基于Ansys的门式抗滑桩有限元计算方法

以桩基础计算的“m法”为基础,以大型有限元软件Ansys为分析平台,对门式抗滑桩的有限元实用计算方法进行研究,介绍Ansys单元类型设置、参数计算以及建立结构模型的要点,并利用其参数化设计语言APDL建立门式抗滑桩的参数化有限元计算模型。该计算模型具有较好的通用性和可移植性,对该类结构计算具有参考意义。     

基于响应面法的大跨径斜拉桥静力参数敏感性分析

为了研究各设计参数对大跨度斜拉桥结构响应的影响程度,采用响应面法(RSM)构建结构响应与设计参数之间的显式响应方程,对大跨度斜拉桥进行参数敏感性分析。以某大跨径斜拉桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序建立有限元模型,模型中考虑了拉索弹模、拉索索力、主梁刚度、主梁体积重量、桥塔刚度及桥塔体积重量6个主要设计参数,通过显式响应方程求解各设计参数对结构响应的敏感因子,掌握大跨度斜拉桥结构内力、变形及拉索索力随着设计参数改变的变化趋势。并首次提出根据敏感百分比的大小将结构设计参数分为4个重要性等级,定量区分各设计参数对结构响应的影响程度。结果表明:同一设计参数对不同结构响应的影响程度是不一致的,不能笼统的认为某一设计参数是否重要,采用响应面法对大跨径斜拉桥进行参数敏感性分析切实可行。     

基于响应面法的钢-混组合桥面系优化设计

对桥梁结构进行优化设计和可靠性研究时,采用传统的设计方法可能会遇到计算工作量繁重的问题,应用响应面法进行优化设计是有效解决该问题的途径之一。以某大跨悬索桥钢-混组合桥面系为研究对象,结合节段缩尺模型试验研究,以有限元软件Workbench为计算平台,建立相应的参数化有限元模型。以组合桥面系重量最轻为经济目标,最大变形及最大弯曲应力为约束,基于响应面法对其进行多参数优化设计,并对优化结果进行了有限元分析验证。计算结果表明:节段缩尺模型静力试验结果与有限元分析结果吻合较好,建立的有限元模型很好地反映了试验模型实际的受力状态;基于响应面法优化设计后组合桥面系质量减小了3.57%,在满足力学性能要求的同时,减轻了结构自重,降低了工程造价,为钢-混组合桥面系设计提供了良好的概念设计模型。     

内燃机曲轴扭转振动的优化动力修改

利用集总参数法建立了曲轴扭转振动的运动方程,推导了计入结构参数的曲轴系统扭转振动的特征灵敏度公式,并给出了结构参数修改的优化模型。数值计算结果表明,根据此灵敏度公式和优化模型可更合理地确定结构参数的修改量,从而有效地进行曲轴系统的结构动力修改。     

轿车声固耦合低频噪声的有限元分析

建立结构载荷激励下乘坐室空腔声学系统和声固耦合系统的有限元模型。利用有限元软件ANSYS和LMS V irtual.lab对某轿车乘坐室结构与空腔声模态的频率和振型进行分析,采用直接法和模态叠加法对该轿车车内噪声仿真结果进行比较,指出采用模态叠加法计算声固耦合问题时,对于结构模态阶数的提取要求。通过计算仿真分析该模型低频噪声在频域中的分布情况,为降低由结构振动引起的车内低频噪声提供结构修改和声学修改依据。     

基于动静载试验数据的预应力混凝土梁模型修正方法试验研究

为了将有限元模型修正方法引入到预应力混凝土主梁结构性能评估中,首先基于设计图纸,用有限元软件ANSYS建立后张法预应力混凝土T梁和箱梁的有限元模型。而后,综合运用动态加权系数和灵敏度分析的方法,以静载试验竖向挠度以及竖向前5阶自振频率为状态变量,构造目标函数。通过分析目标函数对设计参数的灵敏度,选取灵敏度高的设计参数对模型进行修正,调整了模型的物理参数,使模型计算值与试验结果在合理误差范围内。该方法克服了以往采用单目标函数修正有限元模型的不足,更易找到全局最优解。修正后的有限元模型按照静载试验加载工况进行加载,模拟分析了静载试验加载工况下2榀预应力混凝土梁有限元模型的应变、挠度计算结果,与现场静载试验测试结果相比较,其表明能够用于桥梁结构性能评估,可为类似工程提供借鉴。     

基于环境振动测试的润扬斜拉桥索塔的有限元模拟

提出了大跨斜拉桥索塔有限元模型的阶次误差、结构误差和参数误差的分层次修正方法。根据润扬斜拉桥索塔的设计图纸,在索塔有限元模型的阶次误差分析和结构误差分析基础上,确定了索塔单元划分的数目和梁柱节点刚域的计算参数。在此基础上,采用基于灵敏度分析的模型参数修正方法,结合索塔动力特性的测试结果对索塔的初始有限元模型进行了动力修正。模型修正与验证结果表明,索塔模型参数的修正必须考虑梁柱节点刚域的影响以及修正参数的上、下限值约束。修正后的润扬斜拉桥索塔模型能全面、正确地反映索塔结构的动力特性,可作为索塔结构健康监测与安全评估的基准有限元模型。     

汽车座椅头枕结构的参数化设计

利用有限元软件MSC．PATRAN／NASTRAN构建了国产某轿车驾驶员座椅骨架总成有限元模型，并对座椅头枕后移量进行了仿真分析。利用参数化设计语言PCL编写了座椅头枕结构参数化设计程序，分析了座椅头枕结构参数对头枕后移量的影响。     

桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正

为获得桥梁结构的基准状态，考虑测试和结构参数的不确定性，将区间分析、仿射算法引入响应面有限元模型修正方法中，建立了一种新的桥梁结构有限元不确定模型修正方法。在讨论结构特点及力学行为的基础上，选择了待修正结构参数和结构响应后，采用均匀试验设计方法获得试验样本，同时结合多样本的有限元分析，采用F检验法得到结构响应的显著性参数。基于有限元模型修正的响应面方法，构建结构的响应面替代模型后，引入区间分析算法的自然拓展，将响应面模型拓展为区间响应面函数，同时采用仿射算法解决区间分析的区间扩张问题，构建桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正方法，并采用遗传算法进行区间优化求解。另外，针对区间响应面有限元模型修正的具体需求，提出了区间响应面函数的两步验证方法。用斜拉桥振动台模型桥梁在不同工况下的测试模态参数和斜拉索索力，对其进行有限元模型的不确定修正，实现了实测响应与有限元计算响应间误差的最小化。区间响应面函数的两步验证证实了参数修正范围和结构响应的有效性和正确性，修正后结构纵向、横向、竖向的一阶，二阶频率以及索力的实测响应均在计算响应范围内。验证结果表明：所提有限元不确定模型修正方法，能有效实现桥梁结构有限元模型的修正。     

基于ANSYS Workbench的某车转向器支架有限元分析及结构优化

利用ANSYS Workbench的Designmodeler为某军车转向器支架建立了精确的三维参数模型,并建立了合理的有限元离散化模型,在此基础上设定了主要的设计参数,从而完成了各设计参数对质量和等效应力的关联度分析.依据分析计算结果,提出结构改进方案并进行验证计算,结果表明有限元技术是结构设计及优化的有效工具.     

混凝土界面粘结性能有限元分析

关于超高性能混凝土（UHPC）与普通混凝土（NC）粘结界面的试验研究较多，但如何在有限元软件中进行有效的模拟并进行相关参数分析的研究仍较少。本文利用大型有限元分析软件Abaqus建立了采用粘聚力单元以模拟UHPC与NC粘结界面的有限元模型，并通过修改粘聚力模型参数分析了不同界面粗糙程度下UHPC-NC界面的粘结性能。建立了直接剪切、斜剪试验有限元模型，且利用摩尔库伦强度理论反推界面摩擦系数。结果表明：通过粘聚力单元模拟UHPC-NC界面能很好的反应实际的受力性能。     

橡胶缓冲器有限元分析

详细描述了橡胶变形的非线性特点和几种应变能函数,用有限元方法对橡胶缓冲器进行建模分析,得到了在不同条件下的载荷-位移曲线.分析结果与试验结果能很好的吻合,因此有限元方法可以用来指导橡胶缓冲器的优化设计.     

钢管混凝土拱桥施工过程的应力监测与研究

介绍大跨径钢管混凝土拱桥的施工监控理论和方法,对烟台市养马岛跨海大桥主桥建立了有限元分析空间模型,采用空间有限元分析系统(MIDAS/Civil)对整个施工阶段进行了分析计算,并通过该桥全过程的施工监测结果,探索大跨径钢管混凝土拱桥的受力特性。结果表明,施工控制所采用的计算模型、监测方法和控制方法是可行的。     

结构可靠度分析的混合法

介绍一种新的计算结构可靠度方法———混合分析法。该方法利用响应面法将极限状态方程近似表达为简单的多项式形式,有效地解决了FORM和SORM无法求解隐式极限状态方程的可靠度问题。另外,响应面法的使用还能有效地利用现有的确定性分析软件。通过引入有限元方法,混合分析法可适用于结构可靠度问题。通过使用重要抽样技术,提高了混合分析法的计算效率和计算精度。数值算例验证了混合分析法的应用、效率和精度。     

基于拱梁分载法变形假定的拱坝有限元分析探讨

该文提出了一种基于拱梁分载法变形假定的拱坝有限元分析方法。利用大型通用软件ANSYS,在坝体径向纤维各结点处引入位移约束方程,进行基于径向纤维直线假定的典型拱坝三维有限元分析。研究表明,该方法的分析成果与拱梁分载法的成果十分吻合,有效地解决了有限元计算的应力集中难题;同时该方法对坝体网格划分的敏感性较小,具有一定的参考价值。     

基于灵敏度分析的发动机机体动力修改

建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,并用模态试验证实了其可靠性,在该有限元模型的基础上,进行了动态响应分析及灵敏度分析,并在分析结果的指导下进行了机体的动力修改,从而为整机的动力学仿真研究奠定了基础。     

基于准静态广义影响线的有限元模型修正方法在简支T梁桥中的运用研究

阐述基于准静态广义影响线的有限元模型修正方法的基本理论,并将其成功运用于长寿长江大桥南引桥的静载试验中。研究结果表明,用修正后的有限元模型对长寿长江大桥南引桥的静载试验进行模拟分析,其模拟预测值与实测值比较吻合,说明本方法在静载试验中运用的可行性。     

随机多孔材料模型在大坝保温方案分析中的应用

该文阐述了采用有限元方法模拟多孔材料模型的导热系数与孔隙率之间的非线性关系.有限元模型中的固体物质和孔隙根据孔隙率的大小及孔隙分布随机生成,模型中的材料参数和单元属性用ANSYS中的APDL参数化语言赋值.根据有限元随机模拟考虑传导和辐射条件下的断面的热流密度分布,计算在不同孔隙率条件下的等效导热系数.研究表明,多孔材...     

鼓式制动器结构模态分析

采用试验模态分析和有限元计算模态分析相结合的方法，对鼓式制动器进行模态参数识别，以有限元计算模态分析为主，通过试验模态分析对有限元计算结果进行检验，这种方法是工程上比较实用和行之有效的模态分析方法，针对鼓式制动器各子系统建立了有限元模型，采用动画显示来观察各阶段态的振型，很好地解决了有限元的后处理问题。