自由曲面建筑一体化造型与优化设计研究

以建立弯曲应力为零、薄膜应力最小的曲面为目标,提出了一种基于计算机辅助几何设计（CAGD）的一体化有限元建模技术与造型优化方法。该方法通过参数联动、模型自动更新等功能,实现了计算机自动进行自由曲面建筑造型的目的。利用软件自身的二次开发功能,建立了一套CAD软件与有限元软件协同建模与造型优化设计系统。该系统包含了三维参数化动态有限元建模中的若干关键技术,如CAD/CAE集成方法、基于应变能的空间结构优化以及有限元模型的参数驱动方法等。该系统可通过调整设计参数（约束条件,空间条件）得到多种合理曲面形态,同时也可以对建筑意图所设定的初始形状进行修改,为基于性能化的自由曲面建筑造型设计提供新的方法。该系统可利用建筑设计所提供的初始曲面形状进行合理的参数定义,在此基础上通过若干次优化修正,改善结构的力学性能。     

塔式起重机参数化设计

面对国内外激烈竞争,塔式起重机的设计需要提高设计效率,缩减制造成本.介绍以Pro/E的二次开发为基础的塔机的参数化设计技术;通过基于Automation Gateway的Pro/E的二次开发,详细介绍塔式起重机实体建模的原则、尺寸参数化的思想和建立关系约束的方法,并通过对参数化设计、装配以及分析校验的介绍,论述塔式起重机参数化设计的过程;以标准节的参数化设计、装配过程为例,说明整机的参数化界面和各个部件参数化界面的设计方法以及装配的设计方法;提出对参数化模型,运用有限元分析软件Ansys进行静力学和动力学分析,以对设计结果进一步优化.塔式起重机的参数化设计加快了设计步伐,缩短了开发周期.     

固增水电站垫层蜗壳有限元一体化计算分析

基于CATIA与Abaqus的一体化程序,以固增水电站为例,在CATIA中参数化建模,利用二次开发及Python语言编制的Abaqus前后自动化程序对蜗壳结构进行从建模到计算过程的一体化研究分析,确定主电站厂房蜗壳结构应力状态及配筋参数,保证蜗壳结构安全。     

基于ABAQUS-Python二次开发的滚筒柜框架参数化建模与谐响应分析

为解决滚筒柜在运行使用过程中框架存在的轻微摆振问题,将滚筒柜框架模型参数化,使用ABAQUSPython二次开发,对框架参数化建模并进行谐响应分析。该方法不仅提高了分析计算的效率,减少重复建模的时间,而且为设计人员提供了一个方便实用的设计分析平台,减少设计周期。同时也为后续多型号设备的设计和优化改进提供了一个参考途径。     

基于Midas/Gen的复杂BAF池有限元分析

基于通用有限元软件Midas/Gen对某复杂BAF池进行有限元分析,首先对该水池整体进行分析,得到水池在各荷载工况下的变形结果及内力分布结果。针对水池边界条件、底板厚度进行了参数敏感性分析,水池底板内力分布与弹簧支座刚度、底板厚度存在明显规律性,证明了桩基采用弹簧支座模拟的必要性。本文对典型BAF池结构的分析,为该类型BAF池设计提供参考。     

APDL语言在点支式玻璃幕墙结构优化设计中的应用

以常见的六点支承玻璃幕墙为例,介绍了运用APDL语言进行参数化建模及结构优化设计的过程,得出了参数的优化结果,说明选择最恰当的玻璃厚度t,玻璃边孔距c和玻璃的长宽比b/a,不仅可以减轻重量、节约成本,而且对支承体系的抗震性、稳定性等有很大的好处。APDL参数化设计语言的应用,避免了有限元重复建模和前后处理操作,明显提高了设计效率。     

低造价工程塑料板叠层橡胶隔震支座极限性能研究

采用短切纤维增强工程塑料板作为隔震支座的增强材料，制成低造价隔震支座。与传统隔震支座不同，选用的增强材料强度较低时，低造价隔震支座的极限性能由增强材料的强度控制，破坏形态主要体现为板材的断裂。为了研究该支座特有的破坏形态，进行了轴压和压剪状态的极限性能试验，结合ABAQUS有限元分析，研究不同受力状态下的破坏机理。结果表明:支座轴压的破坏形态为支座中部工程塑料板的断裂，在板材中部产生竖向裂缝，为加劲层拉应力引起的拉断；支座压剪状态下的破坏形态为封板及内部工程塑料板断裂，裂缝在截面上为X形分布，为剪切变形时“翘曲”作用引起的弯曲破坏。利用有限元分析对该支座进行参数优化，建立了不同橡胶层厚度、板厚度及板刚度的3种对比模型，结果表明，减小单层橡胶层厚度、增加板厚度有利于提高支座的极限性能，而提高板刚度则不利。同时，给出了支座性能最优的设计建议。     

卵形消化池结构优化分析

本文运用大型通用有限元分析软件ANSYS,采用参数化建模的方法对各种不同半径的卵形消化池在静力荷载作用下的内力进行对比分析,对卵形消化池的基本形状、池壁厚度以及埋置深度等进行优化,使其力学性能更趋合理,在此基础上提出结构设计的初步建议,从而实现结构的优化设计。     

扶梯焊接工装支架结构的有限元分析

以ANSYS有限元分析软件为工具,利用ANSYS提供的二次开发工具APDL进行命令流的参数化建模,对扶梯焊接工装支架结构模型进行了有限元计算,得到了在最恶劣载荷工况下的应力和变形,并对结构的强度和刚度进行了校核,验证了该结构的安全性,以保证生产扶梯产品的质量要求。     

塔机塔身参数化设计系统开发

塔身是塔机的主要承重部件,设计者普遍依托有限元法对其结构进行有限元分析.传统设计过程较为复杂,重复性建模与计算费时耗力.为了提高塔身的设计效率,缩短产品的研发周期以便降低设计成本,本文基于ABAQUS二次开发原理,运用Python语言研究开发出一套操作简便的塔机塔身参数化设计系统.该系统可实现塔身结构的参数化建模、加载...     

Revit-Abaqus结构模型转换接口开发

本文针对有限元模型设计分析软件Abaqus建模工作效率低下的问题,提出了开发Revit-Abaqus结构模型转换接口的方法。根据Autodesk公司提供的Revit API可定制化技术,本文通过C#编程语言对Revit与Abaqus转换接口进行研究。通过提取Revit结构物理模型与结构分析模型数据,整理为Abaqus可运行的Python脚本,实现了将模型从Revit转换到Abaqus软件中,提高了建模与计算分析的效率。     

基于Abaqus的拟满应力设计算法的实现及其应用

为了解决塔机起重臂结构的轻量化设计问题,本文提出了一种离散变量结构拟满应力设计算法的实现方式,以此为基础,利用Python脚本语言对有限元软件Abaqus进行二次开发,形成了专门用于塔机起重臂结构杆件优化选材的计算模块,通过实例分析验证了其有效性,该模块操作简单,相关内置参数依据设计规范选取,可满足工程应用的需要。     

ANSYS二次开发及在桥梁优化设计中的应用

ANSYS作为通用的有限元计算软件,有着强大的计算功能。通过二次开发,此软件在桥梁设计中也有着广泛灵活的运用。阐述了设计优化中参数化设计的概念,介绍了ANSYSAPDL语言。结合一个蝶形拱桥的实例,对ANSYS在桥梁中的参数化设计和软件二次开发进行了探讨。     

基于ANSYS的全地面起重机吊臂有限元参数化建模与分析

针对全地面起重机吊臂在实际工作过程中组合方式多、起重量变化范围大等特点,将参数化建模引入到有限元分析过程中。结合ANSYS提供的二次开发工具APDL语言和DOS批处理语言,设计了一套面向全地面起重机吊臂的有限元参数化建模与分析程序,实现了对不同起重量、不同吊臂截面尺寸、不同吊臂节数和不同吊臂组合方式的全地面起重机吊臂有限元参数化建模与分析,大大提高了计算效率。     

隔震橡胶支座屈曲稳定性的影响因素分析

采用有限元方法(FEM)对具有较低第2形状系数的隔震橡胶支座屈曲承载力的影响因数进行了分析研究。采用大型通用有限元软件Abaqus建立了隔震橡胶支座的三维有限元模型,橡胶材料考虑Neo-Hookean模型,支座内部钢板采用弹性和理想弹塑性本构关系,影响因数包括支座内部单层钢板厚度、支座内部孔洞直径、内部橡胶剪切模量和支座橡胶保护层厚度。分析结果包括水平屈曲荷载、水平屈曲位移以及支座水平变形时竖向变形。并将屈曲位移FEM结果和规范公式计算结果进行了对比。分析结果表明,内部钢板考虑弹塑性时支座更不利;内部钢板厚度的增加和支座内部孔洞直径的减少,支座的屈曲水平荷载和屈曲位移将增加,但后者影响程度大于前者;内部橡胶G值和橡胶保护层厚度对屈曲水平荷载和屈曲水平位移的影响规律比较类似,在一定范围内有影响,但超过该范围之后,影响程度有限,特别是屈曲水平位移。规范公式计算相对FEM结果而言偏于保守,前者未能考虑支座内部单层钢板厚度及橡胶保护层厚度的影响,有待进一步完善。     

ANSYS软件隔震结构分析的二次开发

隔震技术是一种新型的工程抗震技术,在建筑抗震工程分析中得到广泛应用.ANSYS软件是结构工程中常用软件,然而在ANSYS环境下对隔震结构进行建模和仿真分析却比较困难.本文采用Tcl/Tk语言与ANSYS进行无缝连结,在ANSYS10.0的环境下对框架结构界面进行二次开发,用Combin40单元来模拟具有双线性的橡胶隔震支座.通过参数化建模,有助于快速,便捷地建立隔震结构的有限元模型.对一个框架结构进行隔震性能分析,结果表明ANSYS模拟的带隔震垫框架结构隔震性能效果明显,这种方法可以在抗震工程中推广使用.     

高空作业车臂架轻量化设计与改进

基于ANSYS参数化设计语言,建立某型号高空作业车臂架的参数化有限元模型,对原始设计进行结构静力分析。根据计算结果将各节臂架的两侧板厚度选为设计变量,在满足材料强度、刚度要求前提下,以臂架结构的最小总质量作为目标函数,采用零阶优化方法对其进行结构优化分析;通过优化设计使整机质量减小6.3%,为今后伸缩臂的设计和改进提供参考。     

编木拱桥的参数化建模与分析:利用Python脚本高效构建虹桥

虹桥是中国乃至世界上最早的编木拱桥,其纵向和横向木梁相互交叠,形成一种独特的共轭互承式结构.编木结构具有外观简洁、形式优美、安装方便等优点,但对其进行力学建模分析的过程较为复杂而繁琐.首先采用Python语言,嵌入Abaqus有限元软件,对编木结构进行参数化建模,建模过程包括几何形状、材料特性、杆件间的连接面接触等.对有限元模型的几何尺寸、单元类型、荷载形式进行了参数分析,并将有限元结果与相关文献中的试验结果进行对比,结果验证了本文参数化建模方法的正确性和高效性.     

自承式管架桥的有限元分析

本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS采用参数化建模对自承式管架桥在静力荷载下的变形和内力进行分析,并进一步分析了支座宽度和包裹角度的变化对结构的影响,提出力学性能更为合理的结构设计建议。     

大尺寸欧标球铰支座的设计要点及工程应用

以L体育场工程为实例,介绍了球铰支座应用欧标规范的设计要点.依据欧标对荷载组合进行分析,筛选出用于验算球形支座不同部件的控制工况.以手算试算为基础,验算了支座顶板、底板、PTFE滑板、螺栓等关键部件的强度,考虑了可更换设计的操作空间,初步确定了支座的几何参数.再通过有限元建模分析,验证手算的计算结果,优化部件的设计,最...