基于改进Bouc-Wen模型防屈曲支撑的参数识别

为了对“改进Bouc-Wen模型”进行深入研究,提出了该模型的参数拟合方法,并实现了二次开发程序.对30根防屈曲支撑试验的滞回曲线数据进行了参数回归与分析,给出模型参数的变化趋势、波动范围、统计平均值.为了给改进Bouc-Wen模型的应用提供参考,给出了参数取值的建议.应用Abaqus软件中的材料用户子程序(UMAT)的二次开发接口,使“改进Bouc-Wen模型”得以在有限元软件中应用.     

基于Bouc-Wen修正模型的柔性关节驱动器迟滞建模

为了研究柔性关节驱动器输出力的迟滞影响,提高力控制精度,构建了柔性关节驱动力的迟滞实验台,提出柔性关节驱动器输出力的Bouc-Wen修正方法对力迟滞进行精确建模,并通过龙格-库塔-费尔贝格算法对BoucWen修正模型进行参数辨识.在Bouc-Wen模型的基础上,引入具有方向性的修正项,克服柔性关节驱动器的输出力-转角迟滞的非对称性.利用关节驱动器在60、80、100、120 kPa充气压力下的力迟滞实验数据,建立Bouc-Wen修正模型.在70、90、110 kPa充气压力下,将Bouc-Wen修正模型所预测的柔性关节力迟滞曲线与经典Bouc-Wen模型以及实验曲线进行对比.结果表明所提出的力迟滞Bouc-Wen修正模型,在各充气压力下的最大相对误差仅为7.75%,平均偏差小于0.45 N,模型拟合优度大于0.99.说明所提出的Bouc-Wen修正模型能够对柔性关节驱动器的力迟滞进行准确建模,为力闭环控制提供基础,也为其他超弹性材料柔性驱动器的迟滞建模提供参考方法.     

碳纤维加固RC柱的爆炸动力响应分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件对爆炸荷载作用下碳纤维加固RC柱进行了非线性有限元模拟分析,研究了不同加固层数、加固方式、轴压比等对其抗爆性能的影响,分析结果对实际工程具有一定得指导意义,可以作为为今后加固设计提供了初步依据.     

RC框架结构倒塌地震易损性评估

为系统评估RC框架结构的抗地震倒塌能力,按照中国现行规范设计了66个典型RC框架结构,基于OpenSEEs平台建立了考虑节点剪切变形的典型RC框架结构集中塑性铰模型,并采用IDA分析方法得到各典型结构的IDA曲线与倒塌点;分析设防烈度、层数及跨度对倒塌储备系数的影响,评估RC框架结构在大震及特大地震下的抗地震倒塌能力。结果表明:按中国现行规范设计的RC框架结构的抗倒塌储备系数CMR与设防烈度和层数存在负相关关系,而与跨度的相关性较弱;符合现行规范设计的RC框架结构满足大震不倒的设防要求,但其抵御特大地震作用的能力明显不足,其中,7.5度设防RC框架结构的抗倒塌能力最弱。     

基于Sap2000钢筋混凝土 异形柱框架结构Pushover分析

运用Sap2000有限元软件对钢筋混凝土异形柱框架结构进行Pushover分析.通过主、副惯性矩等效的方法将异形柱简化成矩形柱,建立钢筋混凝土异形柱框架结构,定义塑性铰之后进行静力非线性计算.对分析结果分布的塑性铰、基地剪力-位移、性能点等方面进行定性与定量综合评价,为异形柱在框架结构中基于性能的抗震设计提供参考.     

基于桁架-拱模型的RC框架短柱变形分析

采用桁架-拱模型，利用平衡条件、协调条件、混凝土软化应力-应变关系，并引入虚功原理，分析了钢筋混凝土框架短柱的变形全过程，得到荷载-变形曲线，并分析了剪跨比、配箍率、轴压比对框架短柱延性的影响，与试验结果比较，取得了较为满意的结果。     

滚动型TMD对Bouc-Wen模型滞回结构的减震性能研究

对激励较大时,结构进入非线性阶段后滚球式调谐质量阻尼器(TRMD)的减震性能进行研究。推导了Bouc-Wen滞回非线性结构TRMD受控体系的动力方程,研究了简谐激励作用下带TRMD的非线性受控结构的减振效果和特性,以及多条地震波作用下TRMD对非线性结构地震反应的控制情况。结果表明,TRMD能有效控制非线性结构的地震反应,但其控制能力与地震频谱特性有关。最后,通过蒙特卡罗模拟方法对Bouc-Wen滞回非线性结构未控和TRMD受控系统进行了随机响应分析。     

近源地震的特性及其对RC柱延性的影响

介绍了近源地震的特点,研究了RC柱在近源地震时的延性特性.计算结果表明,近源地震的垂直地面运动的幅值和频率成分对柱的延性和拟加速度响应有很大影响,对位于近源地震区域的建筑物的抗震设计有必要考虑垂直地面荷载.     

对铰杆增力机械中滑柱力学模型的修正

对《机床夹具设计》＾「１,２」中抽象的滑柱力学模型,进行了分析,指出其错误在于滑柱承受的是一个非平衡力系,建立了基于平衡力系的力学模型,并推演出了相应的力学计算公式。     

不同轴压比与剪跨比的RC异形柱抗爆分析

轴压比和剪跨比是结构设计中的重要的控制参数,选择合适的轴压比与剪跨比是改善结构抗震性能的有效措施.文章基于数值分析方法,采用仿真分析软件LS-DYNA对不同轴压比和剪跨比的钢筋混凝土(RC)异形柱进行抗爆分析,并根据现实生活中遭受爆炸后RC柱的破坏形态改进了柱的计算模型,研究不同轴压比和剪跨比异形柱在爆炸荷载作用下的破...     

基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析

为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件.     

反拱法碳纤维加固RC梁的数值模拟分析

采用动力设备将钢筋混凝土梁向上反拱一定的弧度,然后在梁的下部外贴碳纤维布（CFRP）,待碳纤维布养护完全后,卸载,此时后加的碳纤维布与原钢筋混凝土梁同时进入工作状态。作者采用分析软件ANSYS模拟此过程,通过与直接用碳纤维布加固RC梁进行比较,得出反拱法加固RC梁能有效提高其承载能力,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法研究

在金属塑性成形过程的应变路径控制中，控制模型的建立是一关键。文中所采用的应变路径控制模型是建立在材料物性参数m值实时辨识前提下以数值模拟和神经网络技术为基础的控制模型。根据上一步加载材料的实际应变增量、所加应力增量以及材料所在的应力状态识别出材料物性参数m值，再根据材料加载后的应力状态、目标应变增量以及识别所得m值，由训练好的识别应力增量的人工神经网络产生应加的载荷增量。在MTS试验设备上进行了薄壁管拉扭试验，通过试验过程中的实际应变路径与想要得到的目标应变路径的比较，验证了在正确识别材料物性参数前提下，基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法的正确性。     

基于Connector单元的锈蚀RC梁界面粘结性能细观数值模拟

结合随机骨料模型建立了锈蚀钢筋混凝土（RC）梁三维细观数值模型,采用Connector单元捕捉加载过程中界面相互作用变化的方法。利用已有试验数据验证了该模型的合理性。分析了加载过程中锈蚀RC梁界面粘结滑移分布以及变形协调系数的变化规律,探讨了界面粘结退化对RC梁抗弯承载力的影响。研究结果表明：采用Connector单元能描述加载过程中粘结应力以及相对滑移等界面行为的变化,可作为锈蚀钢筋-混凝土界面行为模拟的有效手段;界面的最大粘结应力随锈蚀率的增加而降低,30%的锈蚀率使得极限荷载下RC梁界面最大粘结应力下降71%;锈蚀会加剧荷载作用下锈蚀RC梁界面的相对滑移,界面相对滑移峰值位置由加载点逐渐向剪弯段区域转移;锈蚀会减小界面极限变形协调系数,锈蚀率达到30%时,极限变形协调系数为0.479,抗弯承载力下降55%。     

改善RC短柱抗震性能的方法评述

短柱在地震作用下容易发生剪切破坏,在结构设计中如何避免短柱及对短柱进行有效加强以提高其抗震性能是结构抗震设计的重要课题之一.本文系统阐述了结构设计中避免RC短柱及改善短柱抗震性能的方法,指出了现有各种方法的特点及应用范围,并着重对几种新方法的原理进行了探讨.在实际工程设计当中应根据结构的特点,综合考虑各方法的优劣,选择合理的方法,以有效改善RC短柱的抗震性能.     

内燃机凸轮挺柱磨损数值计算方法的研究

凸轮挺柱机构是内燃机的重要零件副之一,其性能的优劣直接影响到内燃机的经济性和可靠性。以凸轮挺柱这时典型的高副机构为研究对象,在Archard磨损计算基础上,考虑了表面形貌对凸轮机构的摩擦磨损的影响,并建立了表面形貌模型。根据凸轮挺柱作用时的实际工况,利用有元（FEA）应用软件对凸轮挺柱进行建模,分析了和计算其在不同接触位置时的表面接触应力。利用C语言编程对磨损量进行计算,最后配以磨损实验加以验证并修正磨损系数,从而建立了内燃机凸轮挺柱在边界润滑状态下的考虑表面形貌摩员的数学模型并提出了计算方法,为工程师们提供了一种用于凸轮挺柱耐磨性设计和预测零件寿命的手段。     

水力旋流器内清水流场空气柱的三维数值模拟

本文依据计算流烙动力学（CFD）的计算方法,利用Fluent软件对带有空气柱的固-液分离用水力旋流器内清水流场进行了三维数值模拟研究。文章中首次采用“mixture”模型对空气柱进行模拟,模拟所得的流场与实测结果作对比,证明效果良好。本文的工作对进一步研究旋流器固-液分离现象提供了一定的基础和参考。     

钢筋混凝土桥墩拟静力正交试验及数值模拟

为系统研究多参数组合对圆形钢筋混凝土桥墩延性抗震性能的影响,建立较可靠的数值分析模型,开展了以墩高(剪跨比)、纵筋率、轴压比、配箍率为因素的四因素三水平圆形钢筋混凝土桥墩拟静力弯曲破坏正交试验,并基于OpenSees纤维模型及等效塑性铰模型对试验桥墩的骨架曲线、滞回性能进行数值分析.结果表明:试验桥墩位移延性为5.3～...     

基于ANSYS的核心型钢混凝土柱非线性数值模拟

核心型钢可有效提高钢筋混凝土框架柱的变形能力和耗能能力。本文采用有限元程序ANSYS对5个核心型钢混凝土柱试件进行试验全过程的非线性数值模拟,分析了在不同配钢率和轴压比下核心型钢混凝土柱试件的破坏特征、截面应力分布、裂缝发展和钢筋、混凝土、核心型钢的应力应变发展过程。与试验结果的对比分析表明,ANSYS可以有效模拟核心型钢混凝土柱的整个受力和变形过程。