动态显式有限元法在冷冲压加工模拟中的应用

介绍了动态显式有限元法的原理、特点和应用，并用动态显式有限元法对机车车辆的转向架交叉杆冷冲压加工过程进行计算机模拟分析．模拟分析的结果说明了动态显式有限元法在模拟像冲压加工这种大变形过程中的优越性．     

车辆-轨道耦合动力学钢轨模型求解方法

应用车辆-轨道非线性耦合动力学模型,分析了采用解析方法的模态叠加法、有限元法的模态叠加法和有限元法的直接积分法求解车辆-轨道耦合动力学钢轨模型的计算精度与计算效率.选取Bernoulli-Euler梁或Rayleigh-Timoshenko梁模拟钢轨,采用不同类型单元离散钢轨模型,并利用显式积分方法求解车辆-轨道耦合动...     

动态观测数据驱动的滑坡灾害精准模拟分析方法

受全球极端气候变化和人类活动影响,复杂滑坡灾害时空演变过程复杂,其时空演变的高突变性、高隐蔽性、高动态性,以及孕育环境的时空异质性与不确定性等十分突出,复杂地形地质条件下滑坡灾害模拟分析已经成为世界性难题.为此,本文提出动态观测数据驱动的滑坡灾害精准模拟分析方法,设计了动态数据驱动的复杂滑坡灾害精准模拟分析框架,阐释了滑坡灾害过程时空变化的显式语义描述,任务驱动的空天地一体化观测数据规划与调度,计算与存储融合的复杂滑坡灾害实时数据组织与管理,变化驱动的多源动态观测数据实时接入与自主加载,多源动态观测数据在线智能处理,复杂滑坡灾害模拟模型参数智能率定等关键技术,为滑坡灾害链的全链条防灾减灾提供科学理论支撑.      

轨枕空吊对轨枕动态性能的影响

为研究轨枕空吊对轨枕动态响应的影响,建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型.假设车辆模型为多刚体系统,用Euler梁模拟离散支撑的钢轨,轨枕视为弹性地基上的Euler梁,利用显式积分法求解车辆-轨道非线性动力学方程.结果表明:当轨枕部分悬空或完全悬空时,影响轨枕最大弯矩的位置;轨枕空吊数目越多,轨枕的弯矩越大;轨枕底座的完全悬空对邻近空吊区的轨枕动态行为影响较大.     

显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用

基于连续介质理论，通过建立车辆碰撞的控制方程，在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散，得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题，并讨论了薄板单元的Courant稳定性条件。提出了“端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能”的耐冲击结构设计的思路，并对算例进行了数值模拟。结果表明，该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的，显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一，但是需要进行部分撞击试验，进一步修正模型后提高其分析精度。     

混凝土SHPB试验的数值模拟及应力均匀性

用显式动力有限元软件LS-DYNA,模拟C100与C80高强混凝土SHPB试验过程.混凝土采用H-J-C本构模型.得到了与试验结果比较吻合的应力-应变关系曲线.根据模拟结果分析了SHPB试验中C100混凝土试件的应力均匀性.结果表明,混凝土试件在破坏前一段时间内,应力有一定的不均匀性,因此会造成试验结果的误差.     

基于XFEM的混凝土开裂数值模拟研究

扩展有限元法(XFEM)是近年来发展起来的分析不连续问题(特别是断裂问题)的一种有效方法。介绍了扩展有限元法的基本原理,给出了采用扩展有限元法进行混凝土开裂、裂纹扩展分析的方法,最后采用扩展有限元法模拟了含初始裂纹的混凝土试件和重力坝的开裂扩展过程,分析了其位移、应力场分布规律。算例表明扩展有限元法在进行断裂分析时克服了常规有限元法的缺点,避免了常规有限元法在分析断裂问题时繁琐的前处理过程,不需要裂纹面与有限元网格一致,不需要在裂缝周围布置高密度网格,模拟裂纹扩展过程时不需要不断地重新划分网格,展示了扩展有限元法在裂纹扩展分析中的独特优势。     

柔性吊桥无应力初始状态的确定

为评估某柔性吊桥的承载力,笔者对其进行了空载状态几何形状测量和静载试验,并利用几何非线性有限元法对试验结果进行了数值模拟.着重探讨了利用结构现状参数,确定结构无应力初始状态的方法.有限元法的模拟结果与实测值的吻合证明了该方法的正确性.笔者建立的结构无应力初始状态确定方法,可用于大跨度索结构的有限元分析与设计.     

模腔注射模拟显式算法中对流项作用的评估

为研究Navier-Stokes方程中对流项对粘性流注射模拟结果的影响,在基于矢量化显式算法模拟软件中加入对流作用项.应用修正后的软件模拟两个典型的注射填充过程的算例,并与相应的实验比较.对模拟和实验结果的比较表明,对流项对粘性流注射填充过程和的其中的自由表面形状的模拟结果影响可以忽略.     

FRP加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在GFRP布加固钢筋混凝土梁受弯试验的基础上,考虑钢筋、混凝土的材料非线性行为,采用有限元法对FRP加固钢筋混凝土梁的受弯力学性能进行了数值模拟和分析,并与试验结果进行了比较.根据计算结果,分析了FRP加固钢筋混凝土梁的极限荷载、剥离荷载、FRP的应变分布、FRP端部区应力分布情况及受力机理.分析结果表明,非线性有限元法可以很好地模拟FRP加固钢筋混凝土梁的受力性能,并能预测FRP加固钢筋混凝土梁发生剥离破坏的荷载.