深基坑系统有限元分析建模的探讨

本文提出了在"深基坑系统"观念的基础上,总结有限元法分析基坑系统的优势,重点对基坑有限元建模中关于对称性假设的不合理性进行了论证,并使用ANSYS软件进行了数值模拟。     

CAD系统中有限元分析建模方法探讨

有限元方法要成为工程结构设计领域的可靠手段，有限元模型的正确性和合理性必须得到保证。本文从应用角度出发，主要讨论建立有限元模型的解题规模控制、单元类型选取、剖分网格方式的选择及模型的验证等问题，并给出了一些实际应用经验。     

直升机缆绳吊放声纳系统有限元建模与仿真

采用有限元法，对直升机缆绳吊放声纳系统进行了研究，基于刚性力学模型进行动力学分析，利用四元数理论进行运动学分析，建立了一个描述其动态特性的微分方程组，即有限元模型，为验证所建模型的准确性，针对缆绳不同数目的分段进行了系统仿真计算和分析比较，从仿真结果可见，与缆绳吊放声纳系统简单分段的线性模型相比，有限元非线性模型能更准确地描述系统的物理特性。     

不确定性转子系统的随机有限元建模及响应分析

随机特性和随机载荷会引起转子系统动力响应的不确定性,是转子动力学分析中的重要影响因素.本文基于Timosheke梁理论,把转轴的材料和几何随机特性表示为一维随机场函数,推导出随机转轴有限元列式,建立转子系统随机动力学模型,并给出随机载荷作用下随机转子系统动力响应统计量的分析方法.分别对线性和非线性涡轮泵转子系统进行了随机动力响应分析,并同Monte Carlo仿真结果进行对比,结果表明所建立的随机有限元动力学模型和给出的随机响应分析方法是合理可行的,可以有效应用于实际转子系统随机动力学分析和设计中.     

波纹管有限元建模方法

为验证不同建模方法对波纹管结构力学特性有限元分析的适用性,根据EJMA方法求得波纹管轴向刚度、弯曲刚度和由轴向力引起的弯曲应力理论值,同时基于有限元法分别建立波纹管二维轴对称模型、三维壳模型和三维实体模型,求解波纹管的轴向刚度、弯曲刚度和最大应力值。通过对比3种有限元模型轴向刚度、弯曲刚度和最大应力有限元数值与理论值之间的关系,表明3种有限元模型均适用于波纹管结构力学特性有限元分析,同时给出3种有限元模型的适用范围,为波纹管设计分析提供参考。     

基于OpenGL的有限元建模三维仿真

在有限元建模方面利用OpenGL进行三维仿真,研究了有限元分析类库的建立,系统论述了结合OpenGL进行三维仿真的方法和流程,开发了方便实用的有限元分析前置处理系统,并给出了工程实例。     

基于有限元方法的心脏表面建模

利用有限元与生物力学原理构建心脏表面运动的有限元方程,快速建立四面体网格的有限元心脏模型,模拟心脏的动态形变,从心脏的三维表面恢复、应力应变分析和三维运动建模等方面着手,分析计算心脏在收缩期相邻时刻的应力分布及形变情况,有效地模拟了心脏的动态形变。实验结果表明了该方法的有效性和可行性。     

光电复合海缆有限元建模与仿真

海底电缆中的钢丝铠装层结构复杂,呈多变的空间形状,建立精确的铠装层模型对研究光电复合海底电缆力学性能至关重要,而目前仍存在应力、应变、位移等性能不清等诸多难题.为解决上述问题,首次提出了电缆铠装层的精确建模方法与ANSYS有限元分析软件相结合,对光电复合海底电缆进行了整体建模,并构建了一种典型的单内铠光电复合海底电缆,采用拉伸试验仿真与实物测试结果比较,证明了铠装层建模方法的可行性与准确性,为降低实际试验所需的高昂物力提供了一种有效解决方法.     

Patran船舶结构有限元建模的实用技巧

目前,市面上主流的通用结构有限元分析前处理器种类众多,包括Patran、Ansys、Abaqus、HyperMesh 和Femap 等。这五款软件在国内船舶行业均有应用,其中Patran 的用户数量很多。本文结合笔者多年运用Patran 进行船舶结构有限元建模积累的经验,为广大同行介绍一些建模方面的技巧,以期对读者有一些帮助。     

脉搏触压觉有限元建模与分析

基于脉搏图像传感器的结构与工作原理,应用有限元软件ABAQUS,建立脉搏触压觉模型,模拟中医切脉时的触压觉。利用柔性橡胶薄膜模拟手指切脉,并对其进行离散化处理。通过对传感器探测触头施加不同的切脉压力,分析不同切脉压力下橡胶薄膜的受力变形情况。选取参考单元格,根据其面积变化提取脉搏波形,并在时域内提取脉搏信号的特征参数。通过对不同切脉压力下脉搏信号特征参数进行分析发现,当切脉压力为12 N时所获得的波形最佳。该工作为脉象属性的进一步研究奠定了基础。     

业务建模vs．系统建模

业务vs.业务建模可以看作软件开发之前的第零步工作流程。随着统一过程被越来越多的团队所采纳,基于用例和对象技术的业务建模成为团队所关注的重要技术。以下是笔者被问到过的一些有关业务建模的问题。把它们归纳出来,加上我自己的理解,希望对大家能有帮助。     

基于B样条有限元机载激光陀螺测量装置系统的建模与仿真

建立了激光惯性导航系统的三维有限元模型,对其力学特性进行了模态分析,建立了整个模型B样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间,它以B样条小波函数作为有限等参元的形状函数;建立了IMU模型的B样条小波有限元序列,利用B样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率,因此在处理局部应力集中,曲率分布突变边界等应用中具有一定的优势,所以它的结果更接近于实际;最后对系统模型进行了仿真,给出了各个阶次模态值,通过与传统有限元比较发现小波有限元具有收敛性好、求解迅速和网格划分灵活优点,离散的单元数减少了13％,计算时间也是原来的35％,这对于激光惯性导航系统的优化设计具有重要参考价值.     

机械装备金属结构有限元建模策略研究与应用

在分析有限元建模技术的研究现状及其不足的基础上,针对机械装备金属 结构所具有的体积庞大、结构复杂的特点,为了快速、准确地建立其有限元模型,构建了其 有限元建模策略的体系结构,提出了在其有限元建模过程中所应遵循的八条策略,分别是全 局规划、等效合成、实时校核、等效替换、酌情弱化、合理简化、关键细化和巧用干涉,并 以铸造起重机为分析对象,对以上建模策略进行了举例说明,验证了其有效性和实用性。     

基于有限元网格划分的城市道路网建模

从城市功能分区出发,提出利用有限元网格划分思想,结合城市各分区中的道路 特点对城市区域进行剖分,形成城市的支路网。根据城市规划知识中对各等级道路的性质及道 路间距,从已生成支路网中定义并提取出城市主干路和次干路,最后完成对城市各等级道路网 的过程式建模研究工作。该方法将城市路网的分级建模与城市土地利用、功能分区和各等级路 网性质结合,使之形成的城市道路网更符合实际城市规划中对道路网的要求。     

有限元建模与AutoCAD平台的集成方法

本文讨论了有限元建模与ＡｕｔｏＣＡＤ平台集成中的特殊技术问题与实施方案，重点述了ＡｕｔｏＣＡＤ的ＡＤＳ开发环境，底层数据结构，扩展实体数据接口方法以及有限元分析模的表示方法。     

智能太阳翼有限元建模与振动控制研究

采用空间梁单元和矩形层板单元建立了表面粘贴压电片太阳翼的机电耦合有限元模型．其中,太阳翼与星体之间的连接架、太阳翼基板间连接铰链按空间梁单元处理;不含压电片的太阳翼基板按普通层板单元处理,而含有压电片的基板按压电层板单元处理．推导了多点约束关系式处理空间梁单元和板单元公共节点自由度不协调的问题．利用速度负反馈和线性二次最优调节器设计控制系统,编制有限元分析程序,进行了动力学特性计算和振动控制数值仿真．结果表明,压电传感／作动器的引入对太阳翼振动频率具有重要影响;利用压电传感／作动器和最优控制系统能够有效抑制太阳翼的振动．     

滚动轮胎有限元建模及温度场仿真分析

研究滚动轮胎温度场分布的问题,为了解决温度场试验较难获得轮胎内部温度,重复性差等缺点,以实体轮胎为建模对象,建立了胎体帘线模型与轮胎橡胶材料模型,并将模型在充气压力下的自由模态各阶频率值与试验值相比较,在验证了可行性和正确性的条件下,嵌入了轮胎生热、传热模型以及试验测得的热边界条件,对轮胎稳态温度场进行了仿真,明确了稳态温度场分布图和轮胎内部最高温度与车速间的函数关系及二次拟合公式,并简单分析了轮胎温度分布规律.仿真结果表明,利用有限元法建立的模型及温度场计算是正确的,可为轮胎的结构和配方设计等方面提供了依据.     

旋翼复合材料桨叶参数化及有限元建模

直升机旋翼桨叶结构建模通常只考虑内部结构的几何特征,在进行优化设计时,没有考虑设计参数对初始静强度设计的影响,为优化设计,提出采用有限元离散方法,面向多数直升机采用的C型梁结构,将桨叶内部结构分为带设计控制点的三大类构型模块,建立了在设计过程中能够保证桨叶大梁设计强度不变的参数化模型,并有针对性的提出背景网格与层结构网格结合的快速有限元离散方法,生成高效的旋翼复合材料桨叶剖面参数化有限元模型.通过对“海豚”直升机桨叶剖面建模,验证参数化建模方法的可靠性和有效性.     

功能梯度双层悬臂梁的有限元建模分析

为考察不同建模形式和界面处理方式对由功能梯度材料构成的双层悬臂梁计算结果的影响,通过有限元计算结果与理论解的对比发现,对于功能梯度悬臂梁,选取八节点二次单元能更好地消除剪力自锁现象,比四节点线性单元的求解结果更加精确;对于双材料理想界面,采取强制位移约束条件比消除重合节点的约束条件更符合真实情况;梁端部附近应力场的有限元解比理论解更加合理.