考虑荷载横向变位时箱梁剪滞效应的解析解

通过对3种翼板分设不同的纵向位移差函数,并假定纵向位移沿横向分布规律为三次抛物线,计算外力势能时考虑荷载横向作用位置的影响,然后根据能量变分法,分别推导出集中、均布荷载横向变位时简支梁的应力和剪滞系数公式,本文方法计算结果与有限元模型结果吻合良好,验证了本文所作假定和理论推导的正确性。荷载横向变位时剪滞系数沿纵向的变化曲线表明:荷载由腹板顶部向顶板中心移动时,顶板受影响最明显,且由负剪滞效应变为正剪滞效应,腹板则相反;均布荷载作用下,越靠近支点剪滞效应越大,集中力作用下,作用位置局部区域内剪滞效应影响较大,其他区域几乎无影响,荷载作用点由腹板靠近顶板中心时,剪滞影响范围逐渐增大。     

钢管混凝土桩低应变动测响应研究

为更好地服务于钢管混凝土桩的低应变测试,文章建立钢管混凝土桩和混凝土桩三维有限元模型,对钢管混凝土桩和混凝土桩的低应变瞬态动测响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的速度响应结果。通过对钢管混凝土桩和混凝土桩的速度时域响应和速度云图的对比,分析钢管混凝土桩桩顶速度时域响应特性和桩身应力波传播特性,同时得出一类典型缺陷钢管混凝土桩顶速度响应曲线的规律。研究结果表明:钢管混凝土桩顶入射波存在与混凝土桩类似的三维效应,当桩身长度较短时,桩顶面距桩心距离越远点的桩底反射波到达时间越早,波峰值越小;应力波在钢管混凝土桩中传播较混凝土桩快,当速度波传播到达一定深度后速度波波前呈拱形传播,对应的混凝土桩呈平面传播;变模量钢管混凝土缺陷桩的缺陷反射波规律和混凝土桩一致,混凝土桩的缺陷反射波较钢管混凝土桩更为显著。     

背后空洞引起高速铁路隧道衬砌裂缝形态的FEM对比分析

衬砌背后空洞和衬砌开裂是威胁高速铁路隧道行车安全的最主要问题。高速铁路隧道衬砌背后空洞不仅是威胁隧道结构安全的重要因素,更是造成衬砌结构开裂最主要的原因。通过基于虚拟裂缝模型的扩展有限元方法(XFEM)和基于弥散裂缝模型的常规有限元分析方法(CFEM)的地层结构模型,对高速铁路隧道衬砌拱肩背后一定范围内空洞引起的衬砌开裂形态进行数值模拟分析,开裂形态表现为拱肩背后空洞近拱顶边缘的二次衬砌内侧开裂,同时初期支护环向贯通开裂。研究表明,扩展有限元法能较好地描述衬砌开裂的走向、长度等开裂形态以及扩展规律等,而ANSYS中的SOLID65单元能实现对衬砌背后空洞引起衬砌开裂范围的定性描述,两者之间相互补充和相互验证能较为准确地描述衬砌开裂的几何信息,进而有助于衬砌结构开裂应力场分析。     

基于ANSYS14.0的电力机车转向架用橡胶元件有限元分析研究

利用Creo2.0和ANSYS14.0有限元分析软件,采用Mooney-Rivlin非线性橡胶本构模型,对电力机车转向架二系弹簧减振垫和驱动装置小齿轮侧轴承用O形密封圈进行了非线性有限元分析仿真,研究二系减振垫和O形密封圈在工作载荷下的应力、应变情况,对转向架用橡胶元件的设计提供一点借鉴。     

Hypermesh与ANSYS在构架有限元计算中的应用

介绍了利用Hypermesh和ANSYS进行构架有限元仿真的方法。利用Hypermesh建立了某机车转向架构架的有限元模型,参照TB/T 2368-2005《动力转向架构架强度试验方法》,对该构架进行了工况定义和载荷计算,主要包括超常载荷工况和主要运营载荷工况。利用ANSYS进行有限元计算和结果后处理,绘制了构架疲劳强度的Goodman图,完成了对该构架静强度和疲劳强度的评估。结果表明,该构架的静强度和疲劳强度均满足要求。该方法表明,利用Hypermesh与ANSYS进行结构强度仿真分析,简单、高效,适合广泛采用。     

基于EN 12663:2010的接触网检修作业车底架结构强度有限元优化分析及寿命评估

通过对比分析EN 12663:2010《轨道交通—铁道车辆车体结构要求》和TB/T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》,选择更适合接触网检修作业车底架工况的EN 12663:2010进行评价。利用有限元分析软件ANSYS对底架进行静强度分析和疲劳分析,计算出底架各工况下的应力分布,对底架结构强度不足的部分进行优化设计,预测结构使用寿命,并与静强度试验结果进行对比验证,认为底架强度满足使用要求。     

采动区高压输电塔的变形和附加内力分析

以山西某矿区典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,分析了动态地表变形(主要为竖向位移)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律.在三种工况下节点位移主要发生在X与Z方向上,y方向的位移变化不大,输电塔在支座发生竖向位移时,底部节点X方向与Z方向的位移值远小于顶部节点的位移值;横担杆上各节点的竖向位移基本相等,横担杆的轴力受输电塔竖向位移影响不大.     

基于ANSYS的碳纤维布加固斜拉桥索塔仿真分析

基于ANSYS平台进行了考虑材料非线性的碳纤维布加固斜拉桥索塔锚固段仿真分析,并利用单元生死技术实现了结构二次受力。结果表明:用碳纤维布加固索塔并不能阻止混凝土裂缝出现,但对于开裂后的裂缝扩展限制和极限承载能力的提高效果明显。     

呼准铁路黄河特大桥引桥T形刚构桥设计研究

依托呼准铁路大路黄河特大桥北引桥2×52 m预应力混凝土T形刚构桥设计为背景,结合桥址实际情况,利用有限元程序着重对关键技术:引桥桥跨方案研究、结构静力特性、结构自振特性及结构罕遇地震下弹塑性抗震性能进行分析。通过研究得到以下结论:北引桥孔跨设计方案采用3联2×52 m T形刚构桥方案经济合理;结构构造及钢束布置形式合理;为保证墩底塑性铰区域的可靠性,应重视墩底的抗剪强度验算和箍筋配置;该桥结构强度、刚度及抗震性能等指标均符合规范规定,满足铁路运行安全要求。     

基于子模型技术的复杂轨道车辆车体结构优化分析

为了考察某复杂轨道车辆车体底架中部纵向连杆结构承受纵向压缩载荷的能力,分别将纵向连杆离散成体单元和壳单元,对整车模型进行纵向压缩工况计算,分析2种常规建模方式的计算结果差异和缺陷。为了解决以上2种常规建模方式存在的问题,提出在子模型中对纵向连杆关注区域全部使用体单元建模的方法来得到纵向连杆区域精确的应力结果,并根据精确计算结果对该区域的局部结构进行优化。分析结果表明:在车体结构有限元强度分析过程中,为了解决常规建模方式存在的问题,在合理选择切割边界的情况下,采用子模型技术可以更加快速精确地获得关注区域的应力结果;在车体结构设计中,充分考虑结构刚度的协调性有利于提高车体结构强度。