初始平衡状态的接触网有限元模型

为准确和快速地计算接触网初始平衡状态的吊弦长度、静态刚度、固有频率和模态振型,分别用索单元和梁单元建立了接触网有限元模型.结果表明:单元类型的选择对接触网静态和动态的结果影响可忽略不计;索单元的自由度数目少,可提高计算效率;计算静态刚度和模态振型时,需先确定接触网平衡位置且考虑单元轴向刚度.     

移动单元法在车辆—无砟轨道—路基模型中的应用

将移动单元法理论推广到无砟轨道的动力学研究当中,建立了新的列车—无砟轨道—路基耦合系统模型.模型离散为轨道单元和车辆单元,下部离散了的轨道单元模型采用移动单元法理论求出其单元质量矩阵,阻尼矩阵和刚度矩阵,上部车辆单元离散为一节整车模型,利用有限元和Lagrange方程计算出车辆单元的质量矩阵,阻尼矩阵和刚度矩阵.该计算...     

无粘结预应力混凝土结构计算的接触分析方法

为能够较真实模拟无粘结预应力结构的受力状态,建立了基于接触单元法的无粘结预应力结构分析模型.通过三维点对点接触来模拟实际结构中无粘结筋与混凝土侧壁的面对面接触,同时为验证此方法的准确性,依据相关试验参考文献资料数据,建立对应的有限元结构分析模型,采用接触单元法和原文献的自由度耦合法,分别对试验梁进行数值模拟计算,再与试验结果进行对比分析.结果表明,在混凝土开裂前,接触单元法可较好地模拟实际结构,混凝土开裂后虽其压应力及挠度变形计算值较实际偏低,但相较其它方法仍具有更好的计算精度和准确性.     

ANSYS软件在有垂直防渗墙的堤坝及地基渗流计算中的应用

鉴于渗流场与温度场微分控制方程的可比拟性,根据渗流场基本方程及定解条件,运用ANSYS软件中"生死"单元技术及网格自适应功能,对具有垂直防渗墙的堤坝及地基的复杂渗流场问题进行计算分析.计算结果表明,该方法可以有效地计算分析复杂边界、多种介质的渗流场.     

对Finite平面梁单元非节点连接方法的验证

介绍了在Finite软件中采用的平面梁单元非节点连接方法及其应用范围.针对工程中常见的T形梁、钢筋砼梁、梁体加固问题,分别用Finite和ANSYS或解析法进行分析.通过计算结果的比较,证实了Finite中平面梁单元非节点连接方法的正确性.     

分离式基础柔性防撞装置结构分析方法比选

采用杆系单元、实体单元对宜昌夷陵长江大桥防撞装置结构进行有限元分析,并与m法计算的水平位移及作用效应进行对比。结果表明,杆系单元的计算结果与实体单元的计算结果相差很小,并且建模过程简单快捷;m法的计算结果与有限元的相差较大,且计算过程繁琐;研究结果可为类似柔性防撞结构分析以及设计提供参考。     

NEM与IEM耦合方法在地下工程中的应用研究

针对纯自然单元法(NEM)在处理地下工程无限域或半无限域问题时需要人为确定边界条件而带来计算误差的问题,引入无限元(IEM)模拟无穷远处边界条件,与自然元相结合形成耦合分析方法,并基于Laplace插值编制了相应程序;通过深埋圆形隧洞算例分析表明,与纯自然单元法相比,耦合方法显著提高了计算精度,选取较小的分析区域就可得到令人满意的结果,使得在满足工程要求前提下,采用耦合方法可以节省计算工作量,从而进一步增强了自然单元法处理地下工程问题的能力.     

基于CR列式的壳屈曲分析

为解决薄壁结构屈曲分析的非线性计算问题,针对壳单元大位移、小应变分析,提出了基于更新拉格朗日CR列式的计算方法.该方法采用更新拉格朗日列式建立壳单元在大位移下的平衡方程,利用能量原理得到单元刚度矩阵.求解过程中,采用极分解方法计算变形后单元的随动坐标和单元节点的刚体转动;引入有限转动理论,从总位移中扣除刚体位移,得到节点变形,进而采用小应变理论计算单元应力,得到当前荷载步下的单元状态.最后,通过编制的程序对2个薄壳结构受力后的屈曲行为进行了分析.算例表明,用基于CR列式的非线性分析方法求解壳失稳问题具有较高的效率和精度.     

平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟方法误差修正

为研究平衡悬架钢板弹簧离散梁单元模拟模型的精度,建立了3种典型重载车辆常用平衡悬架模型.同时采用平衡悬架刚度经典计算方法,计算3种悬架的刚度.对比分析离散梁单元法和经典方法垂向刚度计算结果,发现离散梁单元法模拟结果较理论计算结果大55%左右.分析误差产生原因,提出误差修正方法.修正之后的模型垂向刚度与理论刚度相比,偏差在5%以内.该修正方法为离散梁单元建模的推广应用,同时也为建立符合实际力学性能的钢板弹簧模型提供了条件.     

应用正交异性单元模拟沥青路面层间接触状况

依据实测的路面结构层层底的应变值,采用正交异性单元模拟沥青面层与基层之间的复杂接触状况,通过调整相关单元参数可将理论计算结果与实测数据统一起来.提高了路面结构理论计算的可靠性,为深入研究路面结构其它力学指标提供了新的理论方法.