动态载荷下高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命预测

根据橡胶材料的松弛实验数据,将经验剪切模量松弛函数KWW(Kohlrausch-William-Wats)方程转换为供粘弹性有限元分析的广义Maxwell模型的剪切模量松弛函数。联合使用Unigraphics(UG)和hypermesh软件建立橡胶关节的有限元模型并将其导入ABAQUS商用有限元软件中;采用超弹性与黏弹性相结合的本构关系,在复杂载荷条件下,用ABAQUS有限元软件计算出橡胶关节的等效蠕变与时间的关系。通过建立橡胶材料永久变形率与等效蠕变的关系式,获得了复杂应力条件下橡胶老化寿命与永久变形之间的关系。根据橡胶关节承受的实际荷载工况,确定了高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命。     

滚石作用下混凝土连续钢构桥动力响应分析

滚石是山区常见的一种地质灾害现象,对桥梁的安全构成严重威胁。滚石撞击桥梁的过程具有瞬时性、剧烈性和复杂性,应用非线性有限元分析软件LS-DYNA对这一过程进行数值仿真,得到了混凝土连续钢构桥的动力响应。计算结果表明：碰撞损伤变形具有明显的局部性,基本上集中在碰撞接触区域;水平撞击时碰撞力最大,对桥梁的损坏最为严重,碰撞力和变形随着撞击角度的增加而减小。文章提供的方法和数值仿真结果对桥梁的安全性评估具有重要的参考价值。     

河流穿越高压输气管道悬空长度的动态演变过程及临界状态的数值方法研究

针对河流对穿越高压输气管道支撑边界的冲刷导致悬空长度变化的动态演变过程,利用ANSYSMultiphys-ics软件建立河床一管道一水流3维有限元整体模型。运用顺序耦合法实现了穿越高压输气管道由于水流冲刷引起悬空长度不断变化条件下流体与固体结构间双向耦合的动力学仿真。针对西气东输的实际高压输气管道,获得了在不同悬空长度和水流速度下管道的动态应力应变场及热点应力,基于强度准则确定了不同壁厚管道在不同流速下的临界悬空长度。提出的河流穿越高压输气管道悬空长度的动态演变过程及临界状态的数值方法,可为河流穿越输气管道的安全监测及风险评价提供理论支撑。     

爆炸荷载作用下桥梁动态响应及其损毁过程的数值模拟

桥梁的设计通常考虑了地质和气候等环境条件,但并没有考虑结构抗爆方面的设计要求。利用大型通用有限元软件LS-DYNA 3D对连续刚构桥在爆炸荷载作用下的动力响应进行数值计算,分析过程中考虑了空气冲击波的传播特性。通过调整炸药的位置和重量,得到了爆炸荷载作用下刚构桥跨中的位移响应、跨中Von-Mises应力分布和结构破坏形...     

AZ91E-T6镁合金平均应力松弛的本构描述及其在疲劳寿命预测中的应用

针对在低应变幅(Δε/2=0.003,0.005),应变比R=εmin/εmax=0的循环加载过程中,平均应力松弛对AZ91E-T6镁合金疲劳寿命影响较大的实验现象,采用Chaboche本构模型对平均应力松弛过程进行本构描述。推导了Chaboche本构模型的增量形式,采用应变控制的加载方式,获得了AZ91E-T6镁合金材料的循环应力应变迟滞曲线,并求得其稳态滞回环的平均应力,最后利用Morrow模型预测了AZ91E-T6镁合金材料的疲劳寿命。通过与已有实验数据的比较表明:Chaboche本构模型能较好地描述在应变控制条件下,AZ91E-T6镁合金材料的循环平均应力松弛行为,采用计算出的稳态滞回环平均应力结合Morrow模型能够对疲劳寿命作出较准确的预测。