结构分析微机程序SAP5P在结构优化设计中的应用

本文以桁架结构的满应力准则法为例,成功地实现结构分析微机程序SAP5P与结构优化程序的连接。这里介绍其方法原理及程序实施,方法本身也适用于不同的优化方法和结构。考题实例表明所采用的方法是可行和有效的.     

应用SAP5程序对汽车车架有限元分析初探

本文采用 SAP5通用程序对汽车车架进行了刚度及强度计算,并且通过试验进行了验证.认为:在采用 SAP5程序对由开口薄壁杆件构成的汽车车架进行计算时,对弯曲工况:SAP5程序可直接应用:对扭转工况:由于 SAP5程序未考虑翘曲约束的影响,不能直接应用,必须在前处理工作中用考虑翘曲约束影响的当量惯性矩代替扭转惯性矩.在此基础上对TJ—130A 型汽车车架刚度及强度进行了分析.     

SAP5P程序的汉化输出

本文就SAP5P程序的汉化输出,提出了三种实施方案。经过方案比较后,本文选取其中的两个方案予以实施,并给出相应的程序框图。实践表明,本文提出的方法是实现SAP5P程序汉化输出的一种有效方法,它也适用于其它需要汉化处理的场合。     

不同初始状态软黏土在主应力轴耦合旋转下的孔压及3维变形规律

土体在受波浪、地震及交通荷载等荷载作用时,其相应的应力状态较为复杂,因此,在实际工程中偏应力和主应力轴方位角同时变化的情况普遍存在.目前,关于这种应力条件下原状软黏土的物理力学特性的研究尚处于起步阶段.主应力轴耦合旋转是指在主应力轴方向旋转的同时,偏应力不断增大,平均主应力、中主应力系数均保持不变.为研究主应力轴耦合旋...     

径向负荷作用下弹性滚子应力分布的有限元分析法

使用有限元的方法,借助SAP5程序对径向负荷作用下的弹性滚子的应力分布问题进行了较为详细的分析研究,编制了结点,单元生成程序,为与弹性滚子结构相似的有关构件的应力分布的有限元分析,提供了实用的方法。     

π平面上冻结黏土破坏函数适用性试验研究

为了研究冻土在π平面上的强度特征,利用冻土空心圆柱仪对冻结黏土开展了-6.0℃条件下4个平均主应力p(1.0,3.0,4.5和10.0MPa)和5个应力Lode角θσ(-30.0°,-16.1°,0°,16.1°和30.0°)的定向剪切试验.结果表明:定向剪切路径下冻结黏土的应力-应变曲线均呈现应变硬化特征;随着中主应力系数b值的增加,轴向强度逐渐降低;随着平均主应力p值的增大,中主应力系数b值对广义剪应力-剪应变曲线的影响逐渐减弱;在平均主应力p值较小时,中主应力系数b值的变化对破坏应力比的影响较大,而在平均主应力p值较大时,这一影响则较小;在相同中主应力系数b值下,破坏应力比随着平均主应力的增大而减小.随着平均主应力的增加,π平面上冻结黏土的破坏曲线形状从光滑外凸三角形渐变为圆形,非线性广义强度理论能较好描述这种演化规律.     

考虑中主应力系数影响的主应力轴旋转下 原状软黏土变形研究

用浙江大学空心圆柱扭剪仪对杭州原状软黏土进行了固结不排水主应力轴旋转试验,试验中保持平均主应力、中主应力系数和切应力不变,进行了应力路径和各应变分量可靠性分析,并在此基础上探讨纯主应力轴旋转对各应变分量、广义切应变和切变模量的影响.研究表明：当中主应力系数等于0.5时,径向应变数值很小,可以忽略不计;轴向应变变化特征与环向应变刚好相反;在各应变分量中扭切应变占主导地位.在低切应力作用下,纯主应力轴旋转产生的应变很小;随着切应力增加,应变分量显著提高;广义切应变在高切应力下才适合选用.主应力轴旋转中切变模量呈“勺”形变化说明土体刚度逐渐降低.研究发现前期主应力轴旋转和高切应力作用对土体后期主应力轴旋转产生的变形有很大的影响.     

变齿距断隔螺纹机构的有限元分析

本文对火炮变齿距断隔螺纹闭锁机构的齿距和应力计算问题,用有限元方法进行了分析.针对其齿间间隙逐步消失和弹性接触边界变动的特点,提出了计算机计算的逐步加载方法和处理边界条件的迭代方法.具体计算采用了SAP5程序.实例分析计算和实验对照表明,此方法与通用程序结合起来,能有效地进行这种机构的计算机设计计算和强度分析.     

内压柱壳大开孔接管实验应力分析和有限元计算

本文对开孔率为0.725和0.806的两只内压三通试件进行了应力和极限压力测试,得到了弹性应力分布曲线,并将开孔削弱系数实测值与三种应用于开孔补强计算的削弱系数计算值进行了比较.同时,利用SAP5程序对两试件做了有限元计算,其计算结果与实验测定结果吻合良好.本文研究结果为大开孔补强设计提供了参考依据.     

SAP5有限元分析程序与高级绘图软件AutoCAD的联合应用

本文分析了SAP5及Auto CAD的接口文件,并通过自编接口程序SAPCAD完成了SAP5与Auto CAD的联合应用.     

列车移动荷载在地基中引起的主应力轴旋转

利用移动荷载作用下地基的应力解答,计算列车移动荷载在弹性半空间地基内产生的动应力.根据计算土单元与列车的相对位置,将动应力曲线分为3个阶段,分别对这3个阶段的土单元应力路径和主应力轴旋转进行分析.在每一个循环中,土单元应力路径变化规律和主应力轴旋转规律与单个轮轴荷载引起的主应力轴旋转相似,但轮轴荷载的相互叠加使得应力路径变化和主应力轴旋转都更加复杂.单个轮轴荷载引起的主应力轴旋转一直为顺时针方向,而在一个循环中由列车引起的主应力轴旋转则会发生摆动,尤其是大主应力旋转到z轴附近时.     

56cm彩色显像管玻壳应力计算与分析

本文以四边形平面壳体单元的有限元法建立了玻壳有限元计算的模型，并应用SAP5中四边形平面壳体单元的计算程序，对某厂56cm彩色显像管破壳应力进行了计算与分析，指出了玻壳体最大拉应力和压应力的部位，为进一步改进玻壳体的结构设计提供了参考依据。     

主应力方向和中主应力系数对冻结黏土性状的影响

为研究复杂应力路径下冻土的力学特性,利用冻土空心圆柱仪对饱和冻结黏土开展了定向剪切试验,重点研究了大主应力方向和中主应力系数对饱和冻结黏土应力应变性状的影响.试验结果表明:定向剪切路径下饱和冻结黏土应力-应变曲线基本呈现应变硬化特征,且广义剪应力-应变曲线受扭剪分量的主导.不同大主应力方向下冻结黏土应力-应变曲线水平存在一定差异,当中主应力系数b为0.5和1时广义剪应力-应变曲线水平随着大主应力方向角α的增加而降低.中主应力系数b对冻结黏土扭剪分量的应力应变性状影响相对较小,而对轴向分量与广义剪应力应变性状影响显著.     

相互垂直裂缝应力阴影的影响因素及规律

基于弹性力学理论,采用Galerkin有限元数值离散化方法,编制Matlab有限元程序,数值模拟两条相互垂直裂缝干扰时的"应力阴影"分布状态,其主应力与主方向分布具有关于交点(坐标原点)的对称性特征.分析了流压比值、孔隙压力、缝面流压及水平应力差值等因素对两缝间主应力及主方向的影响,通过改进变排量施工、改变压裂液黏度、油气井开采降低孔隙压力和增大注入液量等工艺,发挥应力阴影效应的优点,增加复杂缝网形成的可能性.     

深部圆巷开挖围岩能量耗散特征数值模拟分析

深部高应力巷道岩爆灾变机理及其控制对策研究,是目前国内外采矿工程所急待解决的重点难题.应用UDEC计算程序,分析了深部圆巷随开挖半径大小、应力水平高低和应力不均匀程度,围岩内主应力分布和能量耗散特征,发现随应力水平由低至高和应力不均匀程度的加剧,巷道围岩能量耗散值和能量耗散率均成凹形特征曲线急增;随开挖半径由小至大,能量耗散值成凹形曲线急增,但能量耗散率变化却很小;随着应力水平不均匀程度的加剧,在巷道围岩内部形成的主应力差值封闭包核区,呈现由围岩浅部向围岩深部跃移现象;当水平应力大于垂直应力时,在巷道顶板产生主应力差值封闭包核区的范围和量值大小,相对于巷道两帮更为严重.     

土坝防渗墙设置摩擦单元对墙体应力变形的影响

以某水库副坝混凝土防渗墙为例,采用二维非线性土石坝有限元计算程序对其典型剖面进行了有限元计算,重点分析了设置摩擦单元对墙体应力变形的影响.最后指出:设置摩擦单元后,墙体位移明显减小,大小主应力有所改变,最大应力值发生位置没有改变.     

考虑主应力偏转的采动诱发断层活化机理研究

为探讨采动诱发应力场偏转活化断层机理,采用库仑破裂应力增量为断层单元活化判据,引入损伤因子评价断层面活化滑移破坏程度,模拟分析了主应力偏转对不同倾角断层面上应力分布及断层滑移量的影响.研究表明:采动诱发主应力偏转使得沿断层面剪应力增加,而垂直于断层的正应力又受开采卸压和应力偏转影响而减小;断层倾角越大,断层面上剪应力增量对主应力偏转响应越明显;逆断层下盘工作面向断层方向回采时,断层面附近区域底板主应力最先发生偏转,顶板处主应力偏转滞后于煤层和底板,然而顶板中主应力偏转量最大.不同断层倾角断层损伤因子随主应力偏转角变化呈倒"S"型变化.对于倾角分别为15°,30°,45°和60°断层,当最大主应力偏转至垂直断层时,断层面库仑破裂应力和损伤因子均最小;而偏转至平行断层时,断层库仑破裂应力和损伤因子最大,损伤因子最大值约为最小值的8.5~9.2倍.     

薄壁杆系结构静力动力计算在SAP5中的实现

本文作者完成了在SAP5程序中增加薄壁梁单元的程序设计.文中给出了程序设计的理论公式和典型结构算例.计算结果的精确性表明了新程序的可靠性和实用性.     

地应力状态表征与相互转换问题研究

在地应力测量和应用中,常出现地应力相关概念的混淆和计算方法的不科学.通常用三种形式来表征地应力状态,分别是6个独立应力分量的表述形式：3个主应力的表述形式、最大（小）水平应力、垂直应力的表述形式.在工程实践中,往往需要进行地应力表述形式之间的相互转换,6个独立应力分量和3个主应力的表述形式是完整表述,其两者之间可以相互转换,且两者都可以转换为最大（小）水平应力、垂直应力的表述形式.最大（小）水平应力、垂直应力的表述形式是不完整表述形式,不能将其转换为6个独立应力分量和3个主应力的表述形式.掌握地应力的表述形式和相互转换方法,把握地应力在应用中需要注意的问题,对地应力测量和应用工作非常重要.     

光弹性应力分析中主应力分离的边界元法

主应力分离是光弹性应力分析的关键问题,但已往所用的方法都比较繁琐.本文将边界元法引入光弹性应力分析使主应力分离问题得到简化,从而使光弹性应力分析方法更简便可行.