高速客车空气弹簧垂向特性的非线性有限元仿真

采用非线性有限元软件MSC．Marc对空气弹簧的非线性垂向刚度特性进行了数值模拟，分析了胶囊内压、帘线角、铺层厚度、帘布线层数对空气弹簧垂向刚度特性的影响、并通过试验对数值仿真结果进行了验证，结果表明所提出的仿真方法合理、可行．     

基于土-钢共同作用模型的覆土波纹钢板拱桥施工过程受力分析

通过积分计算波纹钢板截面特性,并利用刚度等效的原则将其简化为平钢板,建立了平面二维土体与结构共同作用模型,计算分析了土体参数对结构受力的影响．采用有限元分析技巧,对一座实际波纹钢板拱桥的施工过程进行了模拟,计算分析了施工过程中关键截面的变形和内力变化规律．计算和分析结果表明,波纹板截面特性的积分算法具有很高的精度,通过刚度等效方法建立的土-钢共同作用模型可以考虑土与结构相互作用．施工过程的模拟结果说明,覆土波纹钢板拱桥施工过程中变形和内力变化较大,施工中应严格分层,对称回填、压实,并应特别注意覆土回填至拱顶附近时的位移和内力变化．     

某高铁特大桥0~#块临时支架设计研究

利用有限元程序MIDAS-CIVIL对某特大桥施工临时支架进行数值模拟和人工计算,对临时结构进行分层、对关键部件进行强度和刚度分析。分析结果表明,本临时支架设计方案合理,整体协调性较好。     

基于测试频率的结构损伤定位与评估方法

基于振动模态的测试、分析技术是一种常用的结构健康监测/检测的方法,文中推导了基于测试频率数据进行结构损伤评估的损伤因子,利用Ansys软件对一压力管道结构和简支梁结构进行有限元数值模拟和模型实验,以刚度折减和挖槽法模拟结构的损伤状态,分析结果表明结构损伤因子是损伤位置和损伤程度的函数,并可据此进行损伤定位和损伤程度的评估和判订。方法原理简单,操作易实现,在结构损伤监测、检测过程中有一定实用价值。     

三维实体问题分析中的元胞单元法

基于局部作用原理，借用有限元离散和插值技术，引入元胞自动机的演化思路，得到一种新的力学计算方法——元胞单元法．它将结构的整体求解变成局域分析，通过力的局域间的不平衡传递达到最终的整体平衡．它对计算机容量要求低．可形成一种高度并行的算法，可望在大型结构和纳米力学的大规模模拟方面得到应用．为探讨其适用性，将其用于三维实体问题分析，给出了元胞模型和计算步骤，进行了数值试验，给出了计算结果．     

新型玻璃幕墙式登机桥结构有限元分析

以ANSYS有限元分析软件为工具，对机场新型玻璃幕墙式旅客登机桥的结构进行有限元分析，得到结构在3种工况下的应力和变形，并对结构的强度和刚度进行了校核，在此基础上对结构作了相应的改进，使其满足设计要求．另外，还对有限元模型建立和载荷处理中的耦合及载荷的近似问题进行了探讨．     

基于刚度改变的旧桥损伤分析与研究

根据既有钢筋混凝土桥梁的受力特点及损伤程度，分析研究了纯弯构件与偏心受压构件在开裂后单元刚度变化规律及分级刚度退计算方法，并结合实桥进行了结构诊断的数值模拟和空间结构的非线形理论分析计算，结果表明：在评定旧桥结构承载能力时，应按分级刚度退化非线性理论跟踪模拟其损伤过程。     

有限元模型刚度修正的加权广义逆法

针对有限元模型刚度矩阵修正中通常引起的修正矩阵为满阵的不足,提出了有限元模型刚度修正的加权广义逆法,该方法是对排列方程法的扩展,而且在公式推导过程中采用矩阵的形式,简洁明了．由于对被修正矩阵的零元素不进行修正,因而保持了原结构矩阵的窄带性和稀疏性,数值计算表明了方法的有效性．     

悬挂质量结构减震性能及影响因素分析

提出了悬吊结构有限元计算的模型及各参数的计算方法，在大量有限元计算的基础上对悬吊结构体系的减震性能进行了分析，并分析了结构刚度和场地类型对其减震效果的影响．并对比了反应谱分析和时程分析的减震率区别，发现现行反应谱在对悬吊结构设计时具有一定的局限性．     

高填土拱涵失稳分析及加固设计

道路工程中拱涵结构应用广泛,因拱涵结构承载能力不足与地基处理不当造成的拱涵病害屡有发生。针对湖南某高速公路拱涵开裂问题,通过现场实测及理论分析,计算了拱顶填土压力及地基刚度对拱涵结构的影响,提出拱涵基础及拱圈加固设计方案,并对方案进行FLAC3D数值模拟分析。     

无粘流中非线性板梁结构的分叉

研究了立方非线性板状梁叠层结构在无粘流体作用下的分叉问题．假设各板在同一时刻有相同的变形，建立了流体作用下简支板状梁的立方非线性模型，并利用Hopf分叉代数判据分析了简支板状梁流固耦合结构的分叉，结果表明该结构无Hopf分叉现象．最后，讨论了该结构平衡点的静态分叉和局部稳定性，数值仿真表明，该结构为非线性保守系统。     

地铁盾构隧道管片接头抗弯刚度的数值计算

采用三维有限元法对南京地铁区间盾构隧道管片接头的受力情况进行了数值模拟计算，研究了不同荷载作用下管片接头的变形、转角和抗弯刚度，探讨了接头转角和抗弯刚度的变化规律；通过转角、弯矩和轴力关系的拟合为接头抗弯刚度的确定提供了新的途径．数值计算结果表明，管片接头抗弯刚度随轴力增大而增大，随弯矩增大迅速减小并逐渐趋于稳定；轴力对抗弯刚度的影响随弯矩的增大而减小。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上用数值方法进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性,表明此方法可以有效地指导工程施工。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

该文引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发,探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上,用数值方法对其进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性。结果表明:此方法可以有效地指导工程施工。     

模腔注射填充的全矢量显式算法

为满足注射成形模拟工业应用的实际需要，基于已有的模拟注填充显式算法，提出并实现了一种新的全矢量化显式算法，对于各类注射填充的模拟问题，此算法避免了压力场的全局求解，矩阵操作仅在单元一级进行，通过反馈修正，各时间增量步满足不可压缩条件，由于避免了所有的全局耦合求解，计算代价与节点的自由度近似成正比，可实现填充模拟过程的高效运算，容易实现并行计算，通过新算法的填充模拟结果与MINI单元的三维模拟结果比较，证实了该算法的有效性。     

参数变化对PRC弯梁桥动力性能影响仿真分析

为分析参数变化对PRC弯梁桥动力性能的影响,推导了考虑预应力效应的弯梁桥单元刚度矩阵,并建立了考虑预应力效应的PRC连续箱形弯梁桥模型。采用数值仿真方法,研究了预应力、曲率半径、弯扭刚度比、约束情况、截面翘曲及车速等对PRC箱形弯梁桥自振特性的影响,研究了预应力和曲率半径对PRC箱形弯梁桥动力响应的影响。结果表明：各种参数的变化对PRC弯梁桥的动力性能均有影响,且具有一定的规律性,给出了各设计参数的合理取值范围,对PRC弯梁桥的设计具有一定的参考价值。     

山岭隧道洞口段衬砌刚度对其抗震性能的影响

利用ABAQUS有限元模拟软件建立V级围岩条件下山岭隧道洞口段的地震响应数值模拟三维模型,对比研究其在不同衬砌刚度时的抗震响应情况,从而得到衬砌刚度对其抗震性能影响的规律.衬砌刚度取用20 GPa、30 GPa、40 GPa、50 GPa四种不同工况,在模型底部施加水平方向的地震荷载.通过研究发现：当衬砌刚度为30 GPa时能起到较好的抗震效果,且结构强度有较大富余量;刚度为20 GPa时结构偏“柔”致使位移量过大,不利于结构的抗震;当刚度为40 GPa甚至更大时,结构的受力和地震过程中的峰值加速度明显增大,且位移量减小不明显,对提高抗震性能作用不大.     

单平行四杆柔性铰链机构刚度特性分析

柔性铰链是并联微动机器人的柔性关节,其刚度特性直接影响到微动机构的定位精度。根据材料力学能量法推导了圆弧型柔性铰平行四杆机构刚度的解析式,利用ANSYS软件对柔性铰四杆机构刚度进行了验证,有限元分析结果与解析式的计算结果基本一致;并分析了柔性铰平行四杆机构的结构参数对其刚度性能的影响,为柔性移动副设计提供了有价值的参考。     

A Simplified Approach to Analysis of High—Rise Frame Tube Structures

Based on finite element method and finite strip method, a simplified approach was presented to analyze high-rise frame tube structures. The generalized strip element is introduced and then the generalized stiffness matrices for beam and column-line are derived by using the displacement functions that describe the nodal displace-ments and displacement transforms. Furthermore, the formulas for the generalized stiffness matrix of generalized strip element and load arrays corresponding to the displacement parameters were developed. It is shown through a series of numerical computation that the nodal angular displacements at the same floor in a generalized strip element are approximately identical. A comparison of the finite element method and the finite strip method shows that the simolified approach not only is accurate, but also reduces the number of basic unknown quantities.     

全柔性铰链平面并联微动机器人的静刚度性能分析

对全柔性铰链平面并联微动机器人(3-RRR)建立伪刚性模型,并利用MATLAB7.1软件编程计算出动平台理论输出位移和方位角,然后根据Lagrange方程能量守恒原理推出机构线性静刚度方程,最后应用ANSYS10.0软件对该机构进行有限元分析,发现有限元刚度值比理论值大25％左右,这是因为把柔性机构伪刚性化,实际柔性铰链不仅产生转动,还会产生伸长等运动,还需要进行实验修正.此研究方法对于该类机构的设计、刚度计算以及机构的动力学分析都有实际意义.