猴子岩超高面板堆石坝应力和位移非线性有限元分析

建立合理的三维有限元模型分析面板堆石坝的应力变形特性对于优化坝体设计、改进施工方法具有重要的意义。以猴子岩超高面板堆石坝为例,运用邓肯—张E-B模型建立了堆石体材料的本构模型,通过APDL参数化语言对邓肯—张E-B模型进行了二次开发,运用生死单元技术模拟了施工过程,利用ANSYS软件建立猴子岩面板堆石坝三维有限元计算模型分析了大坝蓄水期的应力和变形,并对蓄水期坝体位移的有限元计算值与水管式沉降仪的监测值进行了比较分析。结果表明,有限元计算得到的坝体位移、应力均满足安全要求,符合大坝变形的基本规律,实测值与计算值基本吻合,进一步验证了有限元计算值的可靠性,为优化设计和指导施工过程提供了可靠的依据。     

金平沥青混凝土心墙堆石坝三维有限元数值分析

采用三维数值计算方法对金平沥青混凝土心墙堆石坝进行了仿真分析。计算中采用Duncan-ChangE-B双曲线模型作为大坝堆石体及沥青混凝土心墙的本构模型,并根据施工进度模拟大坝的施工、蓄水过程。分析了不同工况下堆石体及沥青混凝土心墙的应力变形。根据计算分析可得结论:金平沥青混凝土心墙堆石坝其堆石体的材料强度满足要求,不会被剪坏;大坝内沥青混凝土心墙发生水力劈裂的可能性不大;心墙的稳定性能够满足规范要求等。     

公伯峡面板堆石坝应力变形及材料敏感性分析

基于邓肯E～B模型,对公伯峡面板堆石坝施工期和蓄水期的应力变形进行了非线性有限元仿真计算,研究了其应力变形的变化及分布规律;对主堆石体主要材料参数进行了敏感性分析,探讨了其对高面板堆石坝应力变形的影响特点。     

200 m级面板堆石坝面板脱空影响因素分析

目前针对200 m级高面板堆石坝面板脱空机理的研究较少,而国内已建的部分高面板堆石坝均出现不同程度的面板脱空现象。为研究面板脱空影响因素,利用三维非线性有限元对高面板堆石坝进行全方位结构计算,从力学机理上对面板脱空的主要影响因子（堆石流变、施工分期和筑坝材料等）进行深入分析。结果表明,200 m级高面板堆石坝面板脱空受多种因素的相互影响,堆石体流变使面板脱空趋势变大,抗剪强度高的堆石体可减小面板脱空范围,优化施工顺序对控制面板脱空有利。     

超临界汽轮机铸造主汽阀门蠕变强度有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS对超临界600MW汽轮机主汽阀计算模型进行有限元分析,通过分析结果校核主汽阀的结构和材料是否能够满足机组运行时对主汽阀的要求.     

柴油机连杆有限元接触分析算法的探讨

利用ANSYS有限元分析软件对6113型柴油机连杆进行了有限元接触分析算法的探讨。根据连杆的受载状况,建立了按多体接触的三维模型,模拟了连杆零部件之间的接触,用有限元的方法对设计的连杆进行了结构强度计算分析。     

缠绕拉拔式弯管主要工艺参数数值模拟

利用美国大型通用有限元软件ANSYS模拟缠绕拉拔式弯管工艺过程。通过模拟，计算管子弯曲变形所需的弯矩，计算管子弯曲部分外壁减薄率和椭圆度。利用ANSYS的参数化设计语言，使所做的分析适用于不同的管子直径、材料、弯曲半径。     

混凝土高面板堆石坝流变分析

针对高面板堆石坝的应力变形特性,分析了堆石体的流变机理,提出了一个能够反映堆石长期变形特性且易于通过反分析方法确定参数的堆石流变模型.研究了公伯峡电站面板堆石坝在不计入堆石流变和计入堆石流变两种情况下的面板坝的应力变形分布范围和形态,以及计入堆石流变后对面板和周边缝所产生的各种影响与程度.     

西龙池面板堆石坝应力变形三维有限元分析

分别采用邓肯E-B模型和沈珠江双屈服面模型模拟堆石坝体、利用线弹性模型模拟沥青混凝土面板进行有限元变形及应力计算分析,并对两种不同模型在竣工期和蓄水期坝体堆石和面板的应力变形规律进行了比较.结果表明,对外凸反拱曲线型面板堆石坝,邓肯模型计算的面板拉应力较大与实测不符,而弹塑性模型的计算结果则较合理.     

基于ACC-RBF的水布垭面板堆石坝参数反演分析

蚁群聚类径向基函数(ACC-RBF)神经网络是将蚁群聚类算法和径向基函数神经网络组合运用的一种新型神经网络模型,把该网络用于水布垭高面板坝堆石体的多参数反演问题,在室内试验参数的基础上用有限元计算获得学习样本,采用该网络对坝体堆石料的邓肯E-B模型参数进行反演分析,用反演所得参数结合三维非线性有限元计算坝体应力变形,并...     

微格栅砌体的力学性能研究

微格栅砌体是一种集耐火特性和绝热特性于一体的新型炉体砌筑材料。利用有限元分析程序ANSYS对微格栅砌体的结构力学特性进行了模拟分析。对微格栅砌体应力分布的定量分析表明:微格栅砌体完全能够满足工业炉炉体的力学性能要求。另外,对微格栅孔型结构变化对砌体应力分布的影响进行了系统研究,为微格栅砌体的优化设计提供了依据。     

涡轮盘-片的结构可靠度计算及灵敏度分析

以某燃气涡轮盘-片系统为对象,综合考虑载荷及材料性能的随机性,利用ANSYS程序对结构进行了有限元分析,运用响应面法模拟得到了结构在紧急工况和典型工况下的最大应力和最大应变能的二次响应面函数表达式。基于该响应面函数,应用蒙特卡罗法,计算了涡轮盘?片结构在两种工况下的结构静强度可靠度和疲劳可靠性参数,分析了涡轮盘?片结构最大应力和疲劳寿命对主要随机变量的灵敏度,对该燃气轮机的运行管理以及材料性能的改进提出了针对性建议。本文的分析方法及结论对于其它复杂工程结构系统的可靠性分析有一定的参考价值。     

Improved ratcheting analysis of piping components

It is well known that ratcheting (defined as the accumulation of deformation with cycles) can reduce fatigue life or cause failure of piping components or systems subjected to seismic or other cyclic loads. This phenomenon is sometime referred to as fatigue-ratcheting, which is yet to be understood clearly. Commercial finite element codes cannot accurately simulate the ratcheting responses recorded in tests on piping components or systems. One of the reasons for this deficiency has been traced to inadequate constitutive models in the existing analysis codes. To overcome this deficiency, an improved cyclic plasticity model, composed of the Armstrong–Frederick kinematic hardening rule and the Drucker–Palgen plastic modulus equation, is incorporated into an ANSYS material model subroutine. The modified ANSYS program is verified against three sets of experimental results. The simulations from this modified ANSYS show a significant improvement over the unmodified ANSYS and the ABAQUS codes.     

燃气轮机涡轮盘温度及应力场计算分析

用通用有限元计算程序ANSYS对某燃气轮机透平第一级涡轮盘的轴对称原模型温度和应力场进行稳态计算。计算中考虑了材料的非线性,惯性力和温度边界条件。分析了温度和应力场,根据计算结果对结构进行了修改,对修改前后的数据作了对比,提出了改进设计建议。本计算结果为涡轮盘疲劳寿命预测提供了依据。     

某舰用锅炉过热器胀接接头弹塑性有限元分析

针对某舰用锅炉过热器实际胀接结构 ,采用大型有限元通用程序ANSYS建立了胀接接触分析模型 ,进行了三维弹塑性有限元分析。研究了材料特性和工作温度等对胀接接头残余接触压力的影响 ,并提出一些对工程设计和排除故障具有指导作用的建议     

电控柴油机用电磁阀电磁场三维有限元分析

运用ANSYS软件对电控柴油机用高速大流量电磁阀电磁场进行了三维有限元分析,分析了电磁铁在一定的工作间隙和电流下的静态电磁力特性,讨论了电磁铁的有效吸合面积、线圈匝数、电磁铁极柱数、衔铁厚度和电磁铁磁性材料对静态电磁力的影响,对电磁场有限元计算结果进行了试验验证,结果表明,计算模型具有较高的精度,可用于开发电控柴油机用高性能电磁阀。     

石蜡／蒙脱土纳米复合相变材料的制备及在墙体上的应用

利用未经改性的蒙脱土与石蜡类相变材料复合，制备具有搭接结构的纳米相变复合材料，将些复合材料加入到混凝土中可制得相变建筑材料，并且应用ANSYS软件分析了相变建筑材料的温度分布情况，相变建筑材料的加入，减少了室内的温度波动，提高了居住舒适性。     

Evaluation of equivalent structural properties of NREL phase VI wind turbine blade

This paper presents the structural model development and verification process for the National Renewable Energy Laboratory (NREL) Phase VI wind which consists of the blades, rotor, nacelle, and tower. The mass and stiffness properties of all parts had to be clearly defined to develop the structural model for the entire turbine. However, it was difficult to define the geometries and material properties of the blade structure and power generating machinery because of their complexity. To perform a FSI analysis, fluid and structural models that shared the associated interface topology had to be provided. With the help of an eigen-value analysis, the structural stiffness and mass properties were verified in comparison with the values reported by NREL. A finite element (FE) model that included the blade, nacelle, and tower was developed based on the NREL's reported data. The commercial FE software ANSYS was used to develop the geometry and mesh, and to perform the eigen-value analysis. The various material properties and configurations of the entire turbine system were tested to obtain the proper material properties to determine this value. Overall, the proposed geometry, material, and mass properties were in good agreement with the measurements, but need to be discussed further.     

汽轮机转子的多变量随机动态响应及可靠性分析

为了满足汽轮机转子的高可靠性设计要求,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数等多随机变量同时作用的情况,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,编制汽轮机转子的多变量随机应力应变均值及其各阶中心矩的计算程序,通过与Monte-Carlo模拟方法相对比,验证了该方法的正确性。根据计算得出的汽轮机转子最大应变的各阶中心矩,通过Gram-Charlier级数拟合得到汽轮机转子应变随机响应的概率密度函数,并依据可靠度计算公式计算得出转子的可靠度。同样与直接Monte-Carlo模拟方法相比较,计算结果表明,两者相对误差较小,验证了采用级数拟合方法的合理性。