内河单柱式航标防撞有限元动力分析

利用ABAQUS非线性有限元程序,对船舶撞击航标桩的土体结构进行有限元动力分析,分别对无防撞设施和防撞设施分别为钢飘护舷和钢管防护架的航标桩受到撞击后的动力响应进行分析.通过应力、位移及加速度响应时程曲线对3种情况进行对比分析与优化选择.结果表明,采用钢飘护舷具有更好的防护作用.同时也提出了设计及使用的问题和建议,为今后推广和使用具有一定的指导意义.     

交通荷载下加筋道路弹黏塑性有限元分析

为了研究交通荷载作用下软基加筋道路的动力响应,提出了一个土体动力弹黏塑性模型来模拟循环荷载作用下加筋道路中软土地基的动力特性,并在土工格栅和土体之间设置接触面单元来模拟筋材与土体的相互作用.在此基础上建立了软基加筋道路的动力分析模型,编制了动荷载作用下加筋软基道路变形分析的计算程序.用该程序对室内试验进行了分析,验证了程序的正确性;并用该程序对在路堤与软土地基之间铺设土工格栅的加筋道路和不加筋道路的动力特性进行了对比分析,同时还对比了考虑流变和不考虑流变的加筋道路的位移响应.结果表明,加筋对软土道路的动力响应有明显影响,同时,考虑软土的流变特性对研究加筋道路的动力响应是非常必要的.     

饱和软土动力响应的弹粘塑性有限元分析

采用基于混合物理论的多孔介质模型,将饱和软土的固体相视为弹粘塑性体,建立了饱和软土的弹粘塑性模型。根据饱和软土两相多孔介质的控制场方程,利用罚参数法和Galerkin加权残值法,推导得到饱和软土动力响应的有限元基本方程,采用了Hughes隐式-显式的求解算法。通过相关理论编制了有限元程序,模拟分析了桩基对饱和软土作用的动力响应,指出了土动力响应的一些特点,揭示了桩基对饱和软土作用的相关机理。     

加层减震砌体结构动力时程分析

对于砌体结构提出具体的加层减震措施.由于在该程序中无现成的单元来模拟隔震层,根据程序特点和研究问题的本质,用组合单元和约束条件来模拟隔震层.隔震层采用双线性库仑摩擦阻尼恢复力模型和粘滞阻尼恢复力模型.用程序针对一栋4层砌体结构直接加层进行了动力时程分析.得出在地震作用下该房屋直接加层各层的最大位移和加速度.得出各层的位移和加速度动力时程曲线.对该房屋加层减震进行了动力时程分析.得出在地震作用下加层减震结构各层的最大位移和加速度.得出加层减震结构各层的位移和加速度动力时程曲线.最后,对计算结果进行了分析,得出一些有意义的结果和结论.     

多分辨率分析和小波能量曲率的框架结构损伤识别

为研究运用多分辨率和小波包分析方法识别结构损伤的有效性,以三层混凝土框架结构为研究对象,分别建立不同损伤工况下的三维有限元数值模型,采用ANSYS程序进行动力时程分析,研究不同识别指标和输入信号的识别灵敏度以及其他因素对损伤识别结果的影响.分析结果表明:小波包能量曲率差法能够较好达到损伤识别的目的,输入信号使用加速度响应信号比速度和位移响应信号具有更好的识别效果;有限元模型网格划分、加速度时程响应信号的提取位置以及采样频率对损伤位置的识别有较大影响;有限元网格划分越密、加速度时程响应信号提取位置离损伤位置越近、采样频率越大,损伤位置识别越精确.     

水工结构弹粘塑性动力分析的三维p型有限元法

以Wilson_θ法的增量形式为基础 ,充分利用p型有限元前处理少、计算精度高和收敛速度快的优点 ,建立了水工结构弹粘塑性动力分析的三维p型有限元模型 ,给出了求解结构动力响应的自适应升阶策略 ,通过具体算例 ,验证了三维p型有限元法在求解水工结构弹粘塑性动力问题时的可行性和优越性     

水平地震力作用下桥梁结构－地基完全相互作用体系动力响应分析

为探讨场地地基动力相互作用对桥梁结构的影响,通过建立桥梁结构－地基基础相互作用体系动力有限元数值模型,采用子空间迭代法提取自然频率与振型,用Ｎｅｗｍａｒｋ逐步积分方法求解材料非线性的动力平衡方程,在此基础上,针对水平地震力作用下桥梁结构－地基完全相互作用体系进行了动力固有特性和动力响应时程分析。计算分析表明：地震动沿河道中线从基岩传递到河底,场地土层对主频带内成分具有明显放大效应;场地中桩线和桥台线相较于河堤中线上具有更为明显的地震动加速度反应谱卓越平台,且呈现典型软土夹层场地滤波双峰特征;中桩和边桩弯矩时程极值沿深度均呈现先增大后减小的变化趋势。由于河堤场地中线土层侧移显著,同深度处中桩时程内弯矩极值明显高于边桩;软弱夹层场地地基相互作用对于桥梁结构地震动力响应具有显著影响,工程设计与计算中应加以考虑与重视。     

土层非线性动力有限元分析中孔压计算及液化判别

本文基于有效应力路径和损伤指数概念，提出了一个能实时计算孔压和分析液化问题的二维有限元程序，本程序考虑了随机地震作用对土的损伤，并讨论了损伤指数与振次比的关系，在此基础之上，提出了随机地震作用下孔压计算的简化方法，本文提出的孔压增长方程形式简洁，变量物理意义明显，能够计算任一时刻土体单元的累积孔压，本法具有以下特点：（1）孔压的实时计算并能反映峰值应力对孔压的影响；（2）考虑了土体的循环软化；（3）孔压和液化判别更为清晰、简洁。     

基于动力有限元的路基动力响应数值模拟分析

为了研究路基动力响应特性,本文基于动力有限元原理,采用考虑Rayleigh阻尼的空间三维非均质线弹性体系作为结构模型,通过Newmark法求解在FWD脉冲荷载作用下结构的动力响应,并用Fortran90语言编制了相应的正演计算程序,并与实测数据及大型有限元程序计算结果进行了对比与分析,结果表明：该程序计算结果与实际结果吻合较好,与ANSYS计算结果相近,具有较好的计算精度.     

强夯法加固地基的三维有限元动力固结分析

针对强夯动力固结模型解析解的复杂性，考虑地基惯性力及动接触应力，基于三维有限单元法建立了土体动力平衡方程，并给出该方程的迭代计算格式．通过算例计算分析，得到了强夯作用过程中土体动态响应的一般规律，为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径．     

体育场挑篷结构抗震性能试验及弹塑性分析

为了了解济南奥林匹克体育中心体育场看台这种超限结构的抗震性能,进行地震模拟振动台试验和精细的有限元模型（FEM)分析.使用通用有限元程序SAP2000对缩尺结构建立有限元分析模型.通过模态分析研究结构的基本动力特性,采用反应谱分析和弹性时程分析挑篷钢结构应力比的情况及结构层刚度分布的均匀程度.通过静力弹塑性推覆(pushover)分析,验证了结构整体在罕遇地震作用下的弹塑性变形能力并分析该结构水平向整体抗震性能.研究表明,有限元计算结果和振动台试验量测值基本一致,计算结果可靠,原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够满足该结构在所在地区设防烈度下各水准的水平向抗震要求.     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS9．0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。     

可调连杆机构非线性弹性动力学模型

为了研究可调连杆机构的动态行为，基于有限元方法、Lagrange方程建立了摇杆可调连杆机构的非线性弹性动力学模型。考虑到可调机构构件长度随时间变化，建模时采用变长梁单元将机构结构离散，并计及弹性杆件的轴向和横向弹性位移所引起的附加拉压应变等非线性因素。采用Cear法对非线性动力学方程进行了求解，分析了可调连杆机构的动力学响应特性。结果表明，选择适当的摇杆调节运动规律，可以减小机构构件的弹性变形量，降低最大动应力。     

Lateral Pressure of RC Silos with Static and Dynamic Granular Materials

This paper aims at analyzing material-induced lateral pressure of RC cylinder silo in both static and dynamic condition using the finite element method (FEM).In the finite element software ABAQUS, concrete material is modeled by concrete damaged plasticity model, and stored materials in silo is modeled by the hypoplastic theory.In terms of numerical model, shell elements (S4R) and solid elements (C3D8) are applied for model silo wall and stored materials respectively. The interaction between silo wall and stored materials is simulated by Coulomb friction model and penalty contact constrain provided by ABAQUS.The numerical results are verified with the existing experimental data that are designed to ensure the validation of such numerical model using FEM and it obtains good agreements between numerical results and experimental data.Then the material parameters are analyzed in both static and dynamic condition.According to the analysis, it is clear that critical friction angle, initial void ratio and minimum void ratio have an obvious effect on static lateral pressure while all the material parameters affect dynamic lateral pressure at different levels. In addition, differences of silo wall between elastic and plastic state are analyzed in dynamic condition.The numerical results show that it contributes to increasing dynamic pressure when silo wall enters into the plastic state.Finally, this paper discusses the time-history lateral pressure at different heights along silo wall, and analytical results indicate that larger acceleration values play main roles in producing the maximum lateral pressure at higher part of the silo wall.     

塑性加工中的一种广义有限元方法

目前的塑性加工三维有限元分析软件存在着不能直接进行优化设计的关键问题，严重制约了这些软件的应用效果。为解决此问题，比较分析了有限元法和上限元法的优、缺点，它们的缺点必须用含有更具体的专业基础理论的单元分析法才能克服，因而提出塑性加工的模型元分析法。初步说明模型元分析法的基本原理、解题思路，以及模型元分析法与有限元法、上限元法在同一环境中的互补关系，证明模型元分析法的适用性。指出模型元分析法是实现塑性加工分析软件智能化与优化设计功能的可行方法。     

竖向地震动对软土地铁隧道地震响应影响分析

为了研究地震动的竖向分量对地下结构的动力响应影响,针对某一软弱土层地铁区间隧道工程,进行非线性地震反应分析.计算模型中引入了土体的非线性本构模型,模拟土在循环荷载作用下的动力特性,隧道衬砌采用混凝土动力损伤塑性模型,模型边界设置为粘弹性人工边界,分别在模型底部施加水平向和双向地震动,进行地震反应分析,得到了地铁隧道的一些地震反应规律.结果表明;地震波的竖向分量对隧道顶底部的水平相对位移、隧道结构的动应力和隧道底部的竖向加速度均有较大的影响.因此,在工程设计中竖向地震动的影响不容忽视.     

汽车冲击防撞护栏运动响应计算机仿真

建撞立考虑汽车局部变形和护栏变形共同影响的汽车－钢筋混凝土防撞护栏连续系统的计算模型。利用计算机仿真模拟汽车冲撞钢筋混凝土护栏的全过程，给出汽车冲撞过程中的行车轨迹、减加速度响应以及钢筋混凝土护栏所受冲击力的形式与大小等。在汽车碰撞钢筋混凝土护力学运动模型基础上对辽宁省铁岭市马式堡公路大桥的防撞护栏进行了设计。     

用有限元计算底排弹复杂弹体变形的处理方法

从线性弹性体动力学方程出发,利用应力应变本构方程,并且针对底排弹弹体结构复杂,在发射时所受载荷复杂的特点,就如何使用有限无方法进行应力应变分析,运用了“边界变形位移限量”的实用工程处理方法．简化了有限元法在工程计算中的载荷和边界问题．利用此法,对某厂的远程弹进行了实例计算,计算结果是正确的,并已由工厂做了验证．     

韧性金属平面应变拉伸失稳与应变局部化的剪切效应

讨论了韧性金属平面应变拉伸失稳与应变局部化的剪切三轴效应。对常规平面应变大变形厚向应力表达式进行了修正,计入塑性域内剪应力的影响,采用文献[1]的有限元方法进行数值模拟,并与忽略这种剪切效应的常规方法计算结果进行比较。讨论了初始表面不均匀性对剪切效应的影响程度。     

冲击内压作用下厚壁圆筒弹性动力分析

采用动态线性与非线性有限元分析软件对厚壁圆筒进行弹性动力分析 ,得到了厚壁圆筒在冲击内压作用下圆筒壁特别是内壁处的应力、位移、速度随时间的变化规律 ,求解结果和解析解吻合 ,说明力学模型的建立是可行的 ,计算结果是可信的 ,为厚壁圆筒在冲击内压作用下弹性阶段的设计计算提供了依据 ,并为厚壁圆筒在爆轰载荷的作用下弹塑性分析计算打下了基础