基于有限元分析的轻卡车架优化设计及其台架试验

结合某轻型卡车车架的开发工作,对车架进行有限元分析。首先应用HyperWorks软件,选择合理的单元类型进行车架网格划分、螺栓连接和焊接结构的模拟,建立带有驾驶室、车厢、各支架以及前后钢板弹簧悬架的较为完整的整车有限元模型,研究不同工况下的约束和载荷添加方式,并使用NX.Nastran求解出车架在不同工况下的应力分布。然后根据计算结果,对车架进行改进设计和轻量化设计,优化设计的车架比原设计重量减少了4.93%,且解决了强度不足的问题。最后,对车架样件进行弯曲工况下的应力试验,试验数据和有限元计算结果有较好的一致性。     

机床模具压板应力和位移分析

根据机床模具压板的尺寸使用CATIA软件建立三维可视化压板模型,并使用Hyperworks软件对模型尺寸进行修正。在分析的过程中,以压板的位移和应力为研究对象,对模型进行前处理和后处理分析。通过比较压板的三种工况,找出受力和位移最大点的位置,观察能否满足性能和使用要求,选择最佳工况,从而延长压板的使用寿命。     

桩网结构路基的地震动力响应分析

结合郑西客运专线实际工况．利用有限元软件ANSYS建立桩网结构路基模型,并输入1976年宁河天津地震波,对桩网结构路基在地震荷载作用下的位移及应力的动力响应进行数值模拟,并对结果进行分析。     

某车型前悬下摆臂断裂问题分析与优化

为解决下摆臂加强板断裂问题,建立下摆臂及其连接件有限元分析模型,对其进行不同工况下耐久性应力幅值分析,得出相应工况应力集中点,与实际断裂位置相吻合;针对应力集中位置对加强板结构进行优化,优化后下摆臂在不同工况下的应力幅值均优于优化前,且在前后方向耐久工况下应力幅值降低最多;对下摆臂在不同工况下加载点位移进行校核,优化后...     

加筋土挡墙合理布筋方式数值模拟分析

加筋土挡墙具有良好的抗变形能力和抗震性能,同时兼具施工简便、造价低廉等优点,在实际工程中得到了较为广泛的应用。加筋土挡墙拉筋布置方式对其稳定性有重要影响,本文采用数值软件FLAC3D建立了数值分析模型,对不同工况下加筋土挡墙的土中应力、墙面位移和潜在破裂面进行了对比分析,结果表明:土中最大竖向应力随加载量的增加呈线性增大,最大侧向应力随加载量的增大呈非线性增大;墙面水平位移呈S形;筋条潜在断裂面接近朗肯破裂面。     

陶乐黄河公路特大桥双壁钢围堰三维仿真分析

以陶乐黄河公路特大桥为工程背景,运用有限元软件,针对不同工况对钢围堰进行整体仿真分析。结果表明,在最不利工况下,双壁钢围堰结构的最大变形为2.77mm,最大应力为110.2MPa,均未超过允许值,围堰的整体刚度和稳定性满足规范要求。通过对最不利受力面(迎水面)沿高度方向的位移和应力分析,阐明了设计中应该注意的问题,为同类结构的设计和施工提供参考。     

基于模型修正的实体车-桥耦合分析系统建立及验证

为将梁格法车-桥耦合分析系统提升至同时考虑结构整体响应及局部应力分析的精细化实体车-桥耦合分析系统,首先,基于最小势能原理推导八节点六面体实体有限单元列式,采用等参插值确定单元的协调位移,引入Wilson非协调位移模式,消除一阶单元在弯曲变形分析中的剪切自锁,提高单元的分析精度和计算效率;采用静/动力分析算例对所构造非协调八节点六面体单元（ICH8）的准确性进行验证;其次,基于车轮与桥面接触实体单元间的位移协调和力的平衡关系,采用非线性分离迭代法建立实体车-桥耦合分析系统,编制自主研发的精细化分析模块;再次,融合Monte-Carlo灵敏度分析与遗传算法构建桥梁实体有限元模型修正方法,并借助现场静载测试结果对目标桥梁实体有限元模型进行修正;最后,联合修正的桥梁实体有限元模型与跑车工况测试结果验证所建立实体车-桥耦合分析系统的准确性。结果表明：由所建立的实体车-桥耦合分析系统得到的桥梁动力响应与实测响应吻合良好,从而验证了该分析系统的可靠性。借助所建立的实体车-桥耦合分析系统,不仅可实现时域内桥梁结构的整体内力分析,同时还可实现桥梁结构的局部应力分析,包括局部构件的应力分布和应力集中等,对当前车-桥耦合振动领域分析工具具有一定的改进和提升。     

条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基的三维数值模拟分析

采用ABAQUS软件对条形面板加筋土挡墙拓宽旧路基建立三维弹塑性有限元模型,将新老路基与地基作为一个整体考虑,计算并分析不同工况新旧路基位移与应力分布、面板侧向位移、旧路基变形特征以及筋材应变的变化规律.结果表明,该三维有限元模型能够很好地模拟加筋拓宽路基变形、基底土压力变化、墙面侧向位移以及土工格栅应力应变的分布规律.     

矮塔斜拉桥施工过程非线性受力数值模拟探讨

运用有限元分析软件MIDAS/CIVIL对江珠荷麻溪大桥张拉预应力筋下一段梁浇筑中两个典型的荷载工况进行分析计算,对矮塔斜拉桥的主梁挠度和应力的非线性效应进行分析,结果表明:未进行挂索施工时,箱梁最大张拉应力出现在主梁顶部;随着挂索施工的推进,主梁顶部的应力值不断增大,并由主梁顶部向下,应力值不断增大;当实行浇筑合拢后,主梁拉索固定区出现最大应力;矮塔斜拉桥主梁挠度和应力受几何非线性效应表现出不同特性。几何非线性效应对挠度的影响程度由大到小依次为垂度效应-大位移效应-梁柱效应,此时线性效应对主梁挠度的影响远低于非线性效应的作用;在应力分析中,影响顶板应力的几何非线性因素由大到小为:梁柱效应-大位移效应-垂度效应,影响底板应力的几何非线性因素由大到小为:垂度效应-大位移效应-梁柱效应。     

上软下硬地层盾构隧道开挖面稳定性数值模拟研究

利用Abaqus有限元软件，对上软下硬地层的盾构开挖过程进行模拟，通过计算分析不同工况下的支护应力比和开挖面最大水平位移之间的关系，得出上软下硬地层隧道施工的安全盾构推力范围。结果表明：开挖面最大水平位移随支护应力比的减小而增大，数值模拟得出的最小支护力变化规律同实测值相一致，且盾构推力的安全参数范围为4.9～6.8。     

海龙屯龙虎大道倾倒式危岩稳定性分析

采用静力分析法对海龙屯龙虎大道倾倒式危岩体进行计算分析,得到危岩体在不同工况下的稳定系数,依据规范判断其处于欠稳定或不稳定状态。运用geo-studio数值模拟软件对倾倒式危岩体稳定性进行分析,基于应力场的分析表明,危岩体在主控结构面周围处于受拉状态,并且从主控结构面底部至上部拉应力效应逐渐增强;基于位移场的分析表明,危岩体沿主控结构面且靠近临空面的一侧发生了较为显著位移,在主控结构面的顶部位移最大。总体上其倾倒式危岩处于欠稳定或不稳定状态,需采取防治措施,确保安全。     

路堤支挡设计中h型桩结构受力分析

依托杭黄铁路某段路堤,运用ANSYS软件对路堤支档设计中4种不同工况下h型桩桩体7个不同位置的应力应变随荷载变化进行了分析。通过静力分析可知:结构的应力、应变主要由结构自重引起,轨道和列车荷载引起的应力、应变相对较小,对结构的强度和稳定性影响很小。通过动力分析可知:不同列车速度下,h型桩产生的位移和加速度均较小,对h型桩稳定性影响较小。     

重力坝三维有限元分析

为了全面了解重力坝在静力和动力作用下的受力机理,该文采用三维有限元数值模拟方法对某重力坝坝体及坝基位移场、应力场和坝体开裂效果进行了静动力分析。探讨了在正常运行情况下坝体在静动力作用下的位移场、应力场规律,以及进行地震工况下的坝体动位移、动应力分布和开裂分布规律。评价了坝体在静力和动力工况下的最不利受力情况,为大坝的静力和动力抗震设计提供了依据。     

场地类别对装配式地铁车站结构地震响应的影响

为研究装配式地铁车站结构在不同场地条件下的地震响应,基于有限元软件,建立地层-装配式地铁车站结构三维静动力耦合非线性有限元分析模型,分析不同场地类别、不同地震动峰值加速度以及竖向地震动条件下装配式地铁车站结构的地震响应,并给出装配式地铁车站的加速度、变形、应力及塑性损伤的变化规律。分析表明： 1）场地类别由Ⅱ类变为Ⅲ类时,车站结构顶底间最大相对水平位移与接头张开角逐渐增大,且增长幅度变大,但接头张开角仍较小(<0.10°),验证了接头的稳定性和安全性; 2）在Ⅲ类场地条件下,拱腰、拱肩以及侧墙上下端附近的围护结构等位置易出现塑性损伤; 3）相比单向水平地震动,增加竖向地震动会显著增大装配式地铁车站结构的变形、应力、接头张开角及塑性损伤。总体来看,在Ⅱ类场地条件下,输入地震动峰值加速度分别为0.1g和0.2g时,结构基本处于弹性工作状态; 在Ⅲ类场地条件下,输入地震动峰值加速度为0.4g时,结构处于弹塑性工作状态且塑性区体积较大。     

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静载试验

为了评定某独塔单索面预应力混凝土斜拉桥结构的受力性能与工作状态,以成桥静载试验结果为依据,通过对静载试验相关工况下控制截面的斜拉索索力增量、桥塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要试验数据的详细分析,结合理论计算结果来研究不同静载试验工况下该斜拉桥的索力变化规律、塔顶偏位、结构强度和刚度等特性.分析结果表明,静力荷载作用下该桥索力、塔顶偏位、应力和挠度均能满足规范要求,该桥承载能力满足设计要求.     

绥芬河独塔单索面斜拉桥静载试验分析

该文对采用水平转体施工重量达14 000 t的绥芬河独塔单索面斜拉桥静载试验过程进行了阐述。重点介绍了在静载试验中,对各工况下主梁挠度、主塔塔顶变位、斜拉索索力增量、主梁的截面应力进行的测试,并介绍了利用桥梁博士软件建立斜拉桥模型,计算出的各工况下的理论值。文章通过实测值与理论值对比分析表明:结构在试验荷载作用下处于弹性受力状态,主梁、主塔的强度、刚度性能良好,受力状况合理;斜拉索受力合理,疲劳影响小;桥跨结构的偏载效应不明显,横向刚度大;桥跨结构能够满足设计要求。同时还可以看出,该种类型桥梁应用平面程序进行分析计算时,要根据空间分析结果对翼板部分参与工作截面进行适当折减。     

暴雨工况下路堑高边坡格构支护效果评价

依托兰州南绕城典型路堑边坡工程,运用有限差分FLAC3D软件,以暴雨无支护和暴雨有支护两种工况对所选边坡稳定性进行模拟分析。结果表明:暴雨无支护结构工况下,边坡处于不稳定状态且有潜在滑动面;暴雨有支护结构工况下边坡处于稳定状态,与实际情况相符。同时,对格构锚固后的边坡位移、应变增量、塑性区分布、支护结构受力等情况进行了分析,格构全长黏结式锚杆支护提高了边坡的整体稳定性。     

半承载式大客车车身有限元建模及强度分析

在Unigraphics（UG）系统中建立车身骨架的模型后，利用特殊的网格单元处理方法，在ANSYS中建立了车身骨架板单元和梁单元相结合的混合有限元模型。用有限元方法分析了半承载式客车车身骨架的静态强度，探讨了半承载式车身骨架在不同工况下的受力特性，针对中门变形过大的问题做相关分析，找到了车身薄弱环节，为产品改进提供依据。