三跨连续系杆钢拱桥主跨标准段受力分析

三跨连续系杆钢拱桥结构复杂,构件众多,使得受力也极为复杂.针对某三跨连续系杆钢拱桥,利用MIDAS有限元进行分析,为ANSYS分析提供力的边界条件.采用有限元程序ANSYS对主跨标准段建立模型,根据实际情况计算荷载加载.计算结果表明:支座内力较小,模型简化可靠.采用最大弯矩荷载工况和最大轴力荷载工况,对其局部进行静力和稳定性分析.分析结果表明:主跨标准段在规范计算下,其局部计算静力和稳定性均能满足要求.     

桩-冻土结构的有限元接触分析

根据桩土结构的有限元基本理论,基于ANSYS有限元软件平台,采用三维接触单元建立单桩桩-冻土空间体系的接触模型进行静力分析。提出了模型中关键参数的确定方法,并将模型计算的P-S曲线与试验实测曲线进行比较分析,结果表明曲线吻合较好,证明了模型建立的正确性和参数取值的可行性,为考虑桩-冻土相互作用问题提供一种适合工程应用的分析方法。     

某重型钢水罐车车架结构的有限元分析及优化

以某车架为研究对象,采用参数化有限元分析方法,进行了弯曲工况下应力和应变的计算。通过电测量验证了有限元模型的正确性,进而以车架的体积为目标,对车架进行了参数化模型的结构优化,得到了满足结构强度的最佳方案。     

计入列车制动力的大跨度公铁两用斜拉桥极限状态研究

以天兴洲公铁两用斜拉桥为例,建立有限元模型,考虑了制动力作用的极限状态.采用以线型控制的索力迭代分步算法确定斜拉桥成桥索力,按照铁路和公路工程结构可靠度设计统一标准,分析、计算和比较了5种荷载工况的作用效果,确定出最不利荷载工况.计入几何非线性影响,进行斜拉桥承载能力和正常使用极限状态分析.利用Ansys参数化设计语言进行后处理,研究斜拉桥在承载能力极限状态下主要构件的应力水平和应力分布.     

重大件码头钢桁架平台车有限元分析

针对向家坝重大件码头拟采用的三种不同卸船方式拟定平台车三个荷载工况,分别建立其有限元模型.应力和变形数值计算的结果显示工况三为最不利荷载工况.通过是否设置加劲板的应力、变形对比分析,表明加劲板对于提高结构整体刚度、减小受力和控制变形起到极为有效的作用.提出加劲板间隔布置的优化方案,建立优化模型并进行计算分析,其应力和变形均在规范允许值范围内,满足安全性和经济性的要求,验证了优化方案的可行性.     

苏通斜拉桥的静风响应及动力特性影响

首先建立了苏通斜拉桥的三维有限元模型.按照文献报道的静三风力系数,计算了大桥在风荷载下的静力变形.并分析了静力变形和内力对大桥动力特性的影响.结果表明大桥在设计风荷载作用下主梁位移处于线性状态,具有良好的静风稳定性.静风下的变形和内力对结构模态参数影响很小.     

高速动车组动力转向架万向轴防护结构强度分析

根据万向轴防护结构的三维实体模型,利用Hypermesh软件建立了防护结构的有限元模型,借助PAM-CRASH和ANSYS软件分别对其进行了大变形分析和静力分析.建立两种不同方案的万向轴防护结构模型,使用大变形仿真分析软件PAM-CRASH对两种防护结构模型进行了不同工况的动态仿真,并基于动态仿真的结果,使用结构分析软件ANSYS对防护结构进行了静力分析,根据防护结构的强度计算结果对其进行了评估,验证了防护结构强度的安全性.     

桥梁结构动力分析时单元划分精细度研究

在桥梁结构动力有限元分析中．构件单元划分的精细度直接影响结构动力特性和内力分布的计算精度。建立单跨简支梁桥有限元分析模型．研究构件单元划分的粗细对结构动力特性和内力分布计算结果的影响程度．为合理建立桥梁结构动力有限元模型提供参考。     

基于CR列式的动力非线性有限元程序开发

基于CR列式非线性有限元计算理论,提出了针对杆、梁结构的Newmark-β非线性有限元动力时程积分算法,在动力时程计算中,可以考虑结构的几何非线性效应,通过计算单元伸长并扣除结构刚体位移得到单元的实际变形和内力;阐述了非线性有限元动力时程计算程序的计算原理,开发了计算程序,建立有限元模型;通过算例与ANSYS的计算结果进行了对比。结果表明:程序非线性静力与动力时程计算结果与ANSYS差别很小,且计算速度更快,程序算法正确可靠,适用于杆、梁结构大幅度非线性振动的计算。     

斜拉飞燕式系杆钢管混凝土拱桥静力计算分析

以某斜拉飞燕式系杆钢管混凝土拱桥为工程背景,采用大型空间有限元分析程序,对该大跨钢管混凝土拱桥进行成桥状态下各工况的静力分析与计算,并介绍了该桥梁结构局部区域有限元模型的建立及其边界条件的处理,并将全桥整体分析与局部区域分析结果进行了对比。计算结果表明,成桥后在各工况荷载的作用下,其受力均能达到理想状况。     

基于VC与APDL接口的气门参数化建模与有限元分析系统

基于ANSYS与VC接口实现气门参数化建模与有限元分析系统,利用VC封装ANSYS的二次开发工具APDL命令流,使气门参数化,并将APDL命令流文件自动读入ANSYS进行气门有限元分析.系统建立的友好参数输入界面,可直接输入气门结构参数,从而建立气门的有限元模型,替代ANSYS人机交互的GUI方式,从而避免了气门建模与分析转换过程中的信息流失,提高了气门建模的工作效率有限元分析的可靠性.     

两种ANSYS有限元模型在高桩码头计算中的对比研究

通过对高桩码头实体模型和梁单元模型分析比较,总结了两种建模的优缺点。实际的码头结构计算中应根据需要,扬长避短,使ANSYS这一软件更好地应用于高桩码头的空间结构有限元计算。     

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%。      

基于Guyan缩减技术的悬臂梁结构静动态特性分析

本文以悬臂梁为研究对象,详细探讨了Guyan缩减技术的理论原理以及在结构静态、动态特性分析中的应用。计算得到的结果与理论解和ANSYS计算结果进行了比较,验证了Guyan缩减技术的具有很高精度。同时理解和掌握该技术,对于将该技术应用到大型结构模型缩减有限元分析提供了帮助。     

高速铁路模型箱梁静力非线性和动力损伤关系研究

桥梁结构在荷载作用下的静力非线性与结构动力特性之间的关系是结构损伤识别领域的重要问题。基于高速铁路模型箱梁的重复荷载试验,采用平面非线性有限元分析方法对静力非线性和动力损伤之间的关系进行了研究。通过定义混凝土等效应力－等效塑性应变曲线来定义其弹塑性行为。对数值模型加载到各级荷载后卸载进行动力特性分析,即卸载后计算自振频率和振型。计算结果表明：采用平面非线性有限元分析方法可以比较准确地对箱梁模型进行非线性分析,除了初始模型刚度存在一定误差外,结构的骨架曲线的特征值、加卸载刚度和残余位移吻合较好。在进行非线性分析后进行动力特性是分析可行。竖向频率值的变化能够反映静力非线性发生后结构的损伤出现和损伤的发展规律,这为结构动力损伤识别提供了有效的途径。     

地铁B型车车体静强度及模态计算

应用有限元方法及ANSYS软件建立了地铁车辆车体结构有限元分析模型,根据地铁车辆受力分析和危险程度,选择拖车(头车)作为计算、分析对象,确定了有限元模型的计算载荷、常见计算工况和评定标准,计算了车体在整备状态下的车体静强度,分析了整备状态和超常状态下的固有频率和振型。结果表明,地铁车体静强度在常见计算工况下皆能满足相关标准的要求,车体一阶扭转和一阶垂向弯曲自振频率偏低,一般要求车体在整备状态下的自振一阶垂弯频率应大于10 Hz,以避开转向架的点头频率;减小结构质量的同时增大结构刚度,在满足车体强度要求下,可以实现以降低次要的振型频率来提高主要的振型频率的目的,并可进一步地减轻车体质量。     

超磁致伸缩致动器有限元分析及实验研究

超磁致伸缩致动器的输出性能主要取决于致动器内部磁场分布特性,进行致动器的磁场数值分析,对预估致动器工作性能参数具有重要的意义.文中利用有限元法进行了致动器的磁场分析,并根据磁场分析结果预估了超磁致伸缩致动器静态位移特性.实际测试了致动器的静态特性.实验结果表明所建立的有限元模型及分析方法是合理的.     

岩质边坡静动力稳定性分析

提出了有限元强度折减法在岩质边坡静动力稳定性分析中的失稳判据,结合岩质高边坡,用有限元强度折减法分析了边坡在静动力作用下的稳定性,求得安全系数与用简化B ishop法和拟静力法求得结果相差不大,证明有限元强度折减法在岩质高边坡稳定性分析中的可行性。     

微型汽车车架轻量化研究

以某微型汽车白车身为例,建立白车身的有限元模型,采用有限元法求得车架优化前白车身的动静态特性,计算结果为下一步车架轻量化设计提供参考依据.基于超单元法与灵敏度分析方法,以车架重量最小为目标函数,在保证白车身车架动静态特性不降低的前提下,优化微型汽车车架关键构件厚度.优化后的车架质量下降6.39%,白车身的弯曲刚度提高1.0%,白车身的一阶模态频率提高了0.41Hz.     

热压电桁架结构灵敏度分析及其优化

在综合考虑温度场、机械场和电场作用的前提下,建立了热压电桁架结构的有限元模型,对结构进行了稳定性分析,推导了关于热压电桁架结构的灵敏度公式,构建了基于灵敏度分析的优化模型,对不同约束条件限制的情况,分别进行了优化设计.算例显示,合理利用热压电效应,可以提高结构的工作性能,并使结构趋于更经济、合理.