12—节点杂交／混合Reissner—Mindlin板单元

按杂交/混合有限元方法,根据Reissner-Mindlin板理论,建立了12-节点C~0类板弯曲单元HP 12。数值研究表明,HP 12不含多余机动模式,当趋于薄板极限时,不出现“自锁”,且弯矩与位移响应良好。本文还指出了CH 1单元含有多余机动模式的原因。     

用有限条带构造带旋转自由度的矩形膜元

根据有限条带思想构造了带旋转自由度的平面矩形膜元,此种单元可与矩形板弯曲单元耦合成平板壳单元,也可单独作为平面应力-应变问题分析单元;单元周边纵向采用线性位移模式和横向采用三次Hermite位移模式,与普通梁单元一致,因此可与梁单元耦合和叠加.为检验单元性能,对悬臂梁端受集中荷载、方板纯弯曲、悬臂梁端受剪切荷载三种问题进行了数值分析与比较,结果表明此单元具有良好的精度和可靠的收敛性.     

任意变厚度圆板的轴对称静力分析

采用传递矩阵法求解任意变厚度轴对称圆板的内力和位移问题，并导出了在任意荷载作用下板和圆板单元传递矩阵的精确公式，最后，给出了一些计算结果。     

多边形孔奇异性应力干涉问题的研究

采用一种新型杂交元方法研究了多边形孔相互干涉条件下的奇异性应力场问题.首先运用多变量变分原理构造一种超级切口尖端单元,其中,假定的应力场和位移场变量是利用奇异性场数值特征解推导出来的.尔后将该超级切口尖端单元与传统4节点杂交应力元耦合在一起,即可建立起一种分析含任意多边形孔弹性结构分析的新型有限元模型.最后用该模型考察...     

中面受载阶梯式变厚度板的自由振动

采用Mindlin中厚板理论，基于Levy解法和微分容积法，给出一种求解轴向受压的阶梯式变厚度板的自由振动问题的半解析解，板的边界条件为两对边简支、另两边任意。首先利用Levy求解技术将厚板的控制微分方程转化为一维问题，然后根据板的不连续情况将其划分为若干一维单元，在每个单元内用微分容积法将控制微分方程离散成为一组齐次线性代数方程，在相邻的单元连接处应用位移连续条件和平衡条件，引入边界约束条件后得到一组关于各配点位移的齐次线性代数方程，由此可得到求解系统固有频率的特征方程。利用子空间迭代法求解特征方程，并给出了阶梯式矩形板在各种边界条件下的解，讨论了各种几何尺寸对固有频率的影响。     

采用Mindlin板理论构造8节点等参有限元

本采用考虑剪切变形的Mindlin板理论构造8节点等参有限元，板的位移和转角均选为C°类抛物型形函数，为了避免板在小厚跨比情况下总刚方程出现平凡解，单元矩阵计算采用降阶积分方法处理。本方法能同时适用于具有复杂几何和位移边界条件的中厚板和薄板的计算，且可方便地在普遍使用的位移法有限元程序系统中实施。     

REISSNER—MINDLIN板的分层杂交应力有限元分析

本文由π_(mR)型变分泛函出发,采用沿板厚分层模型,和材料本构的力学子单元模型,对 Reissner-Mindlin C~0类板进行了弹塑性分析。建立了4节点四边形杂交应力元 HPT-9β。数值研究表明,HPT—9β不含过失性多余机动模式,当板厚宽比趋于薄板极限时,亦不发生“自锁”,其计算精度和计算效率皆优于同类的 LH4元(Spilker,1980)。计算工作显示,本文的方法具有随加载过程来描述沿板厚的塑性进展的能力。     

含压电致动器的夹层板有限元分析

依据Hoff型夹层板理论以及纤维增强型复合材料和压电致动器的本构关系，首次建立了每个结点具有7个位移自由度的含压电致动器的四结点矩形复合材料夹层板单元。数值算例表明，该方法具有良好的计算精度 。     

三维节理元与有限元和无界元的耦合原理及应用

提出了三维有限元，无界元与节理元的耦合系统，利用系统模型并分析了含有节理夹层不均匀坝基的应力和位移分布情况，结果表明，该系统既反映了实际单元情况，又具有良好的精确度。     

基于力学子单元模型的三维杂交/混合有限元分析

利用力学子单元模型和三维20节点杂交应力/混合元对均匀内压作用下的厚壁球壳进行了弹—粘塑性分析。研究了实施中的某些特点。侧重探索了用IBM-PC/XT级微机进行此类问题分析的可能性。数值计算结果与位移元计算结果进行了比较,显示了新方法的优越性。全部计算工作是在IBM—PC/XT微机上完成的。     

桥面铺装层间剪应力影响分析

桥面铺装体系的受力较为复杂。运用ANSYS有限元软件建立桥面铺装结构力学模型,对层间剪应力进行计算和分析,结果表明:超载作用对各层间剪应力影响较明显,通过增加沥青铺装面层厚度可达到降低剪应力的目的。     

薄壁箱梁剪滞效应一维有限元分析

根据最小势能原理,建立薄壁箱梁挠曲剪滞基本微分方程.以其解析式作为形函数,利用刚度系数的定义,推导了考虑剪滞影响的箱形梁单元刚度矩阵及等效结点力公式.用该梁单元对一箱梁模型进行计算,并与按SAP通用程序计算结果及试验结果进行比较,证实了本文方法简单而且有效.为了探讨各种剪滞翘曲位移模式的合理性,分别选取二次抛物线、三次抛物线、四次抛物线及余弦函数等翘曲位移模式进行计算;结果表明,这些翘曲位移模式在一定程度上均存在不足,目前还缺乏一种更加合理的位移模式.     

钢筋混凝土连续箱梁剪力滞效应研究

利用空间有限元法分析了单箱双室钢筋混凝土连续箱梁剪力滞效应,分别计算了自重作用及活载作用下跨中截面与支座处截面的正应力分布规律及剪力滞系数,并将采用有限元分析得到的翼缘有效宽度与规范中的有效宽度规定进行了比较,以期为同类桥梁设计提供参考。     

半刚性路面基面层间剪应力的计算与分析

基面层间推移破坏是目前中、低等级沥青路面典型的早期破坏之一。采用有限元法,对基层和面层之间的剪应力进行系统的计算,分析了路面结构参数和行车荷载的影响,得出了基面层间剪应力变化的一般规律,并提出了一些防治措施。     

PBL剪力件承载力影响因素有限元分析

PBL剪力连接件是一种新型的剪力连接件,具有承载力高、延性好和抗疲劳性能强的优点。进行了1组PBL剪力连接件的试验研究,验证了有限元分析模型的可靠性。通过进行4组共13个不同的PBL试件有限元分析,结果表明：混凝土的强度和加贯通钢筋对其承载力的影响最为明显,钢板的厚度和钢板孔径的大小对其承载力影响不明显。     

桥梁工程中的剪力滞效应

介绍了薄壁箱梁剪力滞效应及常用求解方法,通过对一具体例题的有限元求解,详细阐述了剪力滞现象的存在.剪力滞后现象使翼缘有效分布宽度的确定成为正截面承载力计算的关键,结合现行规范,对考虑箱梁有效宽度后的应力计算结果与有限元求解结果进行了对比.     

剪切变形对波形钢腹板箱梁挠度的影响

波形钢腹板箱梁是一种新型的钢 -混凝土组合结构 ,与传统混凝土腹板箱梁相比 ,其挠度计算中剪切变形的影响是不可忽略的。结合波形钢腹板箱梁的结构特点并应用初等梁理论 ,提出该种箱梁受弯时考虑了剪切变形影响的挠度计算方法 ,通过模型试验和有限元分析进行了验证 ;同时指出不同剪跨比 ,剪切变形对箱梁挠度的影响是不同的 ,并就考虑剪切变形影响与否的剪跨比界限值提出建议解此微分方程即可得到考虑剪切变形对挠度影响时梁的总挠度 y。考察简支梁在一集中荷载作用下的情况 ,如图 5所示 ,集中荷载 P作用在梁跨中 ,梁跨径为 l,对任意截面而言 ,剪力如下　 0≤ x≤ l2 ,Q( x) =P/2 ;l2 相似文献   

横向受力桩中剪切变形影响的分析

本文利用有限元法计算考虑剪切变形时横向受力桩的内力和位移,并以此分析了剪切变形对桩 顶位移和桩身最大弯矩的影响。分析认为:按现有铁路工程技术规范进行的横向受力桩基设计, 剪切变形的影响极其微小,可以略去不计。      

钢管混凝土界面抗剪粘结性能的有限元分析

本文建立了钢管混凝土界面抗剪粘结的有限元分析模型,通过大型有限元软件ANSYS进行计算,计算结果与试验结果相对比,证明了有限元分析模型的可靠性。     

旧水泥混凝土路面错台对沥青加铺层受力的影响研究

利用有限元软件ANSYS建立考虑错台的路面结构有限元模型,分析在标准轴载下,不同荷载位置、沥青加铺层厚度和错台高度对沥青加铺层中最大剪应力的影响。计算结果表明：错台条件下,最不利荷位为荷载刚好完全作用在错台高板一侧;在对称加载时,沥青加铺层中也会出现较严重的剪应力集中现象;随错台高度的增加,最大剪应力显著增大;增大加铺层厚度可降低沥青混凝土开裂几率和延缓裂缝的向上反射。