汽车动态仿真中车身点焊有限元建模的新方法

对点焊连接提出了一种新的模拟技术,即不同于传统的节点对节点模拟焊接。新型焊接单元在有限元节点与单元之间引入一短梁单元来模拟焊接关系,单元承受拉伸力和剪切力。仿真实例说明,此新型焊接单元,既保证了仿真计算的可靠,又避免了传统算法中细化局部网格的处理,减轻了工作量。     

车撞混凝土桥墩精细化建模方法

车桥碰撞属于典型的非线性动力过程,采用理论方法通常难以求解。有限元方法(Finite element method,FEM)是研究车桥碰撞问题的重要工具,但其前处理过程涉及参数及算法众多,实际操作极其繁杂。为提升研究者建模效率,同时提高模型计算精度,提出一种精细化建模方法,该方法操作步骤为：1)以实际工程为背景,建立完整车辆-桥梁碰撞模型,并进行验证;2)进行网格敏感性分析,选择合适网格尺寸,取得计算效率与精度的平衡;3)对重力荷载进行初始加载,避免桥墩产生P-delta效应。研究结果表明：该精细化建模方法能较好地还原真实事故情况,并且碰撞过程满足能量守恒定律,沙漏能仅为总能量的2.3%;网格尺寸为35 mm和50 mm时桥墩的损伤情况、碰撞力和最大位移均比较接近,100 mm网格桥墩产生的碰撞力和最大位移偏大;ANSYS/LS-DYNA软件默认加载方式下的桥墩轴力呈现幅度较大的波动,最大轴力比预期轴力高75%,采取的重力初始化方法能够在一定程度上消除ANSYS/LS-DYNA软件的固有弊端,避免P-delta效应。该精细化建模方法能有效实现车桥碰撞模拟,并且能够取得良好的精度,可为未...     

地铁列车荷载作用下砖石古塔振动响应研究

为研究地铁荷载作用下砖石古塔的振动响应和安全性,以武汉洪山宝塔为研究对象,对该塔进行地脉动测试,基于随机振动理论计算其前2阶自振频率与相应振型。建立数值计算模型,得到模型的自振频率和振型,参照脉动测试结果对模型进行校核。基于校核后的有限元模型,研究地铁列车荷载作用下塔体各层最高处的水平振动速度的变化规律,并参照国家规范对不同工况下的塔体安全性进行评估。研究结果表明：宝塔在东西和南北方向的前2阶频率接近,振型也十分相似且均为平动振型。地铁运行引发的古塔振动主频率为0～15 Hz。各层最高处水平振动速度沿楼层高度方向均呈现先增大后减小随后再增大的趋势,最终在顶层达到最大值。随着振动源水平距离的增加,古塔各层最高处水平向振动速度总体均呈减小趋势,但在一定范围内存在振动放大区。该区域内的顶层水平速度的增幅虽未超过国家规范中省级文物保护单位的振动限值,但由于古建筑对振动速度的变化非常敏感且古建筑保护级别是动态的,类似于上述的增幅对古建筑是潜在隐患,建议在进行地铁线路规划时,应尽量避免将古建筑处于振动放大区内。在选定工况下,洪山宝塔与地铁线路的安全距离为12.5 m。研究成果可为古建筑周边轨道交通...     

滑坡体强度参数对双排抗滑桩的影响规律研究

为研究滑坡体强度参数变化对双排抗滑桩位移、内力分布以及前后排桩承担滑坡推力比例的影响,采用三维有限元分析模型,对滑坡体强度参数进行单因素分析.结果 表明:改变滑坡体c,φ值对双排抗滑桩桩身弯矩和剪力最大值有影响,而对弯矩和剪力分布影响较小;对桩位移、内力以及前后排桩承担滑坡推力比例,c,φ值较小时,影响越明显,并随着c...     

转管航炮闭锁机构有限元分析

针对某转管航炮射击时闭锁机构的受力情况和闭锁机构的结构特点,建立炮尾与炮闩闭锁装配体的有限元模型,进行非线性接触状态有限元分析。基于八面体剪应力强度理论的单参数屈服准则,分析炮尾-炮闩闭锁齿部位的应力分布情况。结果表明,炮尾和炮闩危险截面处应力小于材料的动态屈服极限,结构有一定的安全余量,炮尾和炮闩可以安全工作。同时分析炮闩闭锁齿接触面处的挤压应力,并将其与某转管舰炮闭锁齿相同部位处的挤压应力进行对比。结果表明二者在接触面积相差不大的情况下,接触面挤压应力明显降低,说明此闭锁机构的结构设计较为合理,应力分布情况良好。本文研究成果对类似转管火炮闭锁机构的结构设计具有一定借鉴意义。     

城市轨道交通预制钢弹簧浮置板技术研究

在总结传统钢弹簧浮置板整体道床设计及施工经验的基础上,从预制钢弹簧浮置板型式尺寸、板体配筋、隔振器布置、曲线段调整、杂散电流排流等方面出发,研究并优化预制钢弹簧浮置板结构.研究表明:选取浮置板长4.77 m和3.57 m、宽2.7 m、厚0.37 m,可在保证参振质量的同时提高施工便捷性;隔振器纵向间距取1.2 m,过...     

虚拟轨道列车芳纶蜂窝裙板结构设计与验证

虚拟轨道列车由于采用胶轮系统,对车体裙板轻量化提出新的需求。研究采用芳纶蜂窝裙板结构取代传统的铝合金型材,通过铺层设计选取最优的铺层方案,仿真计算验证在不同工况下受力情况,并进行冲击振动试验。结果表明：采用芳纶蜂窝夹芯结构能实现裙板减重 40% 以上,同时满足车辆各种工况及疲劳寿命要求。     

清华园隧道大直径泥水盾构始发控制掘进分析

清华园隧道某区间采用泥水盾构穿越粉质黏土及砂卵石地层,是全线典型质构法施工隧道。总结清华园隧道盾构始发的经验,对其掘进参数及反力架等工程构件布置进行研究,并采用有限元软件对反力架进行静强度分析计算。研究表明：(1)盾构机在粉质黏土及砂卵石地层中掘进时,反力架最大应力为270 MPa,最大静挠度为7.77 mm;(2)掘削量大小与泥水密度、黏度和切口水压等数值相关;(3)反力架上的应力分布在钢管支撑处最高,竖梁次之,横梁最小。     

城际铁路地面线噪声源强取值研究

噪声环境评价是城市轨道交通环境影响评价的重要组成部分,但由于近年来新建城际铁路数量快速增长,具有成熟经验的设计速度100 km/h以下的城市轨道交通噪声源强取值已不适用。为解决这一问题,这一建立轮轨系统声辐射预测模型,计算不同车辆、速度工况下的地面线噪声源强,通过将广清城际铁路地面线噪声现场实测数据与仿真计算数据对比,验证了仿真模型的准确性。按HJ 453—2018《环境影响评价技术导则城市轨道交通》对列车噪声源强位置的规定计算得到设计速度120～160 km/h时噪声源强建议值在94.6～97.6 dB(A),设计速度160～200 km/h时噪声源强建议值在97.6～102.5 dB(A)。参照导则提出的噪声源强速度修正项拟合得出速度修正项系数为24.9,低于该标准提出的速度修正项系数30。     

城际铁路地下线振动源强取值研究

随着城际铁路快速发展,沿线可能存在较多如学校、住宅、宾馆等对振动敏感型建筑,轨道结构需结合不同工况进行特殊设计以满足减振要求,合理准确振动源强对轨道减振设计非常重要。为解决既有城际铁路振动源强取值不准确问题,提升城际铁路振动预测的准确性,采用实测与仿真的方法对城际铁路源强值进行研究。首先,对某城际铁路矩形隧道地段实测了现场振动数据,并建立有限元分析模型。之后,采用实测的振动源强数据验证有限元分析模型。建立适用于不同速度范围的明挖隧道及暗挖隧道,分析不同隧道类型、不同车速工况下的振动源强数据,得出城际铁路不同速度级及不同隧道类型的振动源强推荐值。