某大客车车架结构模态分析

为计算某大客车车架骨架模态,分析设计的合理性,考察各部件间的共振特性,用HyperWorks对车架有限元模型进行前、后处理,抽取三维模型的中面,在中面上划分网格,采用SHELL单元为基本单元,建立各零部件的有限元模型.应用OptiStruct求解得到车身骨架前6阶的模态及振型描述.从仿真分析可知,客车车身固有频率能避开...     

地震作用下高层钢 混组合结构的抗震性能分析

根据结构抗震设计规范,分别采用精细时程积分法和结构分析软件Midas/gen建模,对高层钢框架-混凝土核心筒的混合结构的动力特性和地震时程反应进行分析,得到自振周期及地震作用下的位移和加速度响应.通过对比可知精细时程分析方法和Midas/gen两种不同建模方法得到的计算结果吻合较好,说明精细积分分析方法和Midas/gen的分析方法都是适用可靠的,均能为此类结构的抗震性能研究提供有效的途径.     

基于四维图像的心室应力应变分析

为了克服传统有限元搜索方法中单元间位移不连续的缺点,提高位移计算的准确性,将空间信息与位移场对应起来,提出一种基于四维医学图像的心室应力应变计算方法.首先为心室的一个心动周期建立多个相位的内外壁B样条曲面模型;其次计算各个相位标记点的位移,利用所建模型进行拟合得到连续的位移场,并以模型的规范化转换坐标为中介将空间模型与位移场中的点一一对应;最后通过位移变化的物理力学关系计算应变和应力.实验结果表明,采用文中方法能够有效地计算分析心室的应力应变分布情况.     

超大空间结构塔楼在罕遇地震作用下的抗震性能

为研究超高层、超大空间建筑的抗震性能,以超高层立式交联电缆的高压立塔为研究对象,以基底剪力、最大层间位移角和最大位移为分析参数,采用剪力墙结构体系对塔楼结构进行研究.利用midas Building软件进行不同地震作用下的抗震性能分析,研究结果表明:罕遇地震作用下塔楼的基底剪力约为多遇地震作用下基底剪力的3.34 ～3.95倍;罕遇地震作用下塔楼横向位移最大值为54.054 mm,层间位移角最大值为1/134,满足规范要求;罕遇地震作用下塔楼框架柱和框架梁均处于带裂缝或屈服前状态,说明塔楼结构具有良好的耗能能力和抗剪性能.在罕遇地震作用下,该塔楼剪力墙结构整体受力性能良好,能够满足罕遇地震下的抗震性能要求.     

基于模糊PID控制的液压同步提升系统仿真分析

在LNG储罐穹顶液压整体提升技术中,不仅要保证各个提升吊点的位移精度和负载均衡控制,又要保证系统在提升过程中的平稳性。常规PID控制方式能够实现提升系统的同步控制,但由于控制参数不能根据负载的改变进行实时调整,导致液压整体提升系统在提升过程中会因速度波动而产生提升不平稳性。模糊自适应PID控制器可以实现控制参数的实时改变。运用AMESim和Matlab软件对液压整体提升系统的模糊控制模型进行联合仿真。仿真结果表明,模糊自适应PID控制在实现位移同步控制和负载均衡控制的前提下,能有效改善提升过程的不平稳性。     

大跨钢箱梁悬索桥地震响应有限元分析

根据某大跨钢箱梁悬索桥的设计图纸,采用ANSYS建立其有限元模型,采用壳单元对主梁进行模拟.通过不断调试找出最佳的主缆初始应力,完成悬索桥的初始找形分析.对悬索桥进行预应力模态分析,采用瑞利阻尼理论,通过悬索桥有限元模型的前2阶圆频率计算模型的质量阻尼和刚度阻尼.采用动力时程分析法对悬索桥进行地震响应有限元分析.结果表明:横桥向位移的最大峰值由横桥向地震波输入决定,纵桥向位移的最大峰值以及竖桥向位移的最大峰值主要由重力载荷工况决定,地震载荷工况对其贡献非常小.     

地震作用下锚固边坡的动力响应试验与数值分析

为了探究在地震作用下锚固土质边坡的动力响应规律,采用1∶7缩尺模型振动台试验,分别以Kobe波、汶川波和El Centro波作为输入波,监测坡体加速度,以此来研究锚固边坡加速度的响应规律和地震动参数(地震波类型、地震波幅值)对坡体加速度的影响,用数值模拟手段对试验结果进行了验证。结果表明：在地震作用下,随着边坡的高度上升,PGA放大系数随之增大,且在坡肩处达到峰值,即动力加速度响应最为强烈的位置在边坡顶部;在水平方向上,坡体的PGA放大系数无明显变化。当对于同一测点输入不同地震波时,Kobe波作用下的锚固坡体动力加速度响应最大,汶川波最小;对于同一种地震波而言,各测点处的PGA放大系数随着地震波幅值的逐渐增大,呈现出“先减小、后增大”的趋势,且边坡顶部的变化趋势更明显。     

大型LNG储罐灾难性破裂后LNG扩散范围分析

采用DNV公司的SAFETI 6.42软件,对容量为16×104m3 LNG储罐灾难性破裂后LNG扩散范围进行了仿真分析.     

竖向环境振动对人车路系统耦合振动的影响

为分析竖向环境振动对人车路系统耦合振动的影响,人体采用并联动力模型,车辆采用7自由度全车模型,路面采用Kelvin地基上梁单元进行模拟,通过车路之间的动态轮胎力建立起考虑竖向环境振动作用的人车路耦合振动方程；运用New-mark积分法对方程组进行求解,采用人体竖向振动加速度均方根值对车辆乘坐舒适度进行评价；对地震波频率和地震波幅值对系统振动的影响进行讨论,以及车辆乘坐舒适度和乘坐者人体生理反应进行分析.数值分析结果表明：竖向环境振动加剧了人车路系统的振动,显著增大了车辆乘坐舒适度指标；地震波频率和地震波幅值对车辆乘坐舒适度的影响都很大.     

The Data Analyses of a Vertical Storage Tank Using Finite Element SOFT Computing

With the rapid development of the petrochemical industry, the number of largescale oil storage tanks has increased significantly, and many storage tanks are located in potential seismic regions. It is very necessary to analyze seismic response of oil storage tanks since their damage in an earthquake can lead to serious disasters and losses. In this paper, three models of vertical cylindrical oil storage tank in different sizes, which are commonly used in practical engineering are established. The dynamic characteristics, sloshing wave height and hydrodynamic pressure of the oil tank considering the liquid-structure coupling effect are analyzed by using ADINA finite element software, which are compared with the result of the standard method. The close numerical values of both results have verified the correctness and reliability of finite element model. The analytic results show that liquid sloshing wave height is basically in direct proportion to ground motion peak acceleration, the standard method of portion sloshing wave height calculation is not conservative. The hydrodynamic pressure generated by liquid sloshing caused by ground motion is not negligible compared with the hydrostatic pressure. The tank radius and oil height have a significant effect on the numerical value of hydrodynamic pressure. The ratio of the hydrodynamic pressure and hydrostatic pressure, which is named hydraulic pressure increase coefficients, is related to the height, which given by the GB 50341-2014 code in China have a high reliability. The seismic performances of tank wall near the bottom needs to be enhanced and improved in the seismic design of the oil tank.     

卫星推进系统复合材料高压气瓶爆破失效分析

介绍一种卫星推进系统复合材料气瓶的2种功能失效模式:爆破失效和疲劳失效.重点分析引起爆破失效的主要因素,通过ANSYS采用薄壁壳单元SHELL 91模拟碳纤维螺旋缠绕层和环向缠绕层组合缠绕的多层结构模型,并提出一种爆破失效验证方法.研究结果表明,应力断裂、复合层受损和树脂开裂等是引起复合层破裂的主要因素.复合材料气瓶测试结果表明:采用SHELL 91模拟复合多层结构的分析方法是一种有效、实用的方法;基于复合层单层结构判定理论的爆破失效验证方法是合理、可行的,并可以为降低其失效概率提供数据依据.     

基于MFC的油罐设计抗震验算软件开发

目前各设计院在铁路油罐设计中多采用标准图,通常都不进行强度及抗震等要求的验算.在抗震设防烈度要求较高地区,标准油罐的罐底环形边缘板厚度和各圈罐壁有效壁厚往往达不到要求.通过开发适用于铁路机务设计中的油罐抗震验算软件,不但可以提高机务设计效率,还能保证设计储罐的安全可靠性.     

轮轴压装过程的有限元分析

由于轮轴压装质量直接影响轨道列车的安全运行,针对轮轴压装不当产生轮轴内表面严重机械损伤的问题,应用有限元法对其进行研究.用Abaqus建立过盈配合下轮轴的有限元模型,仿真分析压装过程中压装力和等效应力的变化及分布规律,发现应力集中位置位于车轴轮座与轮毂孔的结合处及注油孔的外沿,因此应对应力集中位置做重点探伤;压装过程中压装力和最大等效接触应力都不断变化,其中压装力随着压装位移的增大而逐渐增大,而最大等效接触应力随着压装位移的增大呈先增大后减小的趋势;通过对比不同压入位移时轮轴的等效应力发现,压入位移超过190 mm时,车轴左端卸荷槽处开始发生形变,出现应力集中现象,因此压入位移应控制在190 mm以内.     

热风炉热风竖管底板结构强度有限元分析

为设计更薄的热风炉热风竖管底板,解决试验结果和经验公式计算结果无法反映其实际受力情况的问题,用ANSYS分析某底板的结构强度.根据该底板的结构几何模型建立有限元模型,采用SOLID 185单元划分网格.分析中不考虑固定支座处的滑动;设定砖载荷、上部竖管自重载荷、内压载荷、温度载荷等边界条件.对底板、底板下部筋板、筒体和筒体外围筋板的应力与位移分布的分析表明:底板及其筋板与竖管筒体连接处易出现应力集中现象;在热膨胀和内压的作用下,最大位移出现在底板下部筋板与筒体交界处、筒体自由边界处和筒体外围筋板的上部.计算结果表明该底板能满足结构强度要求.     

既有建筑增设电梯井道结构的抗震性能

为分析既有建筑增设电梯的冷弯薄壁型钢框架电梯井道的抗震性能,采用有限元法建立电梯井的抗震分析模型,考虑结点初始刚度和是否增设斜撑的影响,分析在多遇地震波和罕遇地震波作用下电梯井各楼层的响应.计算结果发现:随着结点初始刚度的减小,电梯井框架结构各楼层位移、层间位移和自振周期逐渐增大,但基底剪力和对既有建筑的作用力降低;半刚性结点有一定的耗能作用,在满足结构抗震要求时可适当考虑半刚性连接;适量增设斜撑可提高结构刚度,同时框架侧移和层间位移角明显减小.     

大型机械部件传动空心轴用液压联轴器内外套壁厚设计的研究

船用空心轴在保证传动不发生变化情况下,可以减轻传动轴重量及传动惯性,但在装配时空心轴会出现液压联轴器内套受力变化不均,在设计液压联轴器时无法准确设计内、外套的壁厚。论文研究液压联轴器内套内压力p沿轴向的变化规律,为以后设计设计内、外套的壁厚打下理论基础。用SAS软件来分析空心轴外侧所受液压联轴器的内套的压力回归曲线并进行数据采集处理,利用高斯曲线的数学模型,算出液压联轴器内套内压力p沿轴向的变化规律方程,理论值和实测压力比较,研究了空心轴外侧压力与径向变形位移比值的变化发展趋势。理论压力值与实际压力p值基本相同,空心轴外侧压力与径向变形位移比值的变化发展趋势回归方程实际效果良好可以用来指导生产,为液压联轴器的内、外套壁厚设计提供理论支撑。     

三维薄膜型FLNG储舱晃荡载荷的数值仿真

针对浮式液化天然气(Floating Liquefied Natural Gas,FLNG)船大型储舱内的液体晃荡问题,分别以薄膜型储舱的1∶20模型及原型为研究对象,采用CFD仿真方法分析百年一遇生存海况下液舱内晃荡载荷的基本规律和危险工况.结果表明:在真实海况下,现有FLNG储舱设计中的晃荡冲击载荷主要来源于船体纵向运动,可能出现的最大冲击载荷约为0.4 MPa,主要发生在纵舱壁与横向隔水舱的拐角位置,危险载液率为20%~30%及90%.