基于ANSYS Workbench的货架立柱截面优化设计

货架立柱是由薄钢板冷弯而成,其截面形状是影响承载能力最关键的因素之一.基于ANSYS Workbench软件的优化设计功能,在有限元分析的基础上对货架立柱截面进行优化设计.通过计算相关参数的敏感性以及输入参数的响应来确定优化方案,进而设定优化目标来计算出优化结果.     

BP遗传算法在结构形状优化设计中的应用

利用遗传算法(GA)对桁架结构分别进行杆件截面和节点坐标的优化设计,利用BP网络的高度非线性映射能力来得到遗传算法的适应度函数值,替代优化中重复采用有限元分析的方法,降低计算花费时间,提高了算法收敛速度.通过25杆输电塔架算例的优化设计,验证了此方法的实际应用是可行的.     

客车车架的结构优化设计

文章以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,以某型大客车车架为例,根据对车架的静态强度、刚度和模态特性的分析结果,对车架局部进行了改进设计和中段纵梁的截面尺寸的设计优化,建立了中段纵梁的力学模型、优化参数模型及有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的零阶优化方法获得最优设计;另外对车架主要结构进行了拓扑优化,优化结果使纵梁结构节省了部分材料.计算结果表明,该优化设计的方法可广泛应用于车架的优化设计工程.     

成排侧开圆孔受弯构件的应力简化和刚度等效

对侧向成排开设圆孔的矩形截面受弯构件的平面进行有限元分析, 发现各截面应变分布不符合经典的平截面假定, 但对于截面纵向伸缩或一段构件长度上的平均应变, 平截面假定仍然适用;邻孔之间的中央实心截面(墩心截面)上弯曲正应力分布不满足线性关系, 其高度中部存在近零应力区段, 而其上、下两部分的应力接近于线性分布. 在此基础上, 提出基于位移有限元解按经典梁刚度定义计算开孔梁等效抗弯刚度的方法, 得到相应的刚度折减系数表;提出墩心截面应力分布三折线简化假定, 建立相应的截面弯矩-边缘应力-受力区高度关系式, 并根据数值分析结果拟合得到受力区高度与孔径、孔距的相关方程. 计算结果表明, 该应力计算近似方法简便、实用, 计算精度较高.     

新型建筑顶模板支撑构件的受力分析

针对新型建筑木板中顶模板组件支撑结构在实际使用过程中的受力进行了三维有限元分析,采用beam188单元模拟龙骨,用shell63壳单元模拟顶模板,将墙模板作为支座,并约束支撑处的竖向位移;最后将有限元分析结果与实际结果进行对比,结果表明中部主龙骨的受力最大,有限元分析的受力曲线与实测曲线基本吻合,计算分析结果为龙骨的截面设计的优化设计提供了理论依据。     

应用ANSYS进行门式刚架截面优化设计

文章就门式刚架轻型钢结构的截面优化设计,讨论了如何应用有限元分析软件ANSYS对轻型钢结构门式刚架进行截面优化设计。     

冷弯薄壁型钢四肢组合受弯构件承载力研究

针对冷弯薄壁型钢四肢组合箱形截面受弯构件,建立了考虑材料、几何和接触非线性的有限元模型,进行了其承载力的数值分析.数值分析所得构件的破坏模式、极限承载力和荷载-挠度曲线与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性.采用这一模型就钉距、截面高度、宽度及初始缺陷等对构件极限承载力的影响进行了一系列参数分析.提出了构件实用设计和计算的折减系数法,与现有AISI和中国规范基于有效宽度法的计算结果进行了比较,证明现有规范计算结果偏于保守,本文方法与数值分析结果吻合较好、简便可行.     

基于不同算法的杆件结构的分析

研究典型不同截面杆件结构的计算方法.分别基于材料力学、抽象弹簧、杆单元有限元分析、平面单元的有限元分析四种算法对此结构进行了分析.此外,讨论了不同算法的有限元分析对计算效率、计算结果的影响.为复杂结构的计算分析提供了方法和依据.     

矩形钢管偏心相贯节点的平面外抗弯性能研究

为了研究十字形矩形钢管偏心相贯节点的平面外抗弯性能,进行了节点试验.根据试验的破坏特征建立了节点承载力的屈服线模型并推导出理论式,通过有限元参数分析对理论式进行改进,结合回归分析,建立节点平面外抗弯承载力的实用参数化计算式.结果表明:节点试验的破坏模式为主管表面屈服,节点承载力与主管截面高度和主管壁厚的平方成正比,支主管截面高度比对节点承载力的影响较大,支主管壁厚比和主管截面高宽比对节点承载力的影响较小,参数化计算式所得承载力与试验结果相差3.4%、与有限元结果的相差大多小于10%.     

一种混凝土预制扁梁抗弯性能实验及数值分析

为了解决混凝土预制梁在实际工程中截面尺寸不满足工程高度要求的问题，本文提出了一种高宽比为0.5的新型预制扁梁.根据抗弯性能实验及有限元数值模拟结果，对3个扁梁的破坏机理、变形能力、弯矩性能及荷载-挠度曲线等指标进行了研究和对比分析.综合结果表明：扁梁极限弯矩的实验结果及模拟结果与规范设计值相比，分别提高了35.69%和42.58%;扁梁均发生了典型的弯曲破坏模式；跨中极限挠度和承载力计算值分别高于实验值2.2%和1.8%.通过对实验与模拟结果比较分析得出，在现行规范中正截面极限承载力计算公式与平截面假定定理对于该扁梁仍然适用，且实验与模拟结果两者基本吻合.证明本文计算模型基本可靠，可为后期对该类扁梁进行优化设计和进一步深入研究创造条件.     

预应力混凝土空心板梁静力荷载试验分析

本文进行了跨径为20m的预应力混凝土空心板静力载荷试验,对梁的整体挠度、梁截面应变以及抗裂性试验数据进行了详细分析。结果表明：（1）该梁的刚度满足设计要求;（2）实测应变沿截面高度呈线形变化,符合平截面假定;应力校验系数为0.562,满足试验规范的要求;（3）在最大级试验荷载作用下,未发现有横向裂缝产生,试验空心板梁满足设计要求。     

少片式钢板弹簧的设计与计算

结合某大客车的相关参数讨论了各片等长变断面钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算方法,完善和简化了设计计算公式;并考虑到钢板弹簧总成在装配后,因各片选取预应力不同,而导致的弧高变化,给出了少片式钢板弹簧弧高的核算方法。     

平板网架综合优化设计

同时选取平板网架的高度、网格数及杆件截面作为设计变量,以网架的总造价最低为目标函数,按新规范要求对网架的外形及杆件的截面进行综合优化设计,并考虑了竖向及水平地震作用,提出了网架抗震设计的建议。内力分析采用空间析架位移法,优化方法采用直接搜索法和准则法有机结合的综合优化方法。并编制了SP-COD(FORTRAN77)程序,在Sun75 GX工作站上实现。     

大型调压井井身混凝土滑模设计与施工

光照水电站调压井为目前国内在建和已建的第二大调压井。根据调压井断面大、井身高及工期紧的特点，井身混凝土采用全断面整体液压滑模施工并取得了成功。介绍了滑模装置，包括模板、操作平台、垂直运输、施工精度控制等系统的设计情况，并对其施工技术及其相关施工程序、施工过程控制等问题进行了论述和探讨。     

花岗岩石楼板的受弯性能试验

对10个单向受力石楼板的受弯性能进行试验,重点研究石板的受弯破坏形态、沿截面高度的应变分布规律和受弯承载力.试验结果表明:石板受弯破坏形态为完全脆性破坏,其受弯承载力主要受石板截面尺寸和石材天然缺陷所控制,存在一定离散型;石板断裂破坏前,横截面应变沿高度方向的分布基本上呈线性,符合平截面假定.基于平截面假定和试验结果统计分析,提出石楼板的受弯承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合较好.     

变截面门式拱架轻钢结构承载性能的有限元分析

考虑不同跨度和矢跨比对门式拱架结构承载性能的影响,利用有限元软件Ansys建立了变截面门式拱架轻钢结构的模型,计算结果与普通变截面门式刚架进行比较,在此基础上总结了门式拱架轻型钢结构体系的承载性能特点,并通过模型试验对分析结果进行验证.     

倾斜卧式平头储油罐罐容表标定

主要就截面法在卧式储油罐体积计算中的应用进行了探讨.对罐体无偏斜和变位两种情况,利用截面法计算得到了卧式储油罐油量与油面高度的函数关系,并通过对油罐体积积分,给出了油量与油液高度在变位下的标定表.利用截面法计算卧式储油罐油量,最大的优点为:不需求出具体积分表达式,容易编程求解,而且可用于截面为圆的储油罐的体积计算.     

大截面变幅杆的有限元分析

应用Ansys通用有限元程序,对指数形变幅杆进行了模态分析,得到了纵向振动共振频率、位移节点、放大系数等参数.在此基础上,采用同一数学模型对较为复杂的大横截面指数形变幅杆进行了模态和谐态分析.结果表明,应用有限元分析方法获得的精度较高,这对较大横截面指数形变幅杆的设计和研究具有一定参考价值.     

房山五渡桥钢塔架施工关键技术

房山五渡桥采用三角钢架悬吊连续梁组合桥结构体系,主塔采用十字形钢箱截面,钢塔架截面变高变宽均采用线性变化,总高为35m,与V墩共同组成W型,钢塔架共分11段进行吊装。由于倾斜型钢塔架施工难度大,质量和精度要求较高,因此针对钢塔架预制、防腐、搭设临时支架、吊装等方面进行了深入的研究,提出钢塔架的施工全过程的重点和难点方面的施工关键技术。     

梯形截面半导体量子线结构应力和应变分布的解析解

在各向同性弹性理论的假设下,运用解析方法对量子线结构进行分析,通过对格林函数的积分运算,得到无限大基体内横截面为梯形的量子线结构的应力和应变场的解析解.另外,还讨论了量子线横截面的高度和初始失配应变变化对应变分布的影响.