锥台点阵吸能装置在整车碰撞中的建模研究

点阵吸能装置在以壳单元建模时,碰撞仿真求解时间步较短,不适用于车体耐撞性设计的快速碰撞仿真.针对这个问题,提出以实体单元近似的建模方法.以T向压缩典型的点阵块体为考察条件,对比壳单元和实体单元压溃仿真的压缩力-位移曲线结果,通过讨论实体单元建模的网格尺寸效应,获得了具备足够精度和求解效率的点阵吸能装置实体单元等效模型.最后以某城轨车车体碰撞仿真为载体,观察点阵吸能装置实体单元建模的效果.结果表明,该建模方法能够在整车碰撞仿真中显著提高求解效率.     

空间预应力钢束精细化有限元建模方法

为了建立同时包含平弯和竖弯的空间曲线预应力钢束连续平滑模型,在有限元分析中考虑空间预应力钢束的各项力学效应,提出了基于相贯线的空间预应力钢束精细化建模方法,确定了钢束、孔道与梁体三者之间的节点对应连接方式,并给出了相应的建模程序.首先采用辅助实体相贯的方法,建立了空间预应力钢束的连续平滑几何模型;然后沿该空间曲线建立孔道实体,并与混凝土主梁进行布尔运算,实现钢束、孔道与梁体三者之间的节点对应连接.以贵州红水河特大桥钢-混结合段的建模与分析为例,计算结果表明:与传统的约束方程法相比,采用本文方法计算得到的梁体最大局部压应力降低26.3%,应力集中现象明显改善;钢束有效应力分布平顺、无波动,更符合实际情况.     

对比分析斜交桥梁空间计算模型

针对斜交桥梁工程计算,结合实例,在简单介绍几种桥梁常用空间计算模型的基础上,分别采用实体单元模型与空间梁格单元模型对斜交桥梁实施空间计算,提出各计算模型应用的要点,并通过对比分析,得出空间梁格单元模型能很好反映出斜交桥受力情况,但要注意剔除由预应力直接引发的边肋平面外弯矩的结论,旨在为类似斜交桥的工程计算工作提供可靠的依据和参考。     

基于SYSWELD的铝制罐车环焊缝数值仿真相关参数优化

对铝制铁路罐车罐体环焊缝进行数值仿真时,应用壳-实体单元结合的建模方式对罐体其中一条环焊缝进行有限元建模,针对该模型,基于热弹塑性有限元理论,利用SYSWELD软件对其多道焊应力场进行数值仿真.通过改变焊缝及其附近区域(实体单元)的宽度以及焊缝两侧(壳单元)的长度来观察不同的焊缝尺寸参数对关注部位分布的各向应力峰值的影响.分析表明,合理的环焊缝尺寸参数使仿真计算在保证精度的同时节省了时间.     

曲线钢桥单梁模型与板单元模型计算比较

主要介绍了空间计算曲线钢箱梁桥的两种建模方式:单梁模型、板单元模型,并对两种方法的计算结果进行了对比,可为类似曲线钢桥计算提供参考。     

基于网格截面法的非线性梁单元

为准确描述材料进入非线性阶段后的应力状态,针对采用梁单元时框架结构材料非线性的有限元分析问题,提出了基于分布式塑性理论的三维材料非线性梁单元分析方法--网格截面梁单元法,并通过算例对其有效性和准确性进行了验证.这种方法采用平面等参单元将梁单元截面网格化,通过引入材料本构模型,由截面网格材料的应力-应变关系和应力分别积分得到梁单元的截面刚度矩阵和截面抗力,再通过位移插值函数计算梁单元在材料进入非线性阶段时的单元刚度矩阵和节点抗力.     

预应力混凝土结构有限元数值分析

介绍了如何利用ANSYS有限元软件建立预应力混凝土结构的空间模型，详细讨论了四种不同建模方法的思路和特点，分析了各个模型的优劣及其之间的差异。以矩形截面简支梁为例，采用实体单元和杆单元用四种方法建立了结构的空间分析模型，并与初等梁理论计算结果进行了比较，得到了一些有益的结论。     

基于空间网格法的某地道箱体设计与计算

以呼和浩特市万通路(东客站西路)地下通道及管网为工程背景,采用“空间网格法”对地道箱体进行网格划分,利用Midas Civil有限元软件建立地道箱体结构的空间网格有限元模型,并通过Ansys中的20节点实体单元（solid186单元）验证空间网格有限元模型的刚度、应力以及内力模拟的正确性。之后根据工程中实际的荷载、边界条件以及施工阶段对所建立的有限元模型进行模拟、计算和配筋设计。结果表明：采用Midas Civil对地道箱体结构进行空间网格法建模具有计算速度快、刚度模拟准、便于加载和配筋设计等优点。     

基于固有应变法的钢箱梁结构双侧同步焊变形预测研究

基于固有应变法,并采用T型接头双侧同步焊有限元模型,对钢箱梁结构的焊接变形作出预测分析。结果表明:固有应变法可以达到传统热弹塑性有限元法计算的精度;采用壳单元网格划分接近实体单元的计算结果。运用固有应变法及壳单元模型,对钢箱梁结构的双侧同步焊接变形作了预测分析,得到顶板焊接变形较大,底板变形主要集中在板边缘中部区域。在研究结果的基础上,给出了夹具、肋板数量、焊缝位置等具体措施用于钢箱梁结构双侧同步焊的建议。     

桥梁结构非线性实体有限元建模

桥梁研究中有一些特殊的分析,不仅需要考虑结构的非线性问题,而且要用实体单元模型计算关键点处的应力-应变状态。鉴于考虑非线性的实体有限元模型在桥梁工程中应用较少,为了提高计算模型的可靠性,分析和讨论了这种有限元模型构建过程中应该注意的若干问题,包括几何模型的选择、非线性本构关系的选择、边界条件的处理、荷载的施加、单元类型的选择和网格划分、非线性算法选择等。最后基于这些探讨,以一个钢-混组合梁为例,用非线性实体有限元法对其进行了承载能力极限状态的模拟,软件的输出数据与实验实测结果吻合较好,这证明了在一些特殊的桥梁结构分析中,采用考虑非线性的实体单元模拟是可行的。