箱涵结构不同计算模型的精度分析

运用结构力学简化计算及Midas有限元通用软件,对公路工程中某一常用的通用箱涵结构进行了空间结构受力分析。结果表明,结构力学简化计算的结果与有限元的计算结果有一定的差距,有限元模型中,用不同单元类型模拟箱涵结构,也存在较大的差别,其中梁单元与板单元的计算结果基本一致,但实体单元的计算结果比其他方法计算的均要小很多;此外,箱涵结构地基支撑刚度也会影响结构的受力;小构件的箱涵结构,结构受力并不是简单的梁、板单元受力特性,而是一个复杂的空间受力状况。     

深水桥梁墩-水耦合作用计算模式对比研究

为了能够准确、高效地计算深水桥梁的墩-水耦合作用,以墩高及入水深度均为60m的圆形实心墩为研究对象,在对目前常用的3种动水压力计算方法(Morison公式、辐射波浪法和流体声单元法)进行理论研究、对流体声单元法流体域边界条件进行改进的基础上,建立了相应的墩-水耦合计算模型,对常用深水桥墩动力特性和动力响应进行对比分析,得到3种方法在计算效率、计算精度方面的差异及适用范围。结果表明:辐射波浪法、Morison公式计算效率高于流体声单元法;辐射波浪法计算精度高于Morison公式、流体声单元法;流体声单元法适用范围比Morison公式、辐射波浪法广。     

全承载大型客车车身骨架梁单元与壳单元模型有限元计算对比

建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部性能的静强度分析结果看,两种模型计算结果存在差异,壳单元模型计算结果与试验结果较吻合,梁单元模型计算得到的应力值普遍低于试验结果。     

两种新单元在悬索桥有限元计算中的应用

为实现索与鞍座间接触非线性计算,开发了可用于悬索桥有限元计算的2种新单元:鞍座单元和锚跨单元,其中鞍座单元用于主缆和塔顶鞍座的接触非线性计算,锚跨单元用于锚跨分散索股及边跨主缆与散索鞍的接触非线性计算。根据空间悬链线理论及索与鞍座的几何关系,推导出精确的单元节点力。以增量代替微分,根据刚度矩阵的定义,推导出单元的切线刚度矩阵。编制了包含2种新单元在内的悬索桥几何非线性有限元程序。计算表明:2种新单元计算精度高、收敛速度较快,解决了悬索桥索与鞍座间接触非线性的计算难题。     

虚拟层合单元与杆单元在桥梁预应力混凝土结构分析中的合成方法

对预应力混凝土的计算方法和研究现状做出了评价,提出针对预应力混凝土结构分析的单元形式。通过自由度变换,把空间杆单元的节点自由度用空间虚拟层合单元的节点自由度来表示,即杆单元的节点无需固定在体单元节点上,共同模拟了预应力混凝土结构。在单元内采用选择性积分的方法计算单元刚度矩阵,用较少的单元模拟出了复杂的断面形式;并采用单独的空间杆单元模拟预应力束,能直接求解预应力对结构产生的变形和内力。经实例验证分析,使用该单元进行预应力混凝土结构分析,在网格划分比较稀疏的情况下,仍然获得较为精确的结果,较传统的预应力计算方法更为简单、更为准确。     

薄壁箱梁剪力滞效应分析的组合单元法

针对薄壁箱梁剪力滞效应有限元计算单元自由度多,计算工作量大的的问题,提出一种考虑剪力滞效应的组合单元法.顶板采用平面板单元模拟,轴向位移插值函数取3次多项式;腹板及底板采用梁单元分析.为减少有限元分析的单元自由度数目,取顶板单元的节点位移参数为基本位移参数,腹板与底板的位移模式由顶板与腹板及腹板与底板的变形协调关系得到,最后通过变分原理得到组合单元的刚度矩阵.以一座实桥为工程背景,通过与有限元程序计算结果对比,得出此方法的计算精度较高,计算效率亦比较高.     

石首长江公路大桥宽幅短线预制混凝土箱梁横向受力有限元计算模型分析

在短线法预制施工中,主梁往往伴随着多次体系转换。对于宽幅混凝土主梁,在多次的体系转换中混凝土梁段横向受力问题突出,对混凝土梁段施工过程中的受力与变形进行有限元计算分析是十分必要的。目前对于宽幅混凝土主梁横向受力分析多采用实体单元模拟计算,然而应用实体单元建模计算有着建模复杂、对计算机要求高等缺点,影响了计算效率。该文以石首长江公路大桥北边跨混凝土标准梁段预制施工的模拟计算为例,详细对比分析了梁单元与实体单元建模计算的优缺点。研究结果表明:用梁单元模拟宽幅箱梁的计算结果精确度略逊于实体单元,但已满足工程应用精度要求,用梁单元建模比实体单元建模更加简便、对计算机的要求要低,能大大提高计算效率。     

施工索桥对野三河特大桥的影响分析

针对施工索桥的修建对野三河大桥线形控制、受力及稳定性的影响,基于非线性有限元的理论对其进行了施工全过程分析.采用8节点体单元分析计算施工索桥对高墩的影响;采用空间梁单元应用单元生死技术分析施工索桥对最大悬臂状态T构的影响,采用平面梁单元计算索桥荷载对混凝土收缩徐变的影响;计算过程中考虑了大变形、ρ-△效应等非线性的影响.分析结果表明:施工索桥的修建对主墩变形和最大悬臂状态的T构受力影响较大,对临时横撑与桥墩连接部位的局部混凝土的受力极为不利;施工索桥荷载作用下混凝土收缩徐变效应明显.     

变截面预应力混凝土箱形连续梁桥设计若干问题的探讨

采用了一种新型的虚拟层合板壳单元进行空间有限元分析计算。计算结果验证了预应力混凝土箱形连续梁桥中出现斜裂缝的原因推测。经计算发现设计改良后桥梁的工作状态得到了极大的改善，且利用虚拟层合板壳单元法计算，不仅可大大减少单元数量且计算结果精确，计算速度快。     

变截面预应力混凝土箱形连续梁桥设计若干问题的探讨

采用了一种新型的虚拟层合板壳单元进行空间有限元分析计算.计算结果验证了预应力混凝土箱形连续梁桥中出现斜裂缝的原因推测.经计算发现设计改良后桥梁的工作状态得到了极大的改善,且利用虚拟层合板壳单元法计算,不仅可大大减少单元数量且计算结果精确,计算速度快.     

对"应用平面杆系有限元法程序分析连续弯箱梁桥"一文的补充

文中补充了两项内容：(1)验证了应用平面杆系有限元法程序也能分析混合型(抗扭支座与点铰支座兼有）连续弯箱梁桥的截面内力;(2)找到了另一种更简便的方法来计算该类桥型中两个特殊截面(跨中和中支点截面)的内力。     

有限元分析系统中多边形图元的拾取

讨论了在船舶结构有限元分析前后处理系统(Marifep)的图形处理过程中多边形图元的拾取问题，提出了多边形图元拾取的原理算法。作在VC 6．0平台上编制了程序，对其进行了验证，效果明显。     

单桩负摩阻力特性的离散元与有限元模拟分析

桩侧负摩阻力对桩基产生下拽力,对桩基的承载力和沉降均不利,对受负摩阻力桩基进行设计时,需要正确估计桩基负摩阻力的大小及中性点的位置。开发颗粒流程序来模拟单桩负摩阻力的工作性状,验证中性点的位置并对桩侧土体细观特性进行分析。     

索结构六节点等参元非线性有限元法

针对索结构几何非线性的特点,提出了一种六节点等参数单元有限元模型,采用5次多项式作为位移插值函数及单元初始形状函数,假定索是理想柔性,且满足胡克定律,基于修正的Lagrangian坐标描述法,建立了非线性有限元基本方程和切线刚度矩阵,利用Newton-Raphson法进行求解.     

曲轴三维有限元分析

曲轴作为柴油机的重要零部件，其强度直接影响柴油机的寿命。文中以计算五缸增压柴油机曲轴强度的实例，介绍了自行编制的曲轴有限元分析系统，阐述了不同材料对五缸增压柴油机的影响。计算和实验表明，该系统可行性强，计算可靠。     

基于ABAQUS二次开发的索单元

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS计算平台,利用该软件提供的用户单元子程序UEL接口,以悬链线单元为基础,推导了迭代分析公式,向ABAQUS中添入悬链线单元的刚度矩阵及等效荷载列阵,扩充ABAQUS单元库,使悬链线索单元用于ABAQUS有限元分析,并采用Fortran语言开发了接口程序,研究结果表明,所研制的接口程序开发思路正确,计算精度满足要求。     

发动机罩板的有限元分析

为验证某款发动机罩板的结构强度和固有特性是否满足设计要求,文章利用HyperWorks软件对该发动机罩板进行了有限元建模、静力学分析和约束模态分析。通过分析发现它的刚度满足设计要求,但是由于它的低阶固有频率偏低,与发动机激励频率接近,因此发动机罩板会产生较大的振动。在后续改进设计中应采取减振措施,尽量减小发动机罩板的振动。     

客车转向机支架的有限元分析

为了达到客车转向系统减重的目的,对转向机支架进行改进设计.利用HyperMesh软件对改进后的转向机支架进行有限元分析,验证其强度和刚度是否满足要求.并依据分析结果再次优化设计转向机支架.     

双连拱隧道有限元分析

以某双连拱隧道为工程背景，采用有限元法，建立连拱隧道结构及围岩分析模型，重点研究在偏压荷载条件下连拱结构的应力分布特点，并研究了不同围岩类型及地质条件对结构应力分布的影响。     

鼓式制动器的有限元分析

建立了鼓式制动器的有限元模型，把制动蹄、制动鼓和摩擦衬片作为一个整体进行有限元分析，所建立的模型考虑了制动鼓和摩擦衬片间的滑动，较真实的模拟了制动的工作过程。利用ANSYS软件预测了摩擦衬片分布式布置制动器上衬片的压力分布、制动扭矩、制动器的应力分布以及制动器的变形。