耦合损伤时相关疲劳失效模型的有限元实现

为了将耦合损伤时相关疲劳失效模型移植到有限元软件ABAQUS中,使其能够对钎料合金简单结构试样的非比例多轴低周疲劳失效行为进行有限元模拟,通过ABAQUS提供的材料子程序UMAT对其进行了有限元实现,并通过典型算例对简单结构试样在非比例加载路径下的低周疲劳失效行为进行了有限元数值模拟.与相同加载路径下的实验结果比较表明:移植的模型能够较好地模拟钎料结构试样的载荷响应及载荷随循环周次的衰减,同时也能较好地预测其低周疲劳寿命,说明该疲劳失效模型的有限元移植是合理有效的.     

基于有限元法的5000t油船结构强度计算

采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对5 000 t油船建立局部结构计算,分析有限元模型,进行满载工况下的强度计算及结果分析,计算结果表明各构件强度满足结构强度要求.本船结构强度能够满足CCS规范要求,计算结果符合实际情况,说明采用有限元法的准确性及实用性,能有效地为相关的船舶设计提供参考.     

船体外板冷弯成形回弹数值模拟关键技术研究

如何精确的预测出回弹量在船体外板冷弯成形中是一个非常关键的因素,有限元数值模拟技术的引入,为推动回弹问题的解决提供了有利的工具.文章基于船体外板多点成形技术冷压成形的回弹数值模拟的数学模型的建立问题,重点介绍了本构模型、单元类型、数值计算方法的选择及接触与摩擦的处理等,为后续的回弹模拟研究奠定了基础.     

A SIMULATIONAL STUDY OF PRECIPITATION KINETICS AND MORPHOLOGY IN NITRIDATION OF ALLOY STEELS

IntroductionPreopationofultrideslikeAIN,Cffe,VN,TNandNbNplmpakeyroleinschceStrengtforngofalloysteelsbynitrdation.TheprocessisbasicallyillternaldridationofallOyscOmPosedofbasematalslikeFeandreactiveelemedslikeAl,UndecolltrOlledenvirondtoprevIttfonnndonofsdsescaleofbasemetalnitrdes,resemblinginternaloxidationofsimilartweofalloys[l].NUmericalmassttansferanalysisofnitridationkineticshasbeenwellestablished['],howeycfthefactthatthcyneglectinforactionofninogeneddride-formingatomsPreventsitfro…     

Numerical study of the forming process of high frequency welded pipe

The roll forming process is applied to the manufacturing of high frequency welded (HFW) pipes,section steels,etc. In this paper,the roll forming process of the HFW pipe is simulated with the finite element method (FEM). A user-defined material routine of the commercial finite element code ABAQUS/Explicit is developed,and the mixed hardening constitution model is realized through the user-defined material routine. Based on the mixed hardening constitutive equation,the numerical simulation of roll forming pro...     

Simulation and analysis of microstructure evolution of IN718 in rotary forgings by FEM

A numerical analysis was performed to study the in?uence of process parameters on the microstruc-ture evolution of IN718 alloy in rotary forging using the finite element method(FEM).For this purpose, a constitutive equation considering the effects of strain hardening and dynamic softening of IN718 alloy was built.The constitutive equation and microstructure models were implemented into the finite element code to investigate the microstructure evolution during rotary forging subject to large deformations.The simulations were carried out in the ratio of initial height to diameter range 0.2-0.8, the angle of the rocker 3°-7° and the relative feed per revolution range 0.01-0.1 r-1.The research results revealed the deformation mechanism and the correlation of process parameters with the grain size evolution of IN718 alloy during rotary forging.These provide evidence for the selection of rotary forging parameters.     

坞式闸首底板计算方法的分析

本文在编制“船用设计规范”的基础上,通过对闸首结构三维有限元计算和室内整体模型试验的结果结合现场原型观测资料的分析,论证了目前工程上船坞、船闸闸首底板简化计算中存在的问题和适用条件,并进一步探讨了合理的计算方法。     

用于h－收敛自适应有限元分析的一种事后误差估计

本文推导了一种ｈ－收敛的新的事后误差估计式，并用数值算例进行了检验。将这种误差估计纳入多变量有限元程序，证明对于自适应有限元分析是行之有效的。     

谱约束下广义中心对称矩阵的最佳逼近解及扰动分析

研究了一类广义中心对称结构的有限元模型修正的数学理论和方法．首先将模型修正问题处理为约束矩阵的最佳逼近问题，给出最佳逼近解的表达式．重点讨论了逼近解的扰动理论，并对稀疏结构的模型给出了保结构的算法．数值例子表明该方法是行之有效的．     

Finite Element Analysis for Multi-pass Equal Channel Angular Pressing

Equal channel angular pressing (ECAP) is an attractive process method to produce bulk ultra-fine grained materials. There are many experiment evidences showing that the nature of the microstructural evolution in multi-pass ECAP depends on process routes. Isothermal three dimensional FEM simulations for multi-pass ECAP were performed using DEFORM3D finite element code. The material model of 6061Al-T6 was employed. Flow nets, effective strain distribution in the workpiece and loads during multi-pass ECAP using different routes were analysed respectively. The simulations show process routes influence material flow and effective strain distribution in the workpiece obviously but have few influence on loads.     

基于实数编码遗传算法的桥梁有限元模型修正方法

为克服传统桥梁有限元模型修正迭代优化过程中存在的局部收敛和提高模型修正精度, 提出了联合实数编码遗传算法与静动力实测数据的有限元模型修正方法; 引入四边形等参元理论和牛顿迭代法编制宏命令, 实现有限元模型中车辆荷载的快速自动加载; 基于结构有限元模型静动力特性构造目标函数, 以实数编码遗传算法为优化策略, 采用MATLAB平台建立了有限元模型修正框架; 通过对一个简支框架结构的数值模拟, 对比了所提出优化方法与其他方法的收敛效率和修正结果, 以验证所提出方法的有效性; 采用拉丁超立方体抽样分析了有限元模型参数变化对桥梁动力响应的影响, 以确定待修正参数, 并采用所提方法修正了一座改建的空心板桥梁的实体有限元模型。分析结果表明: 零阶算法和一阶算法对参数的敏感性和修正范围依赖大, 选用敏感性较小的参数或者参数修正范围大于50%将会导致错误的修正结果; 实数编码遗传算法对初始输入不敏感, 可避免局部收敛的情况; 采用灵敏度分析得到的主要待修正参数有空心板弹性模量、现浇层弹性模量以及支座横桥向和顺桥向的约束刚度; 修正后的空心板弹性模量增幅约为19.13%, 现浇层弹性模量增幅约为16.00%, 横向约束刚度增幅约为46.21%, 纵向约束刚度增幅约为72.72%, 修正后的有限元模型的静动力特性与实测响应吻合良好, 各测点静力响应误差均小于4%, 动力响应误差小于3%。      

异形夹杂角端部局部奇异场杂交有限元分析

首先利用一维有限元特征分析方法计算所得到的异形夹杂角端部应力奇异指数和奇异应力场、位移场角分布函数,并依据Hellinger—Reissner原理,开发出一个特殊的、能够反映夹杂角端部局部弹性现象的n边形超级角端部单元,然后将该超级单元与标准的4节点杂交应力单元耦合在一起构建了一种分析异形夹杂角端部奇异弹性场的新型特殊杂交应力有限元方法。文中给出了两个应用算例,算例结果表明：该文方法不仅使用单元少、计算结果精度高,而且适用范围广,可拓展应用于分析复合材料微结构组织与力学行为关系。     

桥台后高填方路堤工后沉降影响因素分析

为了揭示桥台后高填方路堤工后沉降的影响因素,应用ABAQUS有限元程序建立了沿桥台纵向的平面应变计算模型,对回填材料进行了相关参数的沉降敏感性分析。高等级公路沉降实测结果与数值计算结果的对比分析表明,模型的计算结果能反映实际工况下路堤沉降的变化规律,可合理预测高填土路堤实际变形特征,弹性模量、渗透系数、容重、施工间歇期是影响近桥台处路堤工后沉降的主要因素,建议回填设计中应通过综合提高回填材料力学性能与改善施工方法的手段来达到减轻桥台后跳车的目的。     

基于Pro／E与ANSYS载重车辆轮胎有限元分析

在考虑载重车辆轮胎材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂力学特性基础上,依据有限元理论,借助Pro／E与ANSYS软件,对载重车辆轮胎进行有限元研究,获得轮胎在多种工况条件下受力及工作性能状况,为进一步进行子午线轮胎动态接触分析和结构优化设计奠定了基础。     

基于VRML实现数控车床操作与加工仿真

分析了数控机床仿真现状,提出了基于VRML建立数控机床仿真环境的方法，并按照机床操作规范完成操作仿真，同时实现了由数控代码驱动数控车床加工过程的仿真。     

基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化研究

本文给出了一种基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化方法。具体步骤如下：（1）通过竣工资料建立有限元模型;（2）利用成桥试验技术报告确定目标函数与修正参数;（3）采用灵敏度分析方法确定修正参数与目标函数的关系,将结构的有限元模型优化问题转化为数学模型的优化问题;（4）采用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化问题,并利用二次规划法进行优化求解;（5）用优化后的结果代入有限元模型计算。采用上述方法对金塘大桥主通航孔桥的结构有限元模型进行优化,结果表明：优化后的计算响应值与实测响应值的误差控制在5%以内,验证了上述方法的实用性。     

Numerical Study of the Plastic Behaviour of a Low Alloy Steel during Phase Transformation

IntroductionItiswellknownthaphasetrapsformationsplayanimPortantroleontheresidualstressesandstrainsinducedbythermalprocessessuchasweldingandquenching.lnthispaPer,wefocusourattentiononthebehaviourofsteelsduringphasetransformations.AtheoreticalaPproachhasbeenachievedbyLeblondetal[1]andhasledtOamacroscopicmodelinthecaseofideal-plasticphases[2][3].Thenthemodelhasbeengeneralizedtotakestrainhardeningphenomenaintoaccount[4].ThetheoreticalaPproachhasbeenassessedandcompletedusingflniteelementsimulati…     

基于有限元分析的交通流理论与技术研究

针对交通流模型的数值求解和大量数据处理问题,以有限元法为基础,从流体与交通流的比拟中,分析了交通流的可压缩性和粘性.将交通流参数与流体参数进行了对比.从交通流是无旋流动的机理出发,引入了交通流的势函数,建立了交通压力的数学模型.基于流体有限元的思想对交通流进行了研究.在一定速度条件下,用ANSYS-FLOTRAN仿真了车道变换时的车流变化情况.通过软件后处理模块,对结果进行了讨论,结果显示：ANSYS-FLOTRAN可以较好的模拟交通流状况.     

斜拉式桁架桥节点局部应力分析

斜拉式桁架桥是一种结构形式新颖的桥梁,其节点处多根杆件交叉,并有预应力钢筋通过,混凝土受力复杂而容易开裂.文中以工程实例为背景,建立了节点处的三维有限元模型,采用有限元程序对节点处的应力分布进行了分析.分析表明:只要构造合理,就能保证节点应力分布均匀,混凝土应力满足规范限值要求,但在预应力钢筋锚头下以及下弦杆截面突变处的小范围内存在一定的应力集中,在设计以及施工中值得注意.     

压电陶瓷非线性断裂的有限元分析

提出了一个简单的包含有极化反转及电饱和影响的压电材料的本构模型。在此基础上实施了非线性有限元分析,并以局部Ｊ积分作为断裂准则,导出了作用电场与断裂载荷的关系曲线,其趋势与Ｐａｒｋ和Ｓｕｎ的实验观察现象相一致。