机械结构非线性动力有限元分析

有限元结构分析通用软件已普遍应用于机械产品的分析计算，在进行动力分析计算时，研究对象的模型简化、网络剖分以及某些参数的输入十分关键，总结了各种类机械产品的工程实例计算中的经验，指出使用通用软件进行频率求解，动力响应分析，稳定性分析以及接触应力分析时应注意的问题，并给出边界元的简化方法以及参数输入的技巧。     

碎石桩加固液化砂土孔隙水压力变化

通过振动台对未加固与碎石桩加固的液化砂土的宏观表现及孔隙水压力曲线、孔压比曲线比较,得到碎石桩加固液化地基土不仅有挤密增强土体抗液化效果,而且随着排水,土体强度也在逐渐增强.说明工程实际中碎石桩加固液化土只考虑挤密过于保守.     

钢筋混凝土结构非线性有限元分析及程序设计

长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力,而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力、刚度和抗裂性,显然二者是互不协调的.采用非线性有限元方法,引入了混凝土多参数强度准则和非线性本构关系,能较好地反映了混凝土和钢筋的非线性特性,并编写了一个非线性有限元计算程序,计算结果与试验结果吻合较好,为进一步研究工作和设计提供了参考.     

基于有限元分析的压力容器螺柱及螺纹孔校核计算

螺柱及配合螺纹孔是压力容器的重要组成部分,目前国内对压力容器在特定情况下的安全校核研究还比较缺乏,为了填补这一空缺,通过UG软件建立压力容器的三维模型,利用ANSYS软件对压力容器螺柱及配合螺纹孔进行有限元分析并与理论计算的结果进行对比。     

复式钢管高强混凝土轴压短柱非线性有限元分析

借助大型有限元分析软件ANSYS,结合实测结果,对复式钢管高强混凝土轴压短柱进行了数值模拟,得出的荷载—位移曲线与实验结果吻合良好。通过试件各部分纵向应力云图的分析,探讨了试件的受力及破坏机理。由于复合钢管的双重约束,复式钢管柱的承载能力及变形能力得到显著提高,具有很好的耐火性及良好的安全性。     

神经网络在有限元动力分析的最小特征值计算中的应用

广义特征值问题是有限元动力学计算的基本问题之一。其算法的有效性对大型复杂结构的动力学分析至关重要。从能量的观点出发 ,将神经网络的优化计算能力与Rayleigh极小值原理相结合得到了求解广义特征值问题的极小值及其对应特征向量的神经网络解法 ,为神经网络优化计算应用于有限元结构动力分析打下了一个良好的基础     

复合钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析

基于ABAQUS非线性有限元软件建立了外方内圆复合钢管混凝土轴压短柱的有限元模型,并进行了短柱受轴向荷载作用下的有限元模拟,轴压极限承载力和荷载-变形曲线的数值计算结果与相应的试验实测结果吻合较好.受压时,方形和圆形钢管分别对核心混凝土产生约束作用,使得复合钢管混凝土柱具有较好的延性和较高的剩余承载力.基于非线性有限元模型,开展了复合钢管混凝土轴压短柱在不同参数下的受力分析.通过试验和理论分析发现,一定壁厚情况下,随着内部圆钢管直径增大,复合钢管混凝土轴压短柱极限承载力和剩余承载力的变化先增大后减小.     

框架结构中双向板非线性有限元分析

对正常使用状态下,框架结构中承受均布荷载的,周边为弹性支撑梁的钢筋混凝土双向薄板进行了非线性有限元分析.根据所采用的非线性有限元计算模式、板格计算模型、板面荷载和位移边界条件的施加方法的不同进行了几种程序的设计,并将程序运行的结果及ANSYS软件分析的结果进行了对比,论证了所用方法的合理性.最后对计算结果进行非线性回归得出不同条件下的挠度公式,为工程设计提供参考.     

梯度非均匀有限板中裂纹动态响应的有限元分析

为了研究梯度非均匀有限板中裂纹动态响应问题,用波动有限元的方法研究了梯度非均匀板中裂纹在冲击载荷作用下的动态响应.通过对裂缝宽度与到裂端距离插值的方法求裂尖端处的动态应力强度因子(DSIFs),对指数衰减脉冲作用下弹性模量按单向线性变化的梯度非均匀有限裂纹板进行了数值计算.结果显示:无论板材料梯度参数及裂纹长度如何变化,裂尖处动态应力强度因子时程均呈起始快速上升转而缓慢下降;无论在什么时刻,裂尖处动态应力强度因子随裂纹的长度减小而减小,随板材料的功能梯度参数增大而减小.     

土体液化动力分析数值模型研究

基于有效应力原理,采用满足Masing准则的修正双曲线模型描述土的本构关系,建立了一种土体液化动力分析的数值模型,该模型反映出地震动引起孔压增长以及伴随的土体软化效应且考虑了围压对场地液化的影响。孔压增长模型选用Ishibashi和Sherif等提出的等效循环孔压模式。为了验证模型在模拟地震触发场地液化分析的可靠性,采用建立的模型,直接针对自由液化场地振动台试验,确立自由液化场地地震反应的二维分析模型和计算方法;土箱-地基边界采用并联弹簧－阻尼器模拟,体系的动力方程采用Wilson-θ逐步积分法求解。通过试验值与计算值的对比与分析,评估了数值建模途径和计算方法的可靠性;总体来看,试验结果与计算结果吻合较好,一定程度上验证了模型良好的模拟能力和正确性,可有效地用于场地液化动力分析。     

土体液化动力分析数值模型

基于有效应力原理,采用满足Masing准则的修正双曲线模型描述土的本构关系,建立了一种土体液化动力分析的数值模型,该模型反映出地震引起孔压增长及伴随的土体软化效应且特别考虑了围压对场地液化的影响.孔压增长模型选用Ishibashi和Sherif等提出的等效循环孔压模式.为了验证模型在模拟地震触发场地液化分析的可靠性,直接针对自由液化场地振动台试验,建立了自由液化场地地震反应的二维分析模型和计算方法;土箱-地基边界采用并联弹簧-阻尼器模拟,体系的动力方程采用Wilson-θ逐步积分法求解.通过试验值与计算值的对比分析,评估了数值建模途径和计算方法的可靠性;总体来看,试验结果与计算结果吻合较好,一定程度上验证了模型良好的模拟能力和正确性,可有效地用于场地液化动力分析.     

土体循环塑性模型的动力有限元分析

在简要介绍基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型与土体动力有限元分析原理与计算方法的基础上，将循环塑性模型的本构方程结合进土体的动力平衡方程中，用无条件稳定的隐式积分(Newmark)法求解动力方程，建立了基于循环塑性模型的土体有限元动力分析方法；编制了相应的弹塑性动力有限元程序，程序用FORTRAN语言编写，采用模块结构，可求解连续介质在平面应力、平面应变和轴对称情况下的动力反应问题；最后利用所编程序对水平自由场地的饱和沙层在基岩加速度作用下的动力响应问题进行计算分析。通过对孔隙水压力发展时程、加速度响应时程与剪应力响应时程等计算结果的分析比较，初步验证了模型与程序用于实际计算的可行性和可靠性。     

大朝山碾压混凝土重力坝静、动力有限元计算分析

按《混凝土重力坝设计规范》(DL5108 1999)、《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073 2000)等新规范的原则、标准和方法,对大朝山大坝用有限元进行正常使用极限状态校核、承载能力极限状态校核验算,计算结果表明,大朝山碾压混凝土重力坝是安全可靠的,大坝结构总体上达到了规范规定的可靠度水平.     

渡槽结构动位移的动力有限元分析

结合某渡槽工程实例，给出渡槽结构抗震设计的计算条件、工况，采用动力有限元法对该渡槽结构的地震反应和动位移进行了计算．计算结果显示。槽内是、否或全部、部分有水，对结构整体的动位移均有一定影响．其中，中槽有水比边槽有水所产生的位移大，且位移分布复杂；河道是否有水对结构位移也有一定的影响．所得结论为渡槽结构的抗震设计提供了依据．     

强夯孔隙水压力回归分析模型

设计强夯试验 ,动态观测了超静孔隙水压力的变化。考虑深度、单点总夯击能、夯击遍数、累加平均夯击能、渗透性和时间等因素对超静孔隙水压力变化的影响 ,利用回归分析 ,提出了强夯孔隙水压力数学模型 ,用此模型可以确定强夯施工时的夯间时间间隔。     

Experiment and finite element analysis of micromilling force

For predicting the milling force in process of micromilling aluminum alloy, the law for micromilling force changing under different milling parameters was studied. The elastic-plastic finite elelent model of micromilling was found using general commercial software. During modeling, the Johnson-Cook＇ s coupled thermal- mechanical model was used as workpieee material model, the Johnson-Cook＇ s shear failure principle was adopted as workpiece failure principle, and the coupled thermal-mechanical hexahedron strain hybrid modules and serf-adaptive grid technology based on the updated Lagrange formulation were used to mesh the workpiece＇ s elements, while the friction between tool and workpiece obeys the modified Coulomb＇ s law that combines with the sliding friction and the adhesive friction. By means of finite element analysis, the law for micromilling force changing under different milling parameters was obtained, and the results were analyzed and compared. Finally micromilling experiments were carried out to validate the results of simulation.     

感应加热工件内电磁场计算及其有限元模拟

根据感应加热机理,从麦克斯韦方程组出发,导出了长柱形导体感应加热工件内电磁场和涡流密度分布的基本方程.借助MATLAB和ANSYS软件进行了电磁场和涡流分布计算,形象描述了感应加热中的电磁场分布规律及集肤效应.计算结果表明,有限元解与理论解吻合得较好,为进一步理解感应加热工件内电磁场和涡流分布提供了很好的依据.     

水位骤降对土质渠道边坡稳定性影响的弹塑性有限元分析

用抗剪强度折减弹—塑性有限元法研究渗流作用下土质渠道边坡的稳定性问题,在土体本够模型中采用了最适合进行土体稳定分析的Mohr Coulomb准则,同时考虑了土体拉伸屈服及拉伸屈服后强度软化对土体稳定性的影响,完善了屈服准则,并用Fortran90语言编制了相应的计算程序.程序的适应性算例所得的稳定安全系数比简化Bishop法小1 2%～5 8%,证实了其应用于工程的可行性.结合渗流有限元对水位骤降情况下的渠坡稳定进行了计算,结果表明,有限元法可以非常方便地将渗流场和应力场相结合,克服了传统条分法难以结合渗透力的缺点,为复杂情况下渠坡结构设计提供了依据.