MatLab在有限元刚度矩阵推导中的应用

MatLab具有强大的符号运算功能.以平面梁单元刚度矩阵为例,详细介绍MatLab在单元刚度矩阵推导中的具体应用,编写了平面梁单元刚度符号运算程序,运算结果与手工推导完全一致,该方法可进一步推广到其它单元甚至到更复杂非线性单元刚度矩阵推导中.     

轴箱橡胶定位器的刚度计算

针对目前广泛使用的新型轴箱橡胶定位器，根据材料力学原理，推导了垂向、横向、纵向三向刚度的计算公式，并给出了改变三向刚度比例的方法，为进行橡胶弹性元件的常规计算作了有意义的探索。     

某全驱沙漠车悬架侧倾刚度设计研究

以某4x4全驱沙漠车为研究对象,提出了一种简化的整车数学模型,建立了整车侧倾角与板簧、横向稳定杆刚度的函数关系,得到悬架侧倾角刚度对整车侧倾性能的影响。并介绍了横向稳定杆角刚度计算方法,前后悬架侧倾角刚度匹配原则。     

SS7C电力机车抱轴承箱结构的疲劳寿命分析

对SS7C电力机车抱轴承箱进行动应力实测 ,根据动应力实测编制了抱轴箱的二维应力谱 ,对抱轴箱的疲劳寿命进行了估算 ,同时也估算了抱轴箱体的裂纹扩展寿命和临界裂纹尺寸 ,为确定合理的检修周期提供依据。     

多跨长联预应力混凝土连续箱梁桥的次轴力分析

悬臂浇筑施工的多跨长联连续箱梁桥,张拉合龙束,合龙束预加力压缩梁体产生轴向变形,合龙口一侧支座摩阻力会约束梁体轴向变形,故产生预加力次轴力。次轴力和次弯矩一样,是预应力次内力的一项,且次轴力一般体现为拉力。无论从抗裂还是从抗弯的角度看,次轴力是一种不利的内力,在设计时对它的忽略,将会产生工程隐患。以一座14跨悬臂浇筑施工的多跨长联预应力混凝土连续梁桥为背景,计算出各跨合龙束引起的次轴力。然后对次轴力产生的原理和分布特点,以及减小次轴力的措施进行了讨论。最后在规范的基础上,增加预加力次轴力的考虑项,给出多跨连续梁桥正截面抗弯设计、抗裂验算的修正公式。     

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。     

钢筋混凝土箱形拱桥现浇施工方案比较

钢筋混凝土箱型拱桥在无支墩拱式拱架上现浇施工时,若跨度较大,拱圈一般采用分环分段的施工方法。采用该方法施工时,先期形成的混凝土拱环与拱架的横向联合作用明显。通过两种分环方案的对比分析发现,不同的分环方案横向联合作用强度也有所差别。采用一个最优分环方案,可以利用已形成的拱环与拱架在横向的。联合作用,增加横向刚度,有利于提高施工过程中的横向稳定性。     

高填矩形、拱形截面明洞土压力差异性规律研究

为了得到矩形、拱形截面明洞土压力随填土高度的变化规律,采用模型试验与数值模拟相结合的方法进行研究,得到以下结果： 1）截面形式对明洞土压力大小影响很大,且基础刚度不同,差异性明显。拱形截面明洞洞顶轴线处竖向土压力大于矩形截面明洞。2）刚性基础拱形截面明洞洞顶同一平面竖向土压力变化呈减小-平缓的趋势,而柔性基础呈减小-增大-平缓的趋势; 矩形截面明洞呈增大-减小-平缓的趋势。3）刚性基础明洞洞顶同一平面水平土压力分布形式呈现出2个拱形,而柔性基础明洞仅在洞顶上方出现1个拱形。4）刚性基础拱形、矩形截面明洞洞顶至0.6倍洞高范围内土体位移分别呈“W”、“双V”形分布,0.6～3倍洞高内均呈“V”形分布,3倍洞高以上无相对沉降,而柔性基础明洞土体位移在0～3倍洞高内均为“V”形,3倍洞高以上无相对沉降。     

PMMA风挡玻璃对白车身静刚度的影响分析

通过单轴拉伸试验和单搭接剪切试验,得到胶的拉伸和剪切应力-应变曲线;分别用线弹性和超弹性模型作为胶的材料模型,对拉伸和剪切过程进行仿真。仿真与试验结果对比表明,用超弹性模型能更准确模拟胶在剪切和拉伸作用下的力学行为。用该模型模拟风挡玻璃与车身的连接,分析PMMA玻璃替代、无机玻璃、夹层玻璃对白车弯曲刚度和扭转刚度的影响。分析结果表明,PMMA风挡玻璃质量仅为无机玻璃质量的60%,对车身静刚度的贡献量与无机玻璃相近。     

基于MSC的变矩器膨胀变形分析

为了准确快速地预测钣金型液力变矩器在工作负载下壳体的膨胀变形、提高液力变矩器性能、减少由于整体轴向刚体位移导致与周围零件的干涉,借助三坐标测量仪及UG软件平台建立并简化了变矩器内流道模型和变矩器壳体模型;利用仿真软件Gambit,Fluent对内流道模型进行分析,得出了壳体所受油压面力和轴向力;最后,借助软件MSC.Patran和MSC.Nastran对液力变矩器壳体的膨胀变形进行模拟仿真预测,并通过试验对仿真的结果进行验证.试验结果表明:试验与仿真分析的结果基本吻合;液力变矩器的轴向位移与油压大小呈线性关系;最大应力出现在壳体循环圆曲率发生突变最大的部分;最大应变出现在泵轮出口面和涡轮进口面所对应的壳体上.