水工结构的弹粘塑性自适应有限元分析

本文介绍了平面弹粘塑性自适应有限元分析软件系统ＡＣＯＲＥ的设计思想，对平面四边形网格自动剖分模块ＧＥＮＣＯＲＥ、时步自适应弹粘塑性有限元模块ＣＯＲＥ以及有限元网格尺度估计模块ＤＥＮＣＯＲＥ的有关理论问题进行了讨论，并给出了一个算例。     

软粘土地基弹-粘塑性比奥固结理论的有限元分析

建立了弹-粘塑性比奥固结有限元模型,采用8结点等参单元耦合4结点等参单元的复合单元形式来模拟土体的变形与土体中孔隙水压力消散的耦合效应;并考虑了固结计算时步与粘塑性时步的耦合,以保证程序计算的稳定性与精度.通过程序对实例的计算分析,验证了该程序的可靠性.     

各向同性材料弹粘塑性有限元分析的统一积分法

弹粘塑性有限元的分析方法在固体力学,特别是岩土力学领域内得到了广泛的应用。在弹粘塑性分析中,可以用显式算法或隐式算法,我国多采用方法简单但需机时多的显式算法。本文讨论了各向同性材料弹粘塑性有限元分析的统一积分算法,对隐式积分法推导出6个屈服准则的粘塑性应变率导数矩阵的统一表达式,该表达式特别适合数值计算。另外,本文还综述了粘塑性分析显式和隐式积分法时问步长的选择方法。目前,本文所述的方法已用于三维和二维计算程序REVP3D和REVP2D中。该组程序还可按统一格式很方便地引入其它屈服准则。本文还用一算例说明了本文方法的应用。     

加锚节理岩体的弹—粘塑性有限元计算

本文分析了锚杆对节理岩体的作用机制，探讨了加锚节理面抗拉、抗剪性能的改善，导出了加锚节理岩体的本构方程，在分析锚杆，节理，岩块联合工作的基础上，编制了三维非线性有限元程序，为锚杆的工程应用提供了一个分析的途径。     

加锚节理岩体的弹～粘塑性有限元计算

本文分析了锚杆对节理岩体的作用机制，探讨了加锚节理面抗拉、抗剪性能的改善，导出了加锚节理岩体的本构方程，分析了锚杆，节理，岩块联合工作的基础上，编制了三维非线性有限元程序，为锚杆的工程应用提供了一个分析的途径。     

水工结构的三维p型弹粘塑性自适应有限单元法

建立了三维p型弹粘塑性有限单元法的数 学模型，提出了其求解水工结构问题的自适应策略，编制了相应的计算程序，给出了具体算 例，计算结果表明三维p型弹粘塑性有限单元法，不仅计算精度高、收敛速度快，而且 具有升阶过程的可承袭性和网格剖分的简易性等优点，较易实现自适应过程，适合于求解大 型的水工结构非线性分析问题。     

库-坝耦合振动的弹粘塑性p型自适应有限元法

库-坝的耦合振动研究一直是大坝抗震分析的重要内容,也是工程设计的重要依据。采用p型自适应有限元法,建立了三维弹粘塑性模型,提出了适合p型有限单元法的误差估计方法,实现了动力响应分析的自适应升阶过程。计算结果表明:p型有限元法不仅前处理少,而且具有计算精度高和收敛速度快的优点,对求解库水-坝体的耦合振动问题是可行的和高效的;考虑耦合作用后,结构的安全系数将有所降低。     

基于三维弹粘塑性本构关系的节理单元在面板堆石坝中的应用

采用基于三维弹粘塑性本构关系[1]的节理单元[2]对面板和堆石体问的接触面、堆石体与岩体间的接触面、以及用边缝、垂直缝等特殊边界进行模拟和分析研究,编制了有限元计算程序,并结合实际工程问题,进行了三维有限元计算分析,得到了满意的结果,为工程单位进行施工和设计提供了依据.     

节理单元弹粘塑性本构模型及其应用

文章针对混凝土面板堆石坝中面板和垫层间接触面上的变形机理与受力状态,提出了有厚度的节理单元,并建立了三维弹粘塑性接触面本构关系,它能够更加精确的模拟出接触面的张开、闭合和滑移等接触状态。还据此编制了有限元计算程序,利用此程序分析了一个具体工程实例,验证了该模型的合理性。     

船闸闸首结构应力应变三维有限元分析

采用空间三维实体有限元法,建立了船闸闸首结构的仿真力学模型,利用有限元分析软件对力学模型进行有限元分析,得到了各阶段的位移、内力等力学指标,研究探讨了船闸闸首及基础在检修工况下的变形和应力规律,以了解船闸闸首和基础在设计条件下的工作形态,对船闸闸首的优化设计提供了依据.     

基于有限元船闸结构应力分析研究

针对沭新河北船闸的工程实例,借助三维有限元分析软件MSC.MARC对船闸上下闸首及闸室建立有限元模型,考虑船闸在运行期中的各种工况,对船闸结构应力进行分析,得出船闸上、下闸首及闸室结构的应力分布情况,并对部分结构进行承载能力分析,从而对船闸的工作性态进行评价。实例分析表明,运用三维有限元分析能适应该船闸的复杂结构和受力特点,相对传统计算而言提高对该工程的计算效率和计算精度,且分析结果能较直观、精确反映该建筑物整体强度状况。     

预应力混凝土渡槽结构三维有限元分析

结合南水北调中线工程的重要建筑物——漕河渡槽,运用三维有限元法对预应力混凝土渡槽结构的受力性能进行分析。依此证明所采用的渡槽结构型式及尺寸、预应力筋的布置方案是合理的,渡槽结构应力、变形满足规范要求。     

结构有限元技术及其发展

结构有限元技术依托力学理论、数学工具和计算机技术的发展而来的一种高效、实用的工程技术,其最新发展的与CAD无缝连接,简化了其前后处理工作,从而极大地提高了设计水平和效率.     

某水电站溢洪道导墙坝段有限元应力分析

以某水电站溢洪道导墙坝段为研究对象,应用大型通用有限元计算软件对溢洪道导墙坝段进行了应力计算,得到溢洪道导墙坝段整体、主要部位的第一主应力、第三主应力,计算结果基本符合实际情况,这为在施工期的导墙安全结构设计提供了可靠的参考数据。     

大体积混凝土温度应力有限元分析

以经典的热传导方程为理论基础,采用大型有限元程序ANSYS的热-结构耦合分析方法,对某大坝的温度场和应力场进行了模拟分析和计算,得到了大坝内的最高温度和主应力的分布,为在设计和施工过程中采取有效的防裂措施提供了指导。     

不同斜率下沥青混凝土斜心墙土石坝有限元分析

介绍世界上几座沥青混凝土斜心墙防渗高土石坝,并结合国内已建的茅坪溪沥青混凝土心墙坝,通过改变其心墙形式和厚度,并用非线性粘弹性有限元对其进行计算分析,探讨了斜心墙的倾斜斜率对心墙的应力与变形的影响。     

水轮机座环结构有限元分析

采用UGNX7.5中的Nastran有限元分析模块对某型号的水轮机座环在机组的最大设计水头下进行静态刚强度计算,得到了正常工况下座环的变形和应力分布规律。同时采用ASME锅炉压力容器规范中的应力强度评定标准进行评估,发现该结果满足座环材料的强度要求。该分析方法亦可为以后座环结构的优化提供理论依据。     

穿黄隧洞纵向变形三维有限元分析

穿黄隧洞深埋于河床摆幅大、冲淤变化剧烈的黄河河道,地处 7 度地震区,是一个由数百个环拼装联结的非连续变形柔性结构。河床冲淤变化以及地震荷载对隧洞纵向变形以及纵向变形缝的影响问题,是隧洞方案是否可行的关键技术问题之一。为此,采用自编的考虑接触的三维非线性有限元分析程序,计算隧洞结构纵向变形、变形缝张开度、错动位移等。针对隧洞模型计算范围大,接触面多等特点,通过采取多项措施控制计算规模,保证计算精度,结合程序的方程组快速求解方法,解决了穿黄隧洞纵向变形这一技术难题。计算结果表明,在最不利荷载组合作用下,隧洞变形缝的张开度、错动位移和相应跨缝螺栓应力以及混凝土应力均在设计控制的范围内,满足设计要求。     

平原水库截渗墙的应力变形三维有限元分析

根据某平原水库的蓄水过程和地质、结构特点,建立了包含截渗墙在内的水库大坝计算模型,采用三维有限元方法模拟了水库蓄水位不断变化时,坝基截渗墙的应力变形状态。通过计算得出截渗墙的应力变形规律:水库水位的升高造成了截渗墙墙体应力的增加,尤其是墙体中上部;在水库蓄水过程中,水荷载对截渗墙的变形起了主要作用,截渗墙上部的位移较大,这与荷载的分布图形有关;及随着水位的升高,截渗墙的水平位移逐渐增大,说明水荷载对截渗墙的变形起了主要作用,并且截渗墙上部的位移较大,这与荷载的分布图形有关等。