T形梁的组合板——梁桥荷载横向分布系数研究

根据现浇桥面板的T形组合简支板一梁桥结构特点,采用平面模型（偏心压力法、刚接板（梁）法）和空间模型（有限单元法）计算该组合简支板——梁桥荷载横向分布系数。运用通用结构分析软件ANSYS将该组合板——梁桥离散成空间有限元,分析该桥荷载横向分布系数变化规律,并将刚接板（梁）法及ANASYS解法计算结果与实测结果进行对比研究。研究结果表明：偏心压力法不适于计算该类组合板梁桥荷载横向分布系数;刚接板（梁）法全桥各截面采用同一横向分布系数并不精确,而ANSYS计算结果能与实测值较好的吻合;同时提出了适合该类桥型的横向分布系数计算方法,并建议了更加准确的计算方法。     

413TEU多用途货船舱口盖自由振动分析

围绕各种板梁组合结构的振动展开分析,其内容包括板梁的振动理论、有限元方法理论和应用MSC软件对船舶舱口盖的振动计算,分析结果对于船舶舱口盖的设计及安装具有重要的指导意义。     

船舶结构强度直接计算分析中应力的选取

：在对船舶结构进行有限元直接计算分析和评估中，一般采用舱段板梁模型，不可避免地要面临应力的选取问题．对于弯曲板单元，有限元计算输出的应力包括上下表面的应力，是否选取上下表面的应力作为强度评估的依据，这与有限元网格和边界条件有关．在船舶结构有限元分析评估中一般采用中面应力作为工作应力，它是上下表面应力的平均，文中对在船舶结构有限元分析评估中采用中面应力作为工作应力的原理、方法做了分析与探讨．     

钢混组合板梁与装配式T梁桥墩抗震性能对比研究

钢混组合结构集合了钢材和混凝土两种材料各自的优点,能够适应现代工厂化、装配化生产,其简化了桥梁的上部结构,从而减轻桥梁自重,减少下部工程规模,在桥梁建设中已得到了广泛应用。结合工程实例对4×40 m先简支后结构连续装配式T梁以及钢混组合板梁建立Midas有限元模型,并进行抗震分析。计算结果表明,由于钢混组合板梁桥上部结构自重轻,桥墩地震响应小,在相同跨径下,采用钢混组合板梁桥墩的地震力要低出装配式混凝土T梁约40%,在抗震方面有明显优势。     

基于ANSYS软件的偏心加筋板结构稳定性分析

文章基于ANSYS软件,分析了偏心加筋板的开口对结构稳定性影响,以及相对刚度对偏心加筋板结构稳定性影响。结果表明：结构表面开口对结构的刚度、强度和稳定性均有较大影响;相对刚度变化,对结构中梁柱的稳定性影响较大,在侧向荷载作用下,柱刚度的变化对结构稳定性的影响大于梁刚度对结构稳定性的影响。     

基于MPGA算法的钢-混叠合梁有限元模型修正方法研究

为解决钢-混叠合梁有限元模型参数误差导致计算结果与实际相差较大的问题,基于MPGA算法,使用ANSYS建立某钢-混叠合梁有限元模型并对5个敏感性较高的参数进行了修正.结果表明:修正后参数值均呈现增大趋势,其中钢箱梁混凝土弹性模量和桥面混凝土弹性模量增幅较大,分别达到21.23％和9.05％,模型前10阶振动频率与实测值更为接近,对于5～10阶高阶振动频率,理论计算值与实测值误差均在5％以内,MAC值更趋于1,修正后模型能较为全面地反映实际结构的刚度分布,可作为基准有限元模型为日后健康监测提供指导.     

铝合金地铁车牵引梁结构建模策略对比研究

提出两种牵引梁结构的有限元建模方案,同时开展车体静强度试验与仿真分析,将仿真分析值与试验值进行对比。分析结果表明：方案1比方案2保守,且方案1更适用于设计阶段校核车体结构强度。在牵引梁与地板之间的双层板件结构位置,两种方案的方向应力分析结果与试验值的误差分别为9%～21%、7%～52%,方案1的建模方案更合理;在远离牵引梁与地板之间的双层板件结构位置,两种方案的方向应力分析结果与试验值的误差分别为4%～13%、8%～18%,两种方案的分析误差接近,但方案1的结果更精确。     

铁路桥墩横桥向地震反应分析模型对比分析

常见铁路桥墩的横桥向截面尺寸与墩高相差较小,而顺桥向相差较大,不能较好地符合梁单元的受力特征.为研究铁路桥墩横桥向地震反应,设计了一种新型的重力式桥墩模拟方法,考查常规梁单元及板单元模拟铁路桥墩的精度.基于某铁路简支梁桥,分别采用多垂直杆元模型与梁、板单元进行重力式桥墩模拟,建立四种有限元模型,进行地震反应分析及结果比较.结果表明:欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力及墩顶位移均小于多垂直杆元模型,建议重要结构的铁路桥墩按多垂直杆元模型进行地震反应分析;欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力与多垂直杆元模型相差在5%以内,三种模型计算的桥墩内力具有工程可接受的精度,但墩顶位移误差超过5%,设计时需要考虑;板单元模型与多垂直杆元模型的吻合程度好于欧拉梁模型,而欧拉梁模型好于铁木辛柯梁模型.研究结论可供铁路工程抗震设计规范修订时参考.     

平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟方法误差修正

为研究平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟模型的精度,建立了3种典型重载车辆常用平衡悬架模型.同时采用平衡悬架刚度经典计算方法,计算3种悬架的刚度.对比分析离散梁单元法和经典方法垂向刚度计算结果,发现离散梁单元法模拟结果较理论计算结果大55%左右.分析误差产生原因,提出误差修正方法.修正之后的模型垂向刚度与理论刚度相比,偏差在5%以内.该修正方法为离散梁单元建模的推广应用,同时也为建立符合实际力学性能的钢板弹簧模型提供了条件.     

航天热控制系统关键受力部件结构分析与优化研究

以阿尔法磁谱仪(AMS-02)热控制系统中支架为对象,运用有限元方法对其关键受力部件进行了结构分析和优化设计.分析了中支架板单元的最大Mises应力和梁单元最大复合应力并进行了强度校验.计算了中支架支撑梁的屈曲临界应力,与极限工况下梁的最小主应力进行了对比.结果表明,目前设计的中支架不存在强度破坏和失稳问题,并有很高的安全裕度.在进一步的优化设计中,以减轻质量为目标函数,发现目前中支架在安全裕度范围内仍可以减轻质量16.6%.     

正交框构式地道桥计算的板柱组合模型

针时框构式地道桥计算未充分考虑构件受力特性,采用相同空间板平 元,求解未知数太多的缺点,本文提出了板柱组合模型的计算方法。在 IBM微机上进行的算例表明,这种方法的结果是令人满意的。      

改进弧长法求解屈曲问题

为了解决结构非线性有限元分析求解过程中结构失稳或材料出现软化时传统Newton-Raphson法无法通过极值点的问题,在传统弧长法的基础上,提出了求解过极值点问题的改进弧长法.该方法将非线性方程求解过程中出现的不平衡力向量分解为两个相互正交的向量,并建立其弧长的约束方程,求解得到非线性计算中的荷载因子.在求解过程中,给出了改进的确定弧长方法,通过弧长调整避免了求解荷载系数中出现复根的问题.通过两个拱型结构的屈曲分析算例,分别考虑几何非线性和几何材料双重非线性效应,对两个拱形结构进行了非线性屈曲分析,结果表明:结构在出现屈曲时发生急跳现象,验证了改进的弧长法在结构出现材料软化和失稳时能通过极值点.     

有限元分析中三维体元和梁元的非节点连接

在对三维体元任一点移动和转动分析的基础上,导出了体元和梁元恰当连接应满足的多点约束方程,通过直接代入梁元的单元分析进行自由度替换实现了体梁的良好连接.本文方法对体元和梁元的连接形式具有较强的适应能力,应用方便,算例表明具有较高的数值精度.     

Finite Element Modeling of a Fluid Filled Cylindrical Shell with Active Constrained Layer Damping

On the basis of the piezoelectric theory, Mindlin plate theory, viscoelastic theory and ideal fluid equation, the finite element modeling of a fluid-filled cylindrical shell with active constrained layer damping （ACLD） was discussed. Energy methods and Lagrange＇s equation were used to obtain dynamic equations of the cylindrical shell with ACLD treatments, which was modeled as well with the finite element method. The GHM （Golla-Hughes-McTavish） method was applied to model the frequency dependent damping of viscoelastic material. Ideal and incompressible fluid was considered to establish the dynamic equations of the fluid-filled cylindrical shell with ACLD treatments, Numerical results obtained from the finite element analysis were compared with those from an experiment. The comparison shows that the proposed modeling method is accurate and reliable.     

钢管混凝土拱结构计算的矩阵位移法

视钢管混凝土为复合材料 ,建立了钢管混凝土拱结构计算的矩阵位移法。在对横截面作空间有限元子结构分析的基础上 ,利用平截面假定 ,将空间子单元转换为杆单元 ,从而导出了杆元的刚度矩阵。如进一步深入 ,可应用到钢管混凝土拱的非线性分析中。     

Computer simulation of thermochemical treatments: modelling diffusion and precipitation in metals

IntroductionThermochemicaltreatmentsarewidelyusedtoimProvethemechanicalprOPertiesofmetalliccomPonents.ForexamPle,inthecaseofsteel,hightemPeraturediffusionofcarbonand/ornitrogCnleadstoanincreaseofhardnessnearthesurface,aswellastolocalcompressiveresidualstfCsses.Bothcontributetoanincreaseofthelifetimeofthecomponent.Modellingdiffusioncanbeconsideredasrelativelystraightforward,sincethegoverningequationsarewellestablished.However,onemustaccountforthefactthatduringdiffusion,precipitationmayoccur…     

梁结构的区间B样条小波混合有限元法

基于梁结构的广义变分原理和区间B样条小波(BSWI)插值,提出梁的区间B样条小波混合有限元法,建立了分析细长梁和弹性地基梁的静力弯曲、振动模态和稳定性问题的求解通式.根据BSWI函数区间边界的数值特征,得到了梁常见边界条件下的挠度和弯矩小波系数值.BSWI混合有限元法可同时直接求解梁结构的挠度和弯矩,克服了位移有限元法弯矩求解精度不高的缺点.算例结果表明,BSWI混合有限元法计算梁弯矩的精度比BSWI位移有限元法提高了10.9%,说明了BSWI混合有限元法在梁结构应用中的有效性和精确性.     

文克尔地基上基础梁内力简化分析方法

介绍了文克尔地基上基础梁内力计算的三种方法,即“有限长梁的叠加原理法”和通过查表求解的“设计简化法”及“有限元法”。通过实例计算对比,分析了“设计简化法”在基础梁内力计算中存在的误差和不足。随着计算机的应用普及,文克尔地基上基础梁内力计算应优先采用“有限长梁的叠加原理法”和“有限元法”。     

考虑剪滞剪切效应的复合材料薄壁箱型连续梁理论分析

以含三次项的四次抛物线作为箱梁翼缘板的纵向位移函数,推导出了考虑横向剪切变形及剪力滞后效应时的双轴对称铺设的复合材料层合箱梁在对称弯曲条件下的控制微分方程,并推导出了两等跨连续梁分别在跨中受一集中力P的位移差函数,最后结合具体的复合材料箱型连续梁实例,将本文理论推导的结果与ANSYS结果以及实验结果进行了对比,结果表明,理论推导的结果与ANSYS结果和实验结果吻合较好,其结果是正确可靠的。     

铸件凝固过程中温度场的数值模拟

为了掌握铸件凝固过程中温度场的变化规律以提高铸件质量，采用有限元和有限差分相结合的方法离散铸件凝固过程非稳态热传导方程的空间和时间变量，得到了关于金属铸件和铸型温度的代数方程．用二部法模拟铸件与铸模问的耦合，用迭代法求解离散后的代数方程组，并利用变时间步长技术提高计算效率；用热传递系数模拟铸件与铸型间的热传递，铸件冒口及铸型与冒口接触部分节点都当作内部节点，铸型与外界的换热按热对流和热辐射2种方式处理，忽略充型对凝固过程的影响，铸件材料潜热释放采用线性模型．算例结果表明，所用方法能有效地模拟铸件凝固过程中温度场的变化规律．