车身静态刚度参数化有限元仿真分析系统开发

用空间壳单元shell93描述车身,利用耦合节点的方法,建立了各冲压件之间的焊接关系.在ANSYS中,建立了白车身的有限元模型.提取车身参数,开发了车身静态刚度的有限元仿真分析系统.以具体车型为实例,将有限元仿真分析得到的车身刚度衡量指标的变形量与试验结果进行了对比,二者非常吻合,证明了有限元仿真分析系统的可靠性.同时,有限元仿真分析系统还可以得到车身的扭转刚度、中部弯曲和尾部弯曲刚度及其Z向应力分布云图.对研究车身的静态刚度和车身的机构设计具有重要的实用价值.     

悬索桥有限元计算的三节点空间鞍座单元

为了进行空间缆索悬索桥主缆与塔顶鞍座间接触非线性的计算,开发了包括塔顶鞍座及两侧主缆在内的三节点空间鞍座单元.基于空间悬链线理论及主缆与鞍座的几何关系,对单元进行状态求解,得到主缆与鞍座的切点位置及切点索力,根据静力平衡条件计算单元精确的节点力;由增量代替微分,根据切线刚度矩阵的定义计算单元刚度矩阵的元素.空间鞍座单元自动满足主缆与鞍座相切,通过修改一个参数可实现鞍座顶推的计算.计算表明:计算结果与数值解析解结果完全相同,收敛速度较快,在每次状态求解时,迭代次数在12次以内.      

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用Ⅰ-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用I-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

弹性车轮用橡胶元件刚度特性的分析

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空气弹簧系统垂向刚度特性的有限元分析

对空气弹簧系统材料非线性、儿何非线性和状态非线性问题以及气固耦合问题进行了理论分析，得到了在有限元分析中的处理方法．用有限元软件ABAQUS建立了空气弹簧系统有限元模型，其中帘线采用rebar单元．计算了空气弹簧系统的垂向刚度，并分析了气体压力和帘线角对垂向刚度的影响．有限元计算结果表明，空气弹簧系统垂向刚度随气体压力的增加而增加，随帘线角的增大而略减小．     

轮轨三维非线性静态接触应力及其影响因素分析*

轮轨接触是高速列车运营安全中的关键问题,研究轮轨三维非线性静态接触应力及其影响因素是解决这些问题的关键。利用有限元分析软件 ANSYS,建立三维轮轨有限元模型,轮轨之间建立面面接触单元,对 TB锥形踏面和CHN60钢轨静态接触进行计算,分析轮重和材料模型因素对接触斑形状和面积的影响,并与 Hertz理论解进行对比,进而分析平均接触应力、轮轨 Mises应力的影响,再利用弹簧单元模拟弹性地基,考虑地基刚度因素对轮轨静态法向接触应力的影响。结果表明：轮轨接触斑面积和形状是轮轨接触应力的主要影响因素;轮轨接触斑形状与 Hertz理论的椭圆接触斑存在差异,随着轮重增加,接触斑面积的差距逐渐越大,导致轮轨平均接触应力不同;弹性材料的接触斑面积小于弹塑性材料接触斑面积;轮轨接触不可避免的出现塑性变形;法向接触应力随着地基刚度减小而减小,但过小的地基刚度会增加地基变形,对列车长期运行不利。     

基于接触单元的球型钢支座有限元仿真分析

球形钢支座结构简单,其结构中超高分子量聚乙烯材质的球面滑板镶嵌在钢质的下支座板凹槽中,两种构件之间是接触连接的状态,由于这种接触连接的存在,一般简化计算方法已不能真实反映其受力状态。采用有限元仿真分析软件MSC.NASTRAN中IMPLICIT NONLINEAR隐式非线性分析模块,利用接触单元,对这种接触连接结构进行了有限元仿真分析,并对计算结果进行分析后得出这种接触连接结构的应力分布规律,为球形钢支座的设计、选材、加工制造和现场应用提供参考。     

预应力锚索抗滑桩受力状态的有限元分析

考虑桩、土之间相互作用的复杂性,编制有限元程序对滑坡防治工程预应力锚索抗滑桩结构的变形和受力进行分析,表明：①锚固段桩前滑床抗力主要集中在靠近滑动面部分;②在锚固段随锚索预应力和滑床刚度的大小改变可能出现反弯矩．     

冻土桩基热弹塑性——蠕变有限元分析

根据桩土共同作用的工作特性,引入非线性接触单元将冻土地基的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模型与混凝土桩联系起来,建立冻土区桩土共同作用的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模型,计算结果与实测比较表明,该计算模型能较好地体现桩冻土共同工作性能.     

轻型车传动轴总成的主要零部件静力有限元分析

建立了十字轴、轴管、花键轴的有限元模型,通过线性静力计算得到其应力和变形,并进行强度校核,同时利用理论解验证有限元模型的正确。在此基础上,对轴管进行弹塑性分析,得到极限扭矩。     

汽车钢板弹簧的接触有限元分析

通过有限元建模,对汽车钢板弹簧进行有限元分析,得出各片的应力,位移等响应情况,为进行钢板弹簧精益设计提供参考。     

有机静电感应三极管的有限元法仿真解析

通过合理建立有机静电感应三极管（OSIT）的物理仿真模型及选取合适的结构参数，采用有限元法，对OSIT在不同偏压下仿真计算其内部电位分布，进行了探索性研究。依据仿真计算结果，获得OSIT导电沟道内部电位分布，进而分析OSIT的工作特点，以及OSIT的工作特性与偏压和结构参数的依赖关系。     

超磁致伸缩致动器有限元分析及实验研究

超磁致伸缩致动器的输出性能主要取决于致动器内部磁场分布特性,进行致动器的磁场数值分析,对预估致动器工作性能参数具有重要的意义.文中利用有限元法进行了致动器的磁场分析,并根据磁场分析结果预估了超磁致伸缩致动器静态位移特性.实际测试了致动器的静态特性.实验结果表明所建立的有限元模型及分析方法是合理的.     

Stochastic Finite Element Analysis of Plate and Shell Construction

The response of random plate and shell construction is analyzed with the stochastic finite element method (SFEM). Random material properties and geometric dimensions of construction are involved in this paper. A simplified isoparametric local average model is used to describe the random field. Numerical results of the examples indicate that the approach presented herein is an economical and efficient solution for such an analysis compared with Monte Carlo simulation (MCS).     

基于“m”法的横向受力桩综合刚度有限元分析

基于m法对弹性土抗力的假设,结合有限元基本原理,考虑桩土相互作用后横向受力桩的综合刚度——通过将桩侧土的刚度与桩身刚度叠加进行分析.结合算例计算出桩身变位和内力,并与m法的幂级数解计算结果相比较.综合刚度有限元法的算法简洁,适用范围广,便于编制程序计算和控制,精度也能满足工程要求.     

修正的迭代算法用于结构不确定性问题的静力区间分析

区间分析用于结构不确定性问题的处理，具有简单实用的优点．将区间分析和适当的有限元方法相结合，可建立直接求解静力响应区间的区间有限元控制方程．如何保证解区间不被放大或缩小，是结构不确定性问题静力区间分析的关键．文中对改进的迭代解法进行修正，提出一种适用范围更广的修正迭代算法．算例结果表明，该方法是有效的．