增量法在金属塑性成形有限元分析中的应用

有限元法是一种有效的数值计算方法，已经被广泛应用于金属成形过程的数值模拟中，由于金属塑性成形多是大变形且一般都是非线性的，所以需要运用增量理论来进行分析。本文论述了增量法在金属塑性成形有限元分析中应用的原理及方法，以Marc软件为平台，介绍了增量法在金属塑性成形有限元数值模拟中的应用。     

劈裂灌浆改善土坝坝体应力状态研究

山东黄前水库粘土心墙土坝采用劈裂灌浆技术加固，本文根据Ｂｉｏｔ固结理论，利用有限元方法对坝体的变形和应力状态及坝轴线附近劈裂缝的变形进行了计算分析，并与现场实测资料比较，计算中对坝体土料的应力应变关系采用椭圆－抛物双屈服而弹塑性模型，以反映坝体劈裂灌浆加荷的复杂性。     

平面粘弹性大变形问题的研究

基于变形梯度的和分解定理(S-R 定理)和拖带坐标系,导出粘弹性体大变形的增量有限元方程.与 T.L.法和 U.L.法的增量有限元方程相比,方程简单,计算精度有所改进,而且速度快.     

太白水库大坝渗流研究

首先介绍了湖北省太白水库大坝的当前现状，接着根据该水库的地质勘探资料，分析了水库的地质状况，利用有限元进行计算，分析了大坝存在的渗漏和渗透变形问题，并提出了除险加固的措施，经过计算分析说明：所提出的措施是合理可靠的，所得出的结论可为同类土坝的安全鉴定、加固提供借鉴．     

深基坑支护结构施工工艺优化设计

将地层损失法与文克勒模型基础上的杆系有限元增量法非线性分析结合，协调支护力与土体变形计算，对多支点支护结构，通过变形曲线面积积分建立比较系统的多目标优化模型，并运用复合形法实现优化计算，求出满足目标要求的最优开挖与支撑工艺。     

复合材料旋转壳的大变形有限元分析

本文在 Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ坐标系下，利用拟协调方法推导了双曲旋转壳考虑大变形 的有限元列式。首先直接对单元域内的总应变离散，然后通过变分建立增量形式的几 何方程。非线性方程组采用变步长的载荷增量法和 Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ迭代法相结合 的混合法求解，迭代中限制增量位移的相对值作为收敛准则。最后给出了两道算例， 计算结果表明本文的公式是合理的，方法是有效的。     

自应力混凝土结构限制膨胀过程有限元法分析

在试验基础上,根据限制条件下自应力混凝土的变形相容和平衡条件,参照自由变形膨胀混凝土的变形曲线,给出了自应力值和有效自由变形的增量关系;建立了可考虑膨胀和徐变时间过程、可适应各种边界条件和配筋形式的配筋混凝土自应力发展过程的有限元分析模型,对若干配筋自应力混凝土试件的有限元数值计算表明,自应力发展过程的计算结果与试验结果吻合。     

环形锻件扩孔展宽能量方法分析

在分析环形锻件马杠扩孔变形的基础上，设定了运动学允许的位移增量场，计算了扩孔变形中的塑性功增量、摩擦功增量和弹性功增量，利用能量方法计算了扩展宽量。分析研究了环形锻件几何尺寸、马杠直径和摩擦条件对扩孔展宽量的影响，理论计算与实验结果基本一致。     

铁矿排土场挡土坝稳定性数值分析

利用矢量化的某铁矿排土场边坡原地表地形图在AUTOCAD中形成原地表三维立体图.平面计算的模型为三维立体模型的剖面.在自重荷载的情况下考虑地下水的组合,用ANSYS有限元分析软件对32°边坡和挡土坝进行了简化为平面应变问题的应力和位移场的分析.排土场边坡位移都很大,这主要是因为排土场高度较大,变形较大是合理的;地表水和地下水的控制是提高排土场稳定性的极有效的措施.对挡土坝而言,主要关注坝踵区的应力状态和变形的大小与方向,同时根据材料的抗拉强度与实际拉应力的比值给出的可供参考的安全系数.在构筑了挡土坝的条件下32°坡角的排土场边坡是稳定的.在排土场边坡的坡脚修建挡土坝既有利于边坡的稳定性,又有利...     

地震强度对Upper San Fernando土坝流动变形的影响

对UpperSanFernando土坝进行一组抗震性能分析，采用基于与状态相关的剪胀性理论的临界状态砂土模型，描述土在所有可能加载条件下的响应。除了给出土坝的总体位移及变形状况外，还提供了土在局部位置的应力路径和应力应变关系。堤坝变形的计算值与现场观测的结果非常接近。     

土坝的非线性动力分析

在土坝和其它土结构物的抗震计算工作中,由于拟静力法的种种缺点,近年来已有不少应用有限元进行土坝动力分析的例子,并且取得了良好的效果。一般来说,土坝的动力分析方法应包括如下几方面的内容:1.计算震前坝体内的静应力;     

复合材料层合板的稳定性分析

本文从适用于几何非线性分析的增量形式的虚功方程出发,建立了有限元计算公式。为保证层合板各层间的变形协调性,采用了离散罚函数方法。运用弧长法在稳定性计算中跟踪平衡过程曲线。进行了后屈曲分析。用有限元程序,计算了几个算例,得到较好的结果。     

机器人关节短筒谐波减速器接触计算与分析

为了研究机器人关节常用短筒谐波减速器在不同负载下的接触应力和变形分布,采用AN-SYS有限元分析软件,建立了柔轮和波发生器面面接触的空载有限元模型,并根据实验得到的啮合力公式,对柔轮与刚轮的啮合边界条件进行了计算。在此基础上,利用前置条件共轭梯度法求解了柔轮在不同载荷下的应力与变形,分析了柔轮应力和变形与所受载荷之间的关系及其变化规律,发现负载的增大可使柔轮齿圈截面的变形和应力增量呈等比增大,且不会引起变形和应力增量分布位置的变化。通过柔轮空载的变形实验、柔轮破坏实例以及柔轮轴向应力分布实验的比较发现,所计算的结果与实验结果较为吻合,为谐波减速器短筒柔轮承载能力的计算、结构及制造工艺的优化提供了一种准确、有效的方法。     

预应力框架中无粘结筋就力增量的弹性分析

提出弹性上状态下精确分析无粘结筋应力增量的方法，导出考虑整根梁变形状态的中结筋变形计算公式并编制相应的计算程序，用迭代逼近法求解框架中无粘结筋的应力增量，计算结果表明：无粘结筋就力增量显著低于控制截面相应的有粘结筋，它为跨中有粘结的４０％－６０％。     

弹脆塑性软化本构理论的特点及其数值计算

对大型复杂工程岩体结构，其材料的宏观力学性能的变形劣化是结构在外界条件作用下变形增加和稳定性降低的主要因素之一。本文通过引入应力跌落时发生各向同性软化的假定，给出了完整的弹脆塑性本构积分的数值格式和增量型弹脆塑性有限元求解算法。由典型结构的数值解与相应的解析解比较可见，本文数值解的精度是令人满意的。这说明本文弹脆塑性本构积分数值格式是合理的、有效的。所设计的有限元计算程序能够用于弹脆塑性材料组成的结构的力学行为的分析。     

预应力连续钢梁的理论分析与试验研究

运用有限元理论和增量迭代方法对预应力连续钢梁在弹性及弹塑性阶段的受力性能进行了分析，探讨了施加预加应力以及由此产生的次弯矩对连续梁的内力分布，刚度以及变形的影响，并编制了相应的计算程序，通过对两根预应力双迭连续梁的试验研究，验证了理论分析的可靠性。     

基于共转法U.L.列式三节点壳元几何非线性有限元分析

以三维连续介质力学和虚功原理为基础,推导出增量U.L.有限元列式,该列式保留了大位移增量刚度矩阵项,通过对该刚度矩阵进行修正可使之成为对称矩阵.根据该增量U.L.列式,文中采用三边形的形函数推导了三维三节点壳元的切线刚度矩阵,并考虑了横向剪切应力的影响.在求解增量方程时,采用CR(Co-rotational)法,将刚体位移从节点位移增量中扣除,得到节点纯变形增量,利用小应变理论计算单元内力.编制了非线性有限元程序,通过算例进行了几何非线性分析,验证该理论的精确性、高效性和通用性.     

大型基础下基底层状土的变形性状分析

基于土体变形理论，建立了大型基础下层状土的变形计算模型，运用自编程序SSBS(Simulating Subsidence of Building Subsoil)对工程算例进行了计算分析，并结合该算例的实测数据对计算结果进行了对比校验.研究结果表明:基坑降水使得基底上覆土层产生有效应力增量，且有效应力增量对基底变形的贡献不可忽略；同时，由于大型基础下基底附加应力的非均匀分布，导致最大荷载与最大变形点不一致，基础中心点非最大变形点；应用层状地基变形计算方法得到的变形计算结果更接近工程实际.研究结论可为大型基础下层状地基变形控制提供参考依据.     

环形锻件扩孔展宽量的能量法计算

在分析环形锻件扩孔变形的基础上，设定了运动学允许的速度场，利用增量方法将非稳定变形转化为稳定变形．计算了扩孔过程的展宽量，理论计算与实验结果符合较好．     

部分预应力砼梁中无粘结筋应力增量的弯矩—曲率分析法

建立既满足纵向变形协调条件又满足梁截面Ｍ－Ｎ－Φ关系，且普遍适用的梁无粘结筋应力增量的计算方法，计算结果与已有的试验结果吻合良好。对超静定梁曲线型无粘结筋应力增量的计算表明，跨高比影响较小，其应力增量值与跨中集中荷载作用下直线型无粘结筋大致相等。