一种有效的弹塑性梁模拟方法

根据桥梁工程的实际需要，提出采用一个梁单元和一个杆单元组串联而成的等效单元组来模拟平面弹塑性梁，并推导了根据弹塑性梁的荷载—位移曲线求等效单元组参数的有关公式．最后，在某桥的桥墩上采取笔者提出的等效单元组模型，计算了该桥的弹塑性地震响应．     

弹塑性分析的面向对象有限元方法

把面对象有限元程度设计方法应用到非线性静态分析唑线性面向对象有限元分析环境出发，对已有的类进行扩充，利用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｂｓｏｎ算法实现了弹塑性分析，进一步论证了面向对象有限元程序设计的优越性。     

基于网格截面法的非线性梁单元

为准确描述材料进入非线性阶段后的应力状态,针对采用梁单元时框架结构材料非线性的有限元分析问题,提出了基于分布式塑性理论的三维材料非线性梁单元分析方法--网格截面梁单元法,并通过算例对其有效性和准确性进行了验证.这种方法采用平面等参单元将梁单元截面网格化,通过引入材料本构模型,由截面网格材料的应力-应变关系和应力分别积分得到梁单元的截面刚度矩阵和截面抗力,再通过位移插值函数计算梁单元在材料进入非线性阶段时的单元刚度矩阵和节点抗力.     

钢桥面铺装复合梁试件弹塑性研究

对钢桥面铺装沥青混合料材料进行循环荷载下的弹塑性分析。研究显示复合梁试件计算结果与极限加载试验结果基本一致。与弹性模型的计算结果对比说明运用弹塑性理论对铺装层材料力学性能进行改进是合理的。在等荷载加载情况下,本研究计算了复合梁试件弹性模型和弹塑性模型的挠度和应力、应变,比较分析了两种模型在相同条件下的受力变形特性。     

机车轮对温差法装配过程三维弹塑性模拟

用有限元方法对机车轮对温差法装配过程进行了三维弹塑性模拟,分析了车轮与车轴中的等效应力和接触应力的分布以及轮对的塑性变形,探讨了轮毂配合间的边缘应力集中问题,对轮对过盈配合的设计具有一定的指导意义.     

一种新的考虑剪切变形影响的梁单元

综述了Ｓ．Ｐ．Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ、Ｊ．Ｓ．Ｐｒｚｅｍｉｅｎｉｅｃｋｉ、胡海昌考虑剪切变形影响计算梁变位方法的优缺点,提出了通过构造剪切位移函数计算梁剪切变形影响的新方法。     

高速公路隧道施工全过程三维弹塑性数值模拟

为了获得开挖过程中隧道结构体应力、应变和位移规律，以渝黔二期笔架山隧道北端洞口段实态建模，采用有限元程序对施工全过程进行了三维弹塑性数值模拟，并与现场实测数据进行了比较．研究结果表明，开挖对围岩影响较大的范围在开挖面四周5m以内，且上台阶开挖的影响大于下台阶开挖；围岩沉降和水平位移在开挖前已完成1／3；围岩塑性区位于开挖面前1．5m范围内，锚杆主要受本施工段上台阶开挖的影响．     

机车轮对温差法装配过程三维弹塑性模拟

用有限元方法对机车轮对温差法装配过程进行了三维弹塑性模拟,分析了车轮与车轴中的等效应力和接触应力的分布以及轮对的塑性变形,探讨了轮毂配合间的边缘应力集中问题,对轮对过盈配合的设计具有一定的指导意义.     

土的一种各向异性弹塑性模型

运用塑性增量理论,建立一种土的横观各向同性的弹塑性本构模型,介绍了模型参数的确定方法,给出弹塑性模量矩阵,以供数值分析中应用。     

平面杆系结构有限元分析CAI系统

用VisualC++语言开发了一个Windows 9x环境下的平面杆系结构有限元分析CAI系统 .屏幕上可同时显示结构的原始状态、受载后位移状态、各种内力图、影响线及结构主振型 ,采用形象直观的图形界面来提高学生学习有限元知识和C++语言的兴趣 ,其方便的数据输入方式可降低学习有限元知识的难度 .本系统可与结构力学杆系结构有限元的教学配合使用     

建立Timoshenko深梁单元的新方法

基于Timoshenko两广义位移梁理论,建立考虑剪切效应的Timoshenko深梁单元横向线位移、转角和剪应变的各自插值函数,利用有限元方法导出单元线弹性刚度、一致质量矩阵和几何刚度矩阵。算例结果表明此公式用于静力、动力和稳定性分析是可靠的,并且不出现剪切闭锁现象。     

有限元分析中三维体元和梁元的非节点连接

在对三维体元任一点移动和转动分析的基础上,导出了体元和梁元恰当连接应满足的多点约束方程,通过直接代入梁元的单元分析进行自由度替换实现了体梁的良好连接.本文方法对体元和梁元的连接形式具有较强的适应能力,应用方便,算例表明具有较高的数值精度.     

有限元分析中三维体元和梁元的非节点连接

在对三维体元任一点移动和转动分析的基础上,导出了体元和梁元恰当连接应满足的多点约束方程,通过直接代入梁元的单元分析进行自由度替换实现了体梁的良好连接.本文方法对体元和梁元的连接形式具有较强的适应能力,应用方便,算例表明具有较高的数值精度.     

粘性土的弹塑性应力应变模型探讨

本文对取自峨眉的粘土进行了常规三轴试验。根据Lade双屈服面弹塑性模型理论，确定了该土的弹塑性模型及其参数。对一组不同墙高的重力式挡土墙进行了有限元分析，其结果与离心模型试验吻合，为计算粘性土的土创造了有利条件。     

预应力混凝土梁超载能力分析

为了验证利用有限元法分析预应力混凝土梁极限承载能力的准确性,对T形预应力混凝土模型梁进行了极限承载力加载破坏试验,采用ANSYS有限元程序,建立了T梁的分离式有限元模型,分析了模型梁从加载到破坏全过程的受力和变形。发现利用实验与有限元法得到T梁的荷载-挠度曲线与荷载-应变曲线的变化趋势一致,并呈现良好的非线性,但是通过荷载试验得到T梁的超载能力为9.07 kN.m,按照有限元分析得到的超载能力为12.48 kN.m,偏差较大,原因是分析模型偏于理想化。分析结果表明:利用有限元法在总体上能够有效地模拟钢筋混凝土梁受力全过程中各个量的非线性变化,对超载能力的求解是可行的。     

Nonlinear free vibration analysis of thin-walled curved beam with non-symmetric open cross section

A finite element formulation was presented for the nonlinear free vibration of thin-walled curved beams with non-symmetric open across section. The kinetic and potential energies were derived by the virtual principle. The energy function includes the effect of fiexural-torsional coupling, the torsion warping and the shear centre location. For finite element analysis, cubic polynomials were utilized as the shape functions of the two nodal thin-walled curved elements. Each node possesses seven degrees freedom including the warping degree of freedom. The nonlinear eigenvalue problem was solved by the direct iteration technique. The results are compared with those for straight beams as available in the literature. The results for nonlinear free vibration analysis of curved beams for various radii and subtended angle are presented.     

下承式脊骨梁横向剪力滞效应

下承式脊骨梁作为一种新型的城市轨道交通高架桥,具有小脊梁、大悬臂的特点．作为主梁的一部分,悬臂翼缘板也产生纵向弯曲,其横向剪力滞效应非常显著．本文采用ANSYS软件建立下承式脊骨梁的有限单元模型,计算了集中荷载及均布荷载作用下各横截面底板弯曲正应力,并与按初等梁理论的计算结果对比,得出横向剪力滞系数沿底板的分布规律．     

板梁偏心连接结构有限元分析

为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题, 分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型, 将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中, 解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题, 并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合, 而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近, 位移误差在1%以内, 应力误差在2%以内, 分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。     

高层建筑结构转换梁的有限元分析

转换层能承受上部结构的各种内力,并向下传递内力。梁式转换层作为目前高层建筑结构中实现垂直转换最常用的结构形式,其结构分析的精确性尤为重要。分析梁式转换层结构设计原理,确定转换梁有限元分析范围、单元网格的划分、计算荷载的取用及支撑与侧向边界的简化,建立转换梁有限元分析模型。