强震区水闸地震反应三维非线性分析

文章结合地处强震区的大型水闸,运用有限元分析软件,建立闸室整体结构计算模型。采用振型分解反应谱法,计算出闸室结构在校核工况下的静动组合应力和应变,分析闸室结构各部位的应力变化规律及其自振特性,探讨地震作用对闸室整体结构的影响,为水闸的抗震设计提供参考。研究闸室上部的框架结构采用不同构筑材料时,闸室结构的内力和变形分布规律,并对两种方案的计算结果进行比较分析。结果表明,闸室上部框架结构采用轻质钢时,闸室结构受力状态明显改善。     

空中爆炸载荷作用下舰船水密门抗冲击分析

选取典型空中爆炸载荷工况,应用ls-dyna实时模拟空中爆炸载荷,研究不同结构形式对水密门冲击响应的影响。通过对2种结构水密门设备分别进行抗冲击实例计算,实现了水密门结构在空爆冲击下的运动响应过程。对比研究结构最大应力、应变特征参数,分析得出不同结构水密门最大应力位置规律及结构冲击特点,获取水密门设备最大响应位移,指出板架加强结构可以有效地减小水密门整体最大应变值和最大位移,为舰载设备抗冲击分析、优化设计提供技术路径。     

水工结构与地基共同作用应力分析

对某河口水闸的整体设计作了简要介绍,采用空间Biot非线性固结有限元模型分别对其不同工况下地基土、水、水工结构的共同作用进行数值模拟。详细分析了水闸沉箱底板在挡潮工况下的应力分布随地基土固结的变化情况,计算表明在运行期间沉箱底板、闸墩结构是安全的。最后,探讨了桩尖持力层的变化对闸墩底板地基土应力分布的影响。     

长江隧道衬砌结构地震响应的三维数值分析

以武汉长江隧道为工程依托,运用Ansys软件对盾构隧道在水平、竖向双向耦合地震作用下采用3种不同衬砌材料的地震响应进行三维数值模拟,分析这3种工况下隧道衬砌结构的不同部位上应力和位移的分布状况,探明了盾构隧道在地震作用下衬砌结构的动力响应规律,找出了衬砌结构的受力最薄弱部位,研究可对盾构隧道的抗震设计提供理论参考。     

4000吨级海洋科学考察船尾滚筒结构设计研究

尾滚筒是科考船上重要部件,对于保护4000吨级海洋科学考察船尾部结构有着非常重要的作用。本文研究尾滚筒的受力形式,利用MSC.Patran软件对尾滚筒在3种工况下的结构强度分析计算,得到尾滚筒在不同工况下的应力和位移分布图,找出尾滚筒结构的薄弱环节,为以后科考船尾滚筒的结构强度设计和稳定性分析工作提供一定的参考。并对尾滚筒牺牲阳极块的数量进行计算研究,为防止尾滚筒的腐蚀提供保护。     

深厚软土地区桩基础水闸渗流模拟分析

为了对软土地区桩基础水闸的渗流进行模拟分析,本文以某水闸为例,采用ABAQUS有限元软件,对桩基础水闸在不同工况下的渗流进行了数值模拟,桩基础可以降低水头,增大水平坡降,减小渗流量,本文为今后类似水闸的渗流计算提供了借鉴。     

83.8m平台支持船总纵强度分析及结构优化研究

以83.8 m石油平台支持船为研究对象,综合考虑波浪影响,共选取12种工况,应用结构强度直接计算的方法,获得了船舶在不同工况下的结构应力。以12种不同工况下的应力分析为基础,对船舶结构进行优化,确定优化方案;然后选择最危险工况校核结构优化后的平台支持船的总纵强度,确保船舶的安全性,并使船舶结构处于最优应力状态。该研究可以为类似船舶的结构设计提供参考。     

水闸整体结构优化设计——以软土地基为例

在软土地基上如何优化水闸整体结构方面,本文以某水闸为具体工程实例,依据实际土质的参数,利用有限元分析软件建立起数学模型,进行优化设计。在该数学模型中,将闸室以及基础结构的几何参数作为设计变量;将水闸的最小造价作为目标函数,将闸室结构的抗滑稳定性、基底应力、地基承载能力、桩基和闸室的结构强度,以及桩顶水平位移和闸室沉降作为约束条件。利用ANSYS有限元分析软件中的优化设计模块,对水闸结构进行优化设计,在进行数值计算后,对其结果进行分析,得出水闸整体结构设计和闸室结构设计的优化方案。通过分析,经过优化设计后,水闸总造价减少2.6%。当桩顶水平位移达到极限值时,优化效果更加明显。     

水闸渗流稳定及应力应变分析

水闸渗流是水工结构中普遍的多功能建筑物,是干扰水闸结构稳定性的要素。水闸关闭后,将承载上下游水位差所造成的水平推力,促使稳定有可能向中下游位移;另外,鉴于上下游水位差的作用,水流会沿闸基向中下游渗透,绕过两岸连接的建筑物,造成渗透压力,尤其是对修建于土基上的闸基。鉴于土基抗渗性差,易于出现渗透变形,危害工程安全。本文利用渗流有限元法对水闸渗流问题开展了深入研究,并对水闸在分洪水位条件下的渗流及应力变形开展了剖析。最后得出通过上游54m的铺盖能够降低坝体在水流方向上的位移几率,可使水闸正常开启闭合,符合使用需求。     

"自强"号生产平台结构强度分析

根据海洋平台国际通用规范,应用StruCAD＊3D软件对改造后的＂自强＂号固定平台的作业、自存、地震三个典型工况进行强度计算分析,建立平台的船体桩腿计算模型。计算得出三个典型工况,尤其是地震工况下平台结构的位移和应力响应,为平台结构的强度校核和结构优化提供参考。     

宋岗电灌站泵房结构在不同工况下的数值模拟分析

为了解宋岗电灌站泵房结构在不同工况下的应力和变形,采用ANSYS软件对完建工况、设计运用工况和校核运用工况下泵房箱体不同部位跨中和端部的最大正弯矩、最大负弯矩及最大剪力进行了三维有限元数值模拟计算,结果为泵房结构优化设计提供数据的支持,为电灌站安全平稳运行提供了有力的保障。     

东新港闸基扬压力定量计算分析

为掌握东新港闸基的有效应力特征值,以便为水闸后续运维工作提供基础资料,采用改进阻力系数法和测压管实时监测法,对扬压力计算数据进行复核分析。分析水闸在2种极端水位组合工况下的应力计算值,结合东新港闸2015—2020年的闸底板测压箱监测数值及运行情况,对闸基进行整体稳定性评估。结果表明,闸基扬压力实测值介于计算值的安全储备范围内,闸室整体运行平稳。     

水下爆炸作用下船体大开口结构的强度校核

利用有限元程序ABAQUS,对某具有大开口结构的舰船在六级海况和九级海况下遭受武器攻击时的总强度进行校核,分析了舰船在波浪栽荷和爆炸载荷同时作用下,大开口结构,尤其是大开口角隅处的应力变化,计算出考核点在不同工况下的应力储备系数.计算和分析表明,该舰大开口结构处的应力集中现象比较明显,使强度满足受到一定影响.还分析比较了不同工况下大开口的应力储备系数,得出一些规律,为该舰大开口结构强度的评估提供参考依据.     

中高水头大型三角闸门静力数值分析

引江济汉通航工程龙州垸船闸三角闸门规模和承受水头为国内外现役和在建船闸三角门之最.由于三角闸门空间结构复杂,结构尺寸大、计算工况多、受力复杂,在设计计算时无成熟的计算公式.为了掌握该闸门结构在各种工况下的应力、应变情况,采用ANSYS有限元分析软件建立了大型三角闸门的有限元模型,分析了三角闸门结构的应力、位移以及稳定性等,并校核了该闸门的强度和刚度,评估闸门的安全性.计算结果为完善闸门结构的设计提供了依据,同时对闸门安装、运行都有很好的指导意义.     

屏蔽门系统顶部结构的应力分析

介绍了屏蔽门系统顶部结构的功能，针对传统的机械结构应力分析方法，以屏蔽门系统顶部结构在静力条件下的不同工况为例，应用ANSYS软件建立顶部结构的有限元模型，并对模型在不同工况下进行应力状态分析，找出结构的危险点和应力集中区，对顶部结构设计有一定的指导意义。     

船体结构钢中夹杂物对船体抗疲劳性能的影响

为研究船身钢结构中夹杂物对其抗疲劳性能的影响,取船身钢板一部分作为研究对象。将钢板受力情况简化为2种不同工况,并对其进行应力计算,研究夹杂物对不同工况下结构抗疲劳性能的影响。由于结构抗疲劳性能与其应力最大值有直接联系,然而应力在结构中的分布并不均匀,因此研究钢板结构在不同工况以及不同夹杂物位置情况下应力最大值出现规律。结果表明,船身结构在低应力区域出现夹杂物时,对结构应力最大值的影响较小。在船身高应力区域出现夹杂物时,结构应力最大值受到较大影响,具有明显增加的趋势。对于工况1,钢板结构两侧应力增加的最为显著,向结构中心逐渐递减;对于工况2,钢板结构中心部位应力增加较为显著,向结构两侧则有递减的趋势。     

大涌口水闸病险分析及加固措施研究

本文以中山市坦洲镇大涌口水闸为例,分析水闸运行过程中出现的主要病险问题,对水闸进行消能防冲复核、闸室稳定性复核、结构应力复核、基础复核、结构抗震复核,分析结构存在的安全隐患,提出相应的安全加固方法,为水闸的安全运营提供保障。     

基于ABAQUS的下闸首结构应力变形三维非线性有限元分析

针对东淝河船闸下闸首结构及受力复杂问题,采用三维非线性有限元ABAQUS软件,分析研究下闸首在不同工况下的位移及应力场。计算结果表明,针对复杂结构采用三维有限元分析软件较以往传统的二维平面计算分析方法更有优势,东淝河船闸下闸首的水平位移和垂直位移均满足规范要求。三维有限元分析结果能比较直观、准确反映下闸首整体强度和位移状况,为评价结构安全性态提供依据。     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

地质调查船月池结构局部强度评估及优化

采用直接计算法对地质调查船的月池结构强度进行评估。对调查船全船建立有限元模型,并对月池结构进行细化;考虑月池区域局部载荷最大的工况,利用频域内的三维势流理论和设计波法计算地质调查船在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下月池结构处井架支脚的支反力,进而计算月池结构在不同工况下的应力响应。参考散货船结构强度直接计算分析指南对月池结构强度进行评估,对不满足许用应力标准的结构给出了优化方案并进行了进一步的校核。结果表明,三维势流理论和设计波法为带有月池结构的船舶波浪载荷的计算提供了有效的技术手段,采用直接计算法所得到的评估结果可为该类船舶的设计开发提供参考。