土石料双屈服面弹塑性模型的二次开发算法与应用

为了丰富ADINA、ABAQUS和ANSYS等大型通用有限元软件中岩土类材料本构模型,增强软件对某些土工结构的精细模拟计算能力,以土石料沈珠江双屈服面弹塑性模型为例,详细介绍了模型在商用有限元软件中的二次开发流程,对应力更新算法进行了改进,通过文献中粗粒土三轴试验数据进行对比分析,验证了改进算法的优越性.同时,采用模型面板坝资料进一步验证二次开发流程和算法的准确性,最后进行了某面板堆石坝工程的应用例证.本文所述应力积分算法和开发流程具有通用性,可供大型通用商业有限元软件开发双屈服面和多屈服面弹塑性本构模型时借鉴使用.      

某双柱桥墩的抗震性能分析

运用大型非线性有限元软件ADINA对双柱桥墩的抗震性能进行分析，以上海人工波SHWN3水平输入模型。对模拟结果进行分析研究得出结论：ADINA用于抗震模拟完全可行，桥墩抗震设计尤为关键。     

大规模水闸非线性有限元并行计算研究

借助开源的PETSc并行数值算法包,使用C++编写了一个基于消息传递模式的非线性弹性有限元的并行计算程序.程序通过多次调用PETSc中的求解器组件KSP完成了Duncan-Chang双曲线模型的并行有限元分析.最后通过一个实际工程水闸模型进行测试,结果表明多线程的计算效率比单线程的计算效率要高,四个进程的加速比达到了1.91.同时也表明,通过借助于成熟的数学工具箱进行非线性有限元并行程序开发是可行的,有效的.     

基于ADINA分动器输出轴齿轮的固—液耦合分析

以智能四驱车辆分动器的输出轴齿轮及对其润滑的流体润滑油为对象,基于ADINA软件建立三维齿轮结构和流体模型,并对齿轮在转动过程中润滑油流体的耦合进行了分析。以FSI计算结果为基础,应用分离法,分析了齿轮在转动过程中润滑油流体的流动趋势及位移、速度变化趋势。结果表明:齿轮在转动过程中流体会形成一定的湍流,且齿附近的位移及速度有一定的变化。     

Midas Civil软件中施工阶段联合截面功能在石拱桥加固中的应用

Midas Civil提供了对联合截面进行施工阶段分析的方法,正在桥梁领域得到越来越广泛的应用.以桐梓县复兴大桥为工程背景,应用Midas Civil软件中的施工阶段联合截面功能,对该桥进行数值分析计算,与施工控制中测得的应力结果吻合良好.     

拼接工况下路基的参数反演与沉降特性

应用路基和土基的Duncan-Chang模型,选用拼接路基顶面的最大沉降量作为目标函数,研究了路基拼接工况下模型的灵敏度函数和最敏感参数,使用实体工程中沉降板的检测数据进行了参数反演,并根据反算参数计算了铺筑路面结构层引起的路基顶面差异沉降。研究结果表明:拼接工况下,路基E-B模型对模量指数n最敏感,模量系数kE也有较大影响;土基E-B模型对破坏比Rf最敏感,kE和n也有较大影响;埋设在土基顶面和路堤中层的沉降板检测数据可用来反算土基和路基Duncan-Chang模型的最敏感参数;拼接路基表面的工后沉降计算曲线与类似工程实测沉降曲线具有较高的相似性,采用反算参数的数值仿真可以描述拼接工况下路基的沉降特征。     

ADINA在双河口大桥动力特性模拟分析

采用ADINA软件,建立双河口连续刚构桥的三维空间有限元模型,对双河口大桥的动力特性进行数值模拟分析与计算,得出双和口大桥典型工况下的自振频率及振型,为该桥结构抗风以及抗震设计分析等提供必要的依据。计算研究结果为今后在实际工作中遇到类似情况提供一种有意义的、经验性的指导。     

沥青路面结构非线性瞬态三维温度场模型研究

为较准确地预测路面结构内部温度分布,解决实测耗费大的问题,作者以沪宁高速实体工程为例,基于热传学原理,建立了沥青路面结构体系的非线性瞬态3D温度场计算模型。借助路面所处地区的标准气象资料,确定温度场的边界条件和初始条件,并采用ADINA通用有限元软件进行分析求解。通过计算结果和实测值的对比发现,该模型具有很高的预测精度．计算结果表明：沿路面深度方向,温度、变温速率和温度梯度呈非线性分布并出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;日温差随路面深度增加呈指数分布迅速减小。本文研究结果可为高等级路面设计和材料选择提供可靠的温度依据．     

模态研究的数学分析与有限元分析的探讨

简单的结构可通过数学方法获得比较准确的模态结果,较复杂的结构很难用数学方法直接进行分析,需要将模型简化,不合理的简化会导致分析结果的错误,使用有限元软件分析可以获得比较理想的结果。划分网格是有限元分析的关键一步,文中以大拉杆为例,进行了数学计算、有限元软件ANSYS与ADINA模态分析,通过对比模态结果,对这两款不同有限元分析软件的计算特点进行了总结,得出并不是网格密度越密计算精度越高的结论。     

ABAQUS损伤塑性模型损伤因子计算方法研究

大型通用有限元软件ABAQUS广泛应用于钢筋混凝土结构非线性分析中,损伤塑性模型是其非线性分析的主要混凝土本构模型。总结该本构模型的基本原理和特点,着重分析推导了该模型的损伤因子计算方法,给出计算示例并将该参数计算方法应用到一简支梁有限元分析实例中,验证了该方法的可靠性,可为实际工程计算分析提供参考。     

岩溶区桥梁桩基承载特性的数值模拟研究

为深入分析岩溶区桥梁桩基的承载特性,基于某高速公路岩溶区桥梁桩基的工程实践,总结了已有岩溶顶板抗冲切、抗剪和抗弯安全系数解析计算方法,并在此基础上建立相应的ADINA有限元模型,探讨了岩溶区基桩和顶板的应力和变形特征,给出了岩溶顶板的抗剪和抗拉安全系数,并与解析计算结果进行对比。结果表明有限元结果与解析结果基本一致,该工程的基桩是安全可靠的。     

现浇连续梁满堂支架计算分析

现浇连续梁施工方法有多种,满堂支架具有施工方便、快捷的特点,在工程中被广泛应用。结合某工程现浇连续梁,对满堂支架及门洞支架计算方法进行了介绍,并利用三维有限元分析软件进行了计算分析,以保证支架在施工过程中的适用性和安全性。     

秦沈客运专线某试验段软土地基固结有限元分析

秦沈客运专线路基施工控制的难点是软土地基的沉降控制,常规的沉降计算方法的计算精度还满足不了设计要求,误差不易控制。本文运用非线性有限元软件ADINA对秦沈客运专线某软土地基试验段DK274 920断面的固结变形进行了计算模拟,得到了比较接近实际的结果。这表明本文提供的计算方法是可行的。     

FLAC^3D在高速公路高边坡稳定性分析中的应用

在山西省某高速公路项目中,进行路基高边坡稳定性分析时,除采用极限平衡法分析外,还采用了数值模拟技术进行分析,在该项目中运用了岩土工程领域知名度很高的有限差分软件FLAC^3D。通过FLAC3D软件建立模型并运用自定义强度折减法对模型进行分析计算,得出高边坡的安全系数以及应力、应变、位移、速度等相关云图及矢量图,从而对高边坡的稳定性进行有效分析,综合判断。     

西安地铁某区间隧道设计计算方法比较

通过运用解析法、一维、二维、三维数值模型对西安地铁某区间段盾构管片结构进行了位移、内力计算,旨在研究不同计算方法对同一问题结果的影响规律.其中,以日本惯用法为理论基础对该区间管片进行解析法求解;并用ANSYS有限元软件对管片进行了三种不同形式的数值模拟.通过比较发现,四种方法对管片的位移和内力计算结果云图显示趋势基本一致.ANSYS三维模型的位移沉降值最大;二维模型的内力计算结果最大.因此,在控制沉降分析中应以三维模型计算结果为主,在配筋计算等设计环节应以二维模型计算结果为主.最后本文总结了各种算法的适用范围,得出的相关结论对盾构隧道设计给与了一定的指导意见.     

基于国外规范的多跨钢混叠合梁桥的设计与分析计算

以非洲乍得共和国的乍得大桥为例,采用欧洲规范对一座钢—混叠合梁桥进行设计,并对其结构进行了分析计算.根据欧洲规范,计算了钢材与混凝土材料的弹性模量和设计抗压(拉)强度等基本参数.利用法国规范中对汽车活载、正常使用状态和承载能力极限状态下荷载组合的规定,进行了荷载横向分布系数与冲击系数的计算.利用Midas有限元软件,建立了钢—混叠合梁桥结构分析有限元模型.计算结果表明:该大桥满足规范要求.本研究对于国内企业承接类似的海外工程具有借鉴与参考价值.     

基于模型的汽油机动态转矩输出性能仿真研究

以Matlab/Simulink仿真软件为工具,研究了基于汽油机平均值模型的发动机动态转矩估计方法.建立并验证了发动机动态模型.用所建立模型能够由节气门开度和转速动态计算输出转矩.对给定的转矩曲线进行动态转矩跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析.     

电泳槽内水平段汽车白车身的气动力数值模拟

针对白车身在电泳槽中运行过程的实际情况,建立了三维计算模型.基于日本CRADLE公司的SC/Tetra软件,利用八叉树方法对含有白车身的电泳槽模型进行了网格划分,应用k-ε标准湍流计算模型和SIMPLE算法对电泳槽中白车身外流场进行流场模拟分析.文中采用静网格模型和动网格模型两种不同方法对流场进行了模拟计算并对计算结果进行了对比.计算表明,两种方法所得结果相对误差小于4.96%,说明计算结果可靠.计算得到汽车白车身在电泳槽水平运行时阻力值约为17.89 N,横向力值约为1.85N,升力值约为522.36 N,计算结果为电泳生产线中遇到的脱钩、车身倾斜和车身颠覆等问题的解决提供了参考数据.     

石窟地震反应分析

利用大型通用ADINA有限元分析软件进行动力分析,研究石窟在地震作用下的稳定性问题.通过瞬态分析,指出了石窟结构在地震荷载作用下的薄弱部位,并且给出在易被破坏位置上的节点的位移时程和易被破坏位置上的单元的主拉、主压应力时程曲线.计算结果表明地震作用下薄弱部位多数发生在石窟的脚点附近,在有裂隙的部位打入锚杆对石窟整体结构的安全性是有益处的.     

软土的流变本构模型及其在路基沉降分析中的应用

以辽南营口地区软土为研究对象,进行室内三轴剪切流变实验,揭示出该种土具有明显的非线性流变特性,并采用半经验半理论的方法,建立了能够描述非线性流变的本构关系模型。最后,将流变本构模型应用于工程实践,采用MSC.Marc有限元分析软件计算出土体随时间的沉降变形规律,对软土路基的沉降进行预测。