模态求解中的若干问题研究

机械结构不仅需要有良好的静态承载能力,还需要有优异的动力学性能。模态分析是结构线性动力学的分析基础,文章采用有限元法针对影响模态分析精度的预应力(螺栓预紧力和压力容器)、摩擦系数、介质(液体或者气体)、网格粗糙度进行了详细的对比分析,结果表明模态对较小的预应力以及摩擦系数更加敏感,湿模态频率比采用质量点法计算的频率模态较低,当单元尺寸较小时,模态频率变化不明显,当单元尺寸超过某一限度时,模态频率出现丢失甚至错误。     

数值仿真中单元密度对材料失效应变的影响

对普通船用低碳钢拉伸实验进行数值校准计算,确定用于数值仿真计算中的材料最大失效应变参数。通过改变有限元网格大小,确定不同网格密度对应的材料失效应变与工程断裂应变的关系,绘制了数值计算中材料失效应变的修正系数α曲线。     

基于视频检测数据的自行车元胞尺寸标定

由于自行车流交通流微观特征的复杂性,造成对宏观特征三参数的认识也比较困难。而自行车元胞自动机模型的基本单元尺寸来源于其微观特征,所以这里重点描述基于现场视频检测数据的自行车元胞单元尺寸标定方法。通过尺寸标定后模型的演化,说明该改进模型能有效地克服采用固定元胞尺寸所带来的交通流宏观特征数据的不合理性。     

基于ABAQUS的扩展有限元尺寸效应研究

通过ABAQUS有限元软件,采用XFEM方法模拟单边带槽三点弯曲梁的开裂过程,改变预切口宽度以及XFEM区域网格尺寸,对其单元尺寸效应及网格依赖性展开研究。结果显示,预切口宽度越大,梁的刚度越低,但影响很小;在一定程度上,网格划分对计算结果的准确性影响很小;扩展有限元区域内网格长宽比对计算收敛性影响很大,相对于荷载加载方向,单元越扁平,结果越容易收敛;单元面积对计算结果收敛性影响很小。     

极地物探船冰载荷有限元计算方法

采用LS-DYNA有限元软件建立极地物探船的船-水域-海冰有限元模型，计算得到该型船在设计破冰厚度和设计航速下的冰载荷量和冰载荷时程曲线，并进一步研究冰体单元尺寸对冰载荷计算结果的影响。研究表明，冰载荷最大值随冰体有限元单元尺寸减小而减小。对比相关冰载荷经验公式计算结果，最终确定合理的冰体单元尺寸。研究结果对极地物探船的结构设计和结构安全性评估具有重要意义。