爆破作用下既有隧道振动特性数值分析

基于ANSYS/LS-DYNA软件,分析上方开挖爆破振动作用下既有隧道的振动特性。为了使数值模拟能够真正反映实际情况,本文采用更精确的爆炸模拟方法:利用状态方程模拟爆炸过程中压力与体积的关系,并采用ALE方法模拟炸药与被爆破结构之间的关系。数值分析结果表明:隧道拱顶处质点竖向峰值振速为水平峰值振速的1.5倍;拱脚与直墙交接处质点竖向峰值振速为水平峰值振速的0.76倍;直墙底处质点竖向峰值振速为水平峰值振速的1.1倍;峰值振速均满足爆破安全规程要求,围岩应力小于屈服强度。已有试验结果及数值计算验证了本次数值模拟结果可信。     

浅埋隧道掘进爆破地表震动效应数值模拟

以渝怀铁路人和场隧道爆破施工为背景，采用动力有限元法对浅埋隧道掘进爆破引起的地表震动效应进行了数值模拟．所建立的数值计算模型以地表和隧道已开挖区周边作为自由边界，其余为固定边界，实测隧道壁质点振动波形作为输入荷载．模拟获得的振动波形与实测波形相近，振动速度随时间和距离的衰减规律也与现场实测基本一致．对比分析模拟波形和实测波形的振动特征参数表明，模拟波形能反映质点的实际振动特征，其振幅、主频和持时的相对误差均值分别为9．14％，12．85％和17．57％．     

基于多种群并行遗传算法的板材拉深过程压边力优化

针对板材拉深成形过程,在增量法有限元数值模拟的基础上,以板料成形厚度变量作为目标函数,采用神经网络、多种群并行遗传算法对压边力进行了优化,对优化后结果进行了有限元模拟,取得很好效果。     

预应力钢筋混凝土结构的冲击破坏模拟

采用离散单元法模拟了预应力钢筋混凝土梁在冲击荷载下的破坏过程．提出了一种可以考虑钢筋作用的混凝土单元模型，提出了在离散元分析中施加预应力的方法，并探讨了阻尼参数的具体选取问题．计算模拟的结果表明文中所提出的方法是合理有效的．     

基于人工可压缩方法的后台阶绕流数值模拟

针对二维后台阶绕流采用人工可压缩方法进行数值模拟，方程的离散采用有限体积法．为了消除离散求解时可能产生的数值振荡，在离散方程的右端人为增加四阶人工耗散．在Re=45，60，90等低雷诺数下的数值试验结果表明，人工可压缩方法和有限体积离散方法联合进行数值模拟的可行性；在低Re的情况下，伪可压缩系数α取小的值会对方程求解的稳定性更有利．在其它参数取值相同的情况下，还分别针对加入和不加人人工耗散两种情况进行模拟，结果表明人工耗散的加入使迭代余量的绝对值明显减小，也就是从一定程度上消减了数值解的振荡．文中同时在数值试验的基础上提出了人工压缩系数的参考取值范围．通过采用上述方法对后台阶绕流进行模拟，模拟结果和商用软件PHOENICS3．2在相同条件下模拟结果基本吻合，表明了该方法的可行性．     

强夯处理高填方的现场试验与数值分析

介绍重庆江北嘉陵江防洪护岸工程高填方的强夯加固现场试验,并采用有限元方法对强夯处理高填方的过程进行了数值模拟,数值分析与现场试验结果吻合较好.研究表明,高填方经过强夯处理后,土体发生了较大的沉降变形,密实度和承载力有较大幅度提高;采用有限元方法对高填方强夯加固处理进行数值分析是可行的,能够模拟高填方地基土在强夯冲击荷载作用下的弹塑性动力响应.     

强夯处理高填方的现场试验与数值分析

介绍重庆江北嘉陵江防洪护岸工程高填方的强夯加固现场试验,并采用有限元方法对强夯处理高填方的过程进行了数值模拟,数值分析与现场试验结果吻合较好.研究表明,高填方经过强夯处理后,土体发生了较大的沉降变形,密实度和承载力有较大幅度提高;采用有限元方法对高填方强夯加固处理进行数值分析是可行的,能够模拟高填方地基土在强夯冲击荷载作用下的弹塑性动力响应.     

三跨变截面连续梁体外预应力筋应力增量

通过4根不同预应力度及不同配筋率的体外预应力三跨变截面连续梁静力试验，对体外预应力筋应力增长规律进行了研究．结果表明：应力增量与梁中跨跨中截面挠度呈线性关系；应力增量、跨中截面挠度与外荷载之间的关系可以梁中跨跨中截面、梁中支座截面开裂作为分界点，用三折线模型描述．据此提出了“三折线刚度折减”按弹性理论计算预应力筋应力增量的方法，计算结果与非线性数值分析结果吻合．     

单车荷载作用下T型刚构桥车致振动响应研究

根据车辆-桥梁结构振动特性,研究单车移动荷载作用下,T型刚构桥考虑桥面不平顺影响时桥梁振动响应及冲击特性。通过将T型刚构桥离散为三维梁单元有限元模型,车辆简化为九自由度整车模型（考虑车辆俯仰及侧翻）,桥面不平顺激励采用实测和数值模拟（根据国标GB／T7031—86给定功率谱密度曲线采用三角级数叠加法模拟）两种激励;以车轮与桥面相互接触处保持不脱离为条件,建立车辆与桥梁耦舍振动方程,利用模态综合法并结合Newmark—β数值积分方法进行迭代求解。以乔木湾乐安河T型刚构桥为工程背景,研究了单车荷载下,最不利位置处的冲击系数随桥梁结构阻尼、行车速度、桥面不平顺及车辆特性的变化关系,并将数值模拟结果与实测结果对比。研究结果表明,实测冲击系数与数值模拟的冲击系数较好吻合,乐安河大桥冲击系数满足04《桥规》要求。     

软弱砂岩段深埋隧道开挖数值模拟与监测分析

采用有限元数值分析方法,对花子坳隧道的Ⅴ级围岩深埋段台阶法动态施工过程进行模拟分析,得到每一步开挖过程围岩的应力场、位移场分布,通过数值计算结果对围岩稳定性进行判定。分析和实测结果表明:该段采用台阶法施工的围岩基本稳定,支护结构设计参数选择是合理可行的。     

Reproducing Kernel Particle Method for Non-Linear Fracture Analysis

To study the non-linear fracture, a non-linear constitutive model for piezoelectric ceramics was proposed, in which the polarization switching and saturation were taken into account. Based on the model, the non-linear fracture analysis was implemented using reproducing kernel particle method （RKPM）. Using local J-integral as a fracture criterion, a relation curve of fracture loads against electric fields was obtained. Qualitatively, the curve is in agreement with the experimental observations reported in literature. The reproducing equation, the shape function of RKPM, and the transformation method to impose essential boundary conditions for meshless methods were also introduced. The computation was implemented using object-oriented programming method.     

大跨度钢筋混凝土拱桥钢管混凝土劲性骨架施工阶段稳定性分析

本文用荷载增量法，考虑几何非线性，施工加载历程及构件极限承载力的影响，对大跨度ＲＣ拱桥钢管混凝土劲性骨架施工阶段稳定进行了分析，并研制了相应的微机程序。所得结论有助于大桥性骨的架的设计与施工监控。     

考虑几何非线性及施工的钢管混凝土拱桥徐变

为研究大跨度钢管混凝土拱桥的徐变行为,基于混凝土徐变的B3模型,采用结构徐变效应分析的龄期调整有效模量法,建立了结构徐变的有限元分析模型.在此基础上,基于协同转动法考虑大跨度结构的几何非线性;利用生死单元技术模拟拱桥的分阶段施工过程;最后结合某大跨度中承式钢管混凝土拱桥,分析了考虑几何非线性和施工过程的徐变效应.数值分析表明:考虑这两个因素后拱肋挠度、钢管应力的变化在10%以内,而拱肋混凝土应力的变化可达50%;在分析大跨度钢管混凝土拱桥的徐变效应时,必须考虑几何非线性及施工过程与徐变的耦合作用.      

车辆作用下桥梁冲击系数分析

应用达朗贝尔原理推导了1/4车辆模型和桥梁的振动平衡方程;采用三角级数法生成各级桥面不平度序列;用数值方法分析了桥面平整度、车速及车辆参数对桥梁冲击系数的影响。结果表明:桥面不平度对桥梁冲击系数影响很大;冲击系数随着速度的增加而发生波动;合理的车辆参数可以减小对桥梁的冲击作用;车辆固有频率同样是影响冲击系数的一个不容忽视的因素。     

Sensitivity analysis of parameters for multi-stand roll forming using a new booting model

Multi-stand roll forming is a process that has very complicated deformation behaviour and shows significant nonlinearity.In this paper, the sensitivity analysis of parameters for multi-stand roll forming was performed via a new booting finite element method(FEM) model.Compared with the most of simulation, the new model is more consistent with production process and can account for the effects of roll rotating speed.Based on the model, the process of an open section channel formed with 10 passes was simulated and the sensitivity analysis was conducted with orthogonal experiment design combined FEM model.The multi-stand roll forming process can be efficiently analyzed by the new booting model.And sensitivity analysis shows the hardening exponent plays an important role in controlling the quality of the products.     

超声速脉冲风洞起动过程数值模拟

为研究超声速脉冲风洞起动激波的传播过程和流场建立过程中流场结构的变化,对其起动过程进行了数值模拟.包含组分扩散的控制方程为二维粘性、可压缩、非定常的守恒型Navier-Stokes方程.用中心有限体积法进行空间离散,用隐式双时间步方法处理非定常时间项.计算结果与试验结果基本一致.研究表明,起动激波速度由于内型面的变化而改变,并在隔离段中达到最大值.     

Dynamic Responses of Long-Span Transmission Tower-Line System Subjected to Broken Wires

A macroscopic finite element modeling approach was proposed to calculate the vibration of a tower-line system subjected to broken wires with software ANSYS/LS-DYNA. In the finite element model, not only the nonlinearity of wires and suspension insulators are considered, but also the support towers are included. The incremental and iterative approaches are combined by applying the unbalanced loads incrementally during each iteration cycle. The approach was illustrated with an example of a Hanjiang-River long-span transmission line system subjected to a shield wire and a conductor failure, respectively. The analysis results showed that the proposed dynamic simulation approach can demonstrate the kinetic process of the tower-line system subjected to wire ruptures: The frequencies of line components were lower and densely distributed, but the frequencies of tower components were higher and sparsely distributed. Anyhow, the dynamic effects of wire ruptures on tower-line system could not be ignored in analysis of tower-line system subjected wire failures.     

桥面平整度对大跨度斜拉桥车桥耦合振动的影响

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素,利用逐步积分法解车．桥耦合振动方程,进而对斜拉桥动力特性进行分析。     

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。     

高铁运用安全的三大技术局限性

从当前高铁运用问题来看,高速转向架存在三大非线性,即拖车构架点头迟滞非线性、抗蛇行动态刚度非线性和非线性稳定性.在充分认识上述三大非线性的基础上,应用抗蛇行频带吸能新理论,提出了最佳安全稳定裕度调控技术对策,以进一步协调高铁运用安全性与经济性之间的矛盾.在“重返”350 km/h高铁运营的技术准备中,应当对如下三大技术局限性给予充分重视,即商业运营速度、振动疲劳和曲线横风,特别是曲线横风应当作为一项当前十分急迫的计算流体动力学CFD科研任务.