地铁车站基坑盾构井部分围护结构变形的模拟分析

针对地铁车站盾构井处的尺寸变化,以实际工程为依托,采用MIDAS/GTS有限元分析软件建立计算模型,将计算出的墙体位移及支撑轴力数据与现场观测的结果进行对比,分析了盾构井处在不同工况下墙体位移与支撑轴力的变化规律.结果显示:长边方向的连续墙体变形在尺寸扩大处的变形纵向分布较均匀,且其上部变形比同一水平高度的连续墙变形大；在短边方向连续墙体变形则随开挖深度的增加最大位移值位置竖直向下移动,而在某一工况下呈现出以最大位移处为中心,向短边墙体平面四周环向分层扩展的Y轴向漏斗状分布.     

静态有限元不同约束方式的影响

利用CATIA软件建立一个正六面体模型,导入到HyperWorlds中进行不同约束方式的三种工况静力学分析,得到位移和应力分布图。计算出典型工况下六面体的变形位移与应力大小,同软件结果进行对比,分析其误差范围及原因,由此总结出不同约束方式对静态有限元分析结果的影响。     

基于Ansys的某客车结构动态建模及振动分析

运用Ansys和Hypcrmcsh软件建立某客车整车的有限元模型,并对其进行整车模态仿真分析,得出各阶的固有频率与振型。基于Ansys的PSD功能。在模态分析的基础上进行两种工况下的随机振动谱分析和谐分析,得到较大位移节点的位移、速度和加速度响应曲线,以及两种工况下的共振频率和特征频率下特征点的位移峰值,为可能的结构改进方案提供分析基础。     

基于ANSYS的装载机工作装置应力分析

针对传统的机械机构应力分析方法,该文以工作装置在静力条件下的正载工况和偏载工况为例,应用ANSYS软件建立装载机工作装置的有限元模型,并对模型在这两种工况下进行应力状态分析,找出机构的危险点和应力集中区,对工作装置设计有一定的指导意义。     

高压气体长管半挂车车架有限元仿真与优化

运用CATIA软件对高压气体车架进行三维实体参数化建模,并将模型导入ANSYS软件中建立车架结构有限元的实体单元模型,对车架在弯曲和扭转两种工况下的应力特性进行深入研究,对车架进行性能分析评价;利用APDL语言建立车架纵梁的优化模型,运用ANSYS Design opt模块对现有车架纵梁结构尺寸进行优化设计。根据该特种车的实际使用工况和应力特性的分析结果提出专用车架设计方案,为设计新型长管半挂车提供参考依据。     

FSAE赛车进气系统流场分析及优化

本文研究的对象是FSAE赛车的进气系统,研究主要参考目标为学校车队的赛车进气系统。首先运用了理论分析方法查阅相关文献资料,初步建立三维模型,进行仿真分析。然后运用单一变量分析的方法,对模型各部分参数进行仿真优化,求解出进气系统各部分的最优尺寸。使用的工具是常用的三维软件CATIA。对进气系统内气体的流动过程进行分析优化所使用软件为常用的有限元分析软件ANSYS Fluent。经过分析优化得出了较为理想的FSAE赛车进气系统的流线分布图。     

某柴油机喷油器压紧装置设计与仿真分析

某柴油机缸盖因喷油器安装空间有限,需要对喷油器压紧装置进行设计并对结构强度进行仿真分析。首先根据安装空间要求合理设计喷油器压板,通过对喷油器压紧力的需求确定螺栓的尺寸和等级,进而建立喷油器压紧装置的有限元模型,并将其离散成具有多个自由度的系统。通过仿真计算软件Abaqus进行仿真分析。     

罐车制动工况液体晃动分析

运用FLUENT软件中的VOF模型分析罐车制动过程中的液体晃动。对罐车制动工况模型进行简化并验证,结果表明简化模型在壁面受力和质心位移变化上与实际制动过程中情形一致,简化模型可行。分析制动工况在有防波板和无防波板结构时液体晃动情形,发现防波板结构能有效地减小容器的纵向力,但不能减小液体晃动过程中质心的纵向位移。同时本文为分析罐车行驶稳定性提取了其壁面受力和质心位移的仿真数据。     

纯电动客车Cruise模型参数修正与经济性研究

以某10.5m纯电动客车参数为基础,建立Cruise整车模型,通过部分试验数据对模型进行修正,利用修正模型计算在城市公交循环工况下运行的续驶里程和耗电量,并进行能耗使用成本分析。     

高铁大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力特性分析

为研究高速铁路大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力与传力特性,以主跨672 m的安九铁路鳊鱼洲长江大桥为背景,采用ANSYS软件建立主梁钢-混结合段有限元模型,分析其在最不利工况下的受力特点及变形特性,以及钢-混结合段长度对其受力性能的影响规律。结果表明:在最不利负弯矩工况作用下,边箱顶板与承压板焊接处存在应力集中及一定的局部拉应力;钢-混结合段混凝土在预应力作用下基本处于全截面受压状态;钢-混结合段内剪力钉和PBL剪力键受力并不均匀;钢-混结合段承压板直接向混凝土梁体传递约47.3%的轴力,是钢-混结合段传力的主要构件;钢-混结合段竖向位移及转角变化平缓,无明显的突变现象;钢-混结合段长度在1.50~3.50 m范围内时受力、传力差异并不显著。     

深中通道沉管临时锚拉系统承载性能足尺模型试验

为了评估深中通道沉管水下对接时临时锚拉系统的承载安全性,利用模型试验的方法对锚拉系统的传力机理及安全冗余进行了研究。首先,利用数值方法对锚拉系统进行了仿真模拟,得到了目标荷载作用下各构件的响应并明确了加载分级标准;其次,制作了临时锚拉系统的1∶1足尺模型,利用自平衡加载的方式进行了变形及应力测试。为模拟施工现场偏差,对其设置横向及竖向各5 cm预偏量,采用千斤顶加载至结构屈服。试验结果表明：随着分级荷载的递增,锚板、肋板、拉杆应力及台座位移在结构屈服前均呈线性增长规律。当单根拉杆荷载递增至试验荷载1 000 kN时,试验台座相对位移量为5.6 mm,锚板及肋板的最大Mises应力分别达到183.1 MPa及187.5 MPa,距设计强度295 MPa和280 MPa有37.9%及33.0%的设计安全冗余;在1.4倍试验荷载下,试验台座相对位移量为7.7 mm,肋板最大Mises应力为285.3 MPa,已达到其设计强度,此时锚板最大Mises应力为258.5 MPa,设计安全冗余降为12.4%;在1.85倍试验荷载下,试验台座的相对位移量达到10.8 mm,肋板率先屈服,结构已经失效,此时锚板最大Mises应力为355.0 MPa,屈服安全冗余仅为9.0%,对应的拉杆应力为606.1 MPa,屈服安全冗余为27.4%。由此得出,该锚拉系统设计安全冗余较充足,建议将7.7 mm作为现场施工位移控制的参考值。研究成果可为同类沉管临时锚拉系统的设计及施工提供重要参考。     

地铁车站与立交桥施工顺序对车站主体结构的影响研究

针对太原地铁西涧河车站和立交桥实际工程案列，为了探明二者施工顺序对车站主体结构楼板、车站框架柱的受力与变形的影响。运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立精细化的三维模型，模拟“先桥后站”与“先站后桥”施工全过程，分析主体结构楼板及格构柱的力学特性。结果表明:底板竖向位移对站桥的施工顺序较中板和顶板更为敏感，“先桥后站”底板位移显著小于“先站后桥”施工的底板位移，两种方案施工下中板、顶板变形均表现为格构柱处隆起，柱点周围下沉；两种施工顺序下车站底板弯矩差别最大，顶板次之，中板变化最小，施工顺序对底板横向弯矩、纵向弯矩差异百分比分别为88.41%，89.73%；“先桥后站”格构柱的受力及变形均小于“先站后桥”施工工序，其中变形更加敏感，格构柱最大水平位移的差异百分比达到53.02%。     

液压挖掘机工作装置动态测试与瞬态动力学分析

为了分析液压挖掘机工作装置在实际工况下的动态特性,以XE215G中型挖掘机为研究对象,利用实测的动臂、斗杆和铲斗油缸压力和位移数据,通过建立动力学模型间接计算所有铰点载荷。与此同时,测试动臂、斗杆大应力部位的应力-时间历程。对动臂、斗杆进行瞬态动力学分析,将瞬态动力学分析结果与测试结果对比,发现2种结果中测点处的应力变化规律基本吻合,证明瞬态动力学分析结果可信。瞬态动力学分析能够反映实际挖掘过程中的工作装置动应力分布规律,其他未测试危险点位置的应力-时间历程也可以根据瞬态动力学分析获得。     

焊接工艺对客车骨架T形接头强度的影响

为了给客车骨架T形接头焊接工艺方案的选择提供参考依据和技术指导,以某全承载式客车为载体,研究焊接顺序和焊接电流对客车骨架T形接头强度的影响。选取底架上3处危险T形接头作为研究对象,采用与所选取接头截面尺寸相同的方钢进行焊接试验,对其在不同焊接顺序和焊接电流方案下的焊接变形进行测量与统计。根据试验数据建立变形后的T形接头有限元模型,在其端部施加反向位移,从而获得T形接头在各个方案下的焊接变形应力。通过建立车身整体梁壳混合模型,对所研究T形接头在整车危险工况下的工作应力进行统计,并将焊接变形应力引入整车分析,基于应力叠加的方法,获得T形接头处的实际应力值,以此为依据研究不同焊接工艺参数对客车骨架T形接头强度的影响。研究结果表明：焊接工艺对T形接头强度存在较大影响,针对选取的3处T形接头,当采用不同的焊接顺序时,应力最高值与最低值相差可达40%以上;当采用不同的焊接电流时,应力最高值与最低值相差达到了30%左右;合理选择焊接工艺参数可以避免焊接变形应力与工作应力的叠加,从而有效降低接头处的应力水平,进一步提高车身骨架整体的承载性能。     

多支点预应力锚索桩结构计算与测试分析

根据悬臂梁挠曲变形理论、横向变形约束弹性地基梁理论及桩索变形协调原理，提出了考虑各锚索支点施工工况影响系数进行土质地层多支点预应力锚索桩的设计方法；结合工程实施，对桩背与板后土压力、锚索拉力、桩身位移等进行了现场测试和分析研究；验证了桩背土压力受锚索约束影响呈梯形分布、板后土压力为三角形分布的应力图形；证明了考虑工况影响系数进行多支点预应力锚索桩设计的合理性和可行性。     

高地应力状态下软岩公路隧道的大变形机理与规律研究

高地应力区软岩隧道地质条件复杂,使软岩隧道变形控制难度加大。以某一工程实例为对象,运用MIDAS/GTS软件建立了软岩公路隧道模型,分析了不同侧压力系数下对高地应力软岩隧道开挖变形的影响作用。研究结果表明:随着侧压力系数的增大,隧道围岩水平位移由向隧道外挤压变形转化为向隧道内收敛变形,K值在0.5~0.75时,存在一个水平位移零点,最终水平变形量为0;对于隧道竖向位移变形,当侧压力系数小于1时,隧道最大竖向位移出现在拱顶处。当侧压力系数大于1时,上拱变形加强,但整体依然表现沉降变形,隧道最大竖向位移出现由拱腰转移到拱间处。K值在1附近时,隧道水平变形和拱顶变形所形成的最终变形量相等,可根据现场对水平位移和拱顶位移间的位移关系来判定隧道围岩侧压系数的大致取值范围。     

表面排水条件对饱水沥青路面动力响应的影响分析

首先建立动态荷载作用下,饱和状态沥青路面轴对称瞬态动力分析有限元模型,并给出有限元分析的荷载条件、边界条件和材料参数;而后分析表面排水和表面不排水两种条件下的竖向位移、竖向应力、水平应力、剪应力和孔隙水压力沿深度方向的分布和时程变化,以确定表面排水条件对饱和状态沥青路面动力响应的影响。结果表明,与表面排水条件相比,表面不排水状况对位移场影响不大,而对应力场影响较大;后者在轮胎边缘外侧产生了较大的竖向拉应力,同时产生了更大的正孔隙水压力,使得路面结构处于更加不利的受力状态。     

桩基础布置方案对闸室应力位移影响分析

针对桩基础水闸不同桩基布置方案，建立三维有限元模型，分析桩基布置对闸室应力位移的影响。研究表明:把桩集中布置在闸墩底下对减小底板的应力，特别是减小两闸墩间的底板应力具有明显作用；当桩数相同时，桩的布置方式对闸室位移影响较小；对桩基础水闸的应力和位移进行计算时最好采用实际桩基与闸室结合整体模型，这样计算结果才能反映实际情况，但水闸结构尺寸较大、桩数量较多时可采用复合地基进行计算。     

陶乐黄河公路特大桥双壁钢围堰三维仿真分析

以陶乐黄河公路特大桥为工程背景,运用有限元软件,针对不同工况对钢围堰进行整体仿真分析。结果表明,在最不利工况下,双壁钢围堰结构的最大变形为2.77mm,最大应力为110.2MPa,均未超过允许值,围堰的整体刚度和稳定性满足规范要求。通过对最不利受力面(迎水面)沿高度方向的位移和应力分析,阐明了设计中应该注意的问题,为同类结构的设计和施工提供参考。