软土地区钻孔灌注桩桩长对竖向承载力的影响研究

为实现设计阶段快速确定软土地区钻孔灌注桩桩长,基于安徽安庆勇进路大桥主墩下部桩基有限元法计算结果,针对软弱土层和桩长对钻孔灌注桩单桩竖向极限承载力的影响进行参数化分析,对不同桩长在不同荷载作用下的桩侧摩阻力、桩端阻力分布和桩沉降等指标进行分析。分析结果表明：桩顶附近软土层对单桩竖向承载力影响甚微,对桩极限沉降影响较大;在实际工程中,一味增加桩长不能有效提高大直径钻孔灌注桩极限承载力,采用合理桩长更有利于提高桩侧摩阻力利用率;桩长与单桩竖向承载力基本呈线性关系,桩极限沉降与桩长呈S型,需根据桩沉降控制指标合理选择桩长;桩顶附近软土会导致相应范围的桩轴力增大,影响结构强度承载力;桩长40 m以下桩端支反力占比较大,60 m以上基本可忽略桩端阻力影响,且桩身20%～65%范围桩侧摩阻力起主要作用。     

金属弹簧刚度频变分析及等效算法

为研究金属螺旋弹簧的动态特性及动刚度对频率的响应,利用有限元方法,建立了弹簧有限元模型,计算了弹簧的稳态响应,分析了其幅频特性曲线,并提出弹簧刚度的等效算法。计算结果表明:弹簧的动刚度随着激振频率的增大总体趋势是增大的,但是在共振频率处,动刚度极小,低于静刚度,而在反共振频率处,动刚度极大,远高于静刚度;两种算法的刚度-频率曲线几乎重合,因此,金属弹簧确实存在显著的动态特性,采用多自由度系统等效弹簧系统是可行的。     

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。     

轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型

基于伽辽金变分原理,利用有限元方法,建立了轮轨摩擦耦合热弹性有限元分析模型,分析了轮轨摩擦热与钢轨接触区热膨胀位移、摩擦温度、应变和应力的关系。模型中温度场和位移场由耦合方程同时求解,但没有考虑惯性项和材料阻尼的影响。分析结果表明:耦合求解的温度场和位移场与非耦合求解的温度场和位移场的计算结果一致,钢轨表面各点滑动位移的方向与车轮滑动方向一致,垂向位移方向先负后正;钢轨表面各节点进入接触区后,温度快速上升,但高温持续时间短;在滑动方向上,钢轨接触点先受压应变后受拉应变作用,垂向受拉应变作用,滑动方向压应力明显高于垂向压应力,钢轨接触斑前后节点滑动方向应变符号相反;垂向高正应变区主要集中分布在接触斑后半轴上,最大剪应变与剪应力区在接触表层以下。     

p型自适应有限元法及其在机车车辆强度分析中的应用

着重介绍了P型向适应有限元法的基本概念、典型算法、单元形函数特点及误差估计方法．并利用ANSYS软件提供的p单元对机车从动车轮的静强度进行了自适应分析：计算结果表明,利用该方法可提高分析效率,得到精度可靠的分析结果。     

一种传力件结构优化研究

介绍了有限元法优化技术在一种船舶设备的性能提高设计中的应用.首先通过有限元校核发现,某齿列结构传力件已达不到新生产能力下的强度要求,须在保持边界结构不变的前提下进行重新设计;然后使用有限元软件ANSYS中的拓扑优化功能优化了此传力件结构,在构件重量基本不变的约束条件下满足了强度要求.     

一种用于动力传动系统的橡胶隔振器优化设计研究

研究并设计一种橡胶隔振器,以减弱动力传动系统对船体的作用力。分析系统的工作原理,建立系统的动力学分析模型,得到系统的初始参数。氯丁橡胶的材料特性用Mooney-Rivlin模型描述,模型的系数C01和C10由橡胶材料的静态特性试验得到。根据动力传动系统的实际状态,设计隔振器的基本尺寸、基本参数,在此基础上,设计优化算法,其中,变量是螺栓预紧力、橡胶元件的尺寸、连接板之间的距离、橡胶和金属材料的最大VON MISES应力,目标函数是隔振器的刚度,数值仿真计算采用的是非线性有限元法,最后确定了满足隔振和使用要求、结构形式最优的隔振器。     

无限长圆柱屏蔽腔内部磁场的模拟与仿真

采用变分有限元法与软件Ansoft12.0分析研究无限长圆柱屏蔽腔的内部磁场。通过实例,给出变分有限元法的一般解算流程及针对实例的仿真结果。将仿真结果与解析精确解进行对比分析。结果表明,应用有限元法得到的数值解能与解析解基本吻合,对进一步分析不同形状屏蔽腔的内部磁场特性具有参考意义。     

21世纪美国公立大学的机遇与挑战——基于詹姆斯·杜德斯达的观点

随着21世纪的到来,詹姆斯.杜德斯达认为美国公立大学必须进行改革才能适应未来的发展。改革的迫切性不仅在于时代赋予了公立大学新的机遇,呼唤大学做出回应,而且,大学只有通过改革才能解决自身面临的严峻问题,才能应对时代的挑战。所以,面向未来,公立大学应该从政治、经济和文化三个维度来制定长期的战略规划,对大学面临的机遇与挑战有针对性地进行改革。     

双箱结合梁桥结构冗余度评估

为评估双箱结合梁桥的结构冗余度,按照AASHTO LRFD规范设计双箱结合梁桥(内、外侧梁采用相同尺寸翼缘),将NCHRP报告406中推荐的Rd作为冗余度的量化指标,采用非线性有限元软件建立25个简支梁桥和8个连续梁桥模型,分析桥梁的跨长、曲线半径、外部横向连接类型和数量、梁的连续性等参数对Rd的影响.研究结果表明:1个没有外部横向连接的简支梁桥模型、17个有外部横向连接的简支梁桥模型和8个连续梁桥模型的Rd满足NCHRP报告406中Rd≥0.50的最低要求；对于简支梁桥,Rd随桥梁跨长、外部横向连接数量增加而增大,与桥梁跨长影响相比,曲线半径影响较大,横向连接数量影响最大；对于双跨连续梁桥模型,Rd为1.56～2.01(大于简支梁桥的Rd),连续性可明显增加结构冗余度.