基于双原子模型的原子间相互作用势能数值分析

以双原子模型为例对原子间相互作用势能进行非线性分析,研究势能参数和势能展开项对相互作用势能及相互作用力的影响规律.结果表明,随着吸引能指数和吸引能系数的增大,平衡态原子间距减小,抗张强度和弹性模量均增大;随排斥能指数的增大,原子平衡间距增大,抗张强度和弹性模量增大;随排斥能系数的增大,原子平衡间距增大,抗张强度和弹性模量均减小.原子间相互作用势能随势能展开项项数的增加原子平衡间距不变,弹性模量增大.     

基于FEM法的矫直压下量与锆合金性能研究

本文基于有限元法(FEM)研究高温矫直压下量对锆合金棒材等效应力、微区温度和材料流动最大速度的影响。结果表明:随着压下量逐渐增大,Zr-4棒材中间区域所受的等效应力和最大等效应力的区域逐渐增大,Zr-4棒材与矫直辊接触的微区温度降低,温降面积增大,Zr-4棒材材料流动最大速度由中间区域变为右侧区域。     

换热管对管壳式换热器应力分布的影响

针对管壳式换热器管板在正常工作过程中,所受到的应力情况复杂无比,利用ANSYS有限元分析软件,以管程壳程正常运行工况为研究对象,通过改变换热管曲率半径、换热管厚度、换热管布管方式和换热管几何形状,考察其内部应力分布情况。结果表明,管板主体温度接近管程温度,在与壳程相连接的较小区域,温度接近壳程温度,出现表皮现象;最大等效应力出现在换热管与管板的连接处和管板与壳体的连接处;随着换热管曲率半径和厚度的增大,最大等效应力呈减小的趋势;正三角形布管方式比正方形布管方式最大等效应力大;椭圆形换热管比圆形换热管最大等效应力大。所得结论对管壳式换热器的正常运行提供一定的参考。     

轮载和水耦合作用下水泥混凝土路面板脱空动力响应分析

为了研究水泥混凝土路面板底脱空区水损害的相关理论,控制和预防板底脱空的扩展和出现,采用数值仿真分析的方法,针对水泥混凝土路面板不同脱空状态、不同脱空面积、不同车辆轴载,考虑真实轮胎荷载模型,运用有限元软件ADINA建立轮载-水-水泥混凝土路面板有限元模型,并对其进行数值仿真分析。结果表明:水泥混凝土路面板含水脱空区域面层的弯沉和弯拉应力明显大于非脱空区域,且角隅脱空区域面层弯沉和弯拉应力比纵缝脱空区域大,而纵缝脱空区域基层滞留水对基层所产生的弯沉和动水压力明显大于角隅脱空区域;角隅脱空区域和纵缝脱空区域路面板随着脱空面积的增大,脱空区域基层弯沉和动水压力逐渐增大,且在相同的脱空面积情况下,板纵缝脱空区域的基层动力响应明显大于角隅脱空区域;随着车辆轴载的增加,脱空区域内含水基层动力响应逐渐增大。采取交通管制、及时注浆或者灌浆和降低轴载等补救措施,可以有效减缓含水脱空区域水泥混凝土路面板结构的破坏。     

冲击速度对带支撑钢构格栅坝抗冲击性能的影响

带支撑钢构格栅坝在拦截大石块,减小泥石流冲击破坏中有十分重要的作用。利用非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对带支撑钢构格栅坝结构模型进行数值模拟。用钢球模拟巨石,以不同的冲击速度在格栅坝中间榀顶层梁柱节点施加冲击荷载,分析在冲击荷载作用下结构的动力响应。结果表明:带支撑钢构格栅坝各处位移随着钢球冲击速度的增加逐渐增大,基本呈现线性变化的规律,尤其在冲击作用点处结构的位移变化率最大,且距冲击作用位置越远位移变化率越小;结构各处应力值随着冲击速度的增加而增大,且距冲击作用位置较远的单元应力变化接近线性增长规律;随着冲击速度的提升,结构各柱脚支反力逐渐增大。     

应力等效线性化对GIS母线壳体的分析

利用ANSYS对GIS四通母线进行有限元应力分析,在设计压力0.6MPa下,对壳体应力集中部位进行应力等效线性化处理,确定合理的等效线性化路径,提取出等效线性化路径上的薄膜应力、弯曲应力等数据进行应力强度评定,对GIS母线壳体开大孔、有支筒体的结构设计时,有一定的参考价值。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。     

单桩横向非线性静力响应的三维有限元数值模拟

利用有限元程序ANSYS，对桩-土相互作用体系中单桩的横向静力响应进行了三维有限元数值模拟．在水平拟静态荷载作用下，分析了土体的非线性，桩-土之间接触面的分离．桩的长宽比等因素．对单桩横向响应的重要影响．最后．通过与Trochanis的数值解作比较。比较真实的反映了．单桩在水平拟静态荷载作用下的响应，以及各种非线性因素在桩-土相互作用体系中所起的作用．     

含相互作用裂纹海洋立管疲劳寿命数值分析

采用ANSYS有限元软件计算含不同尺寸裂纹的海洋立管在内压和波浪力共同作用下的疲劳寿命,分析了海洋立管的疲劳寿命随裂纹几何参数的变化规律.发现对于深度a=5mm长度变化的裂纹,海洋立管的疲劳寿命随着裂纹夹角的增大逐渐减小;当裂纹之间的夹角从10°增加到50°时,疲劳寿命随裂纹长度的增加而减小的程度趋于平缓,即两裂纹之间的夹角对海洋立管疲劳寿命的影响随着裂纹夹角的增大而逐渐减弱.     

高性能夹芯外挂墙板的有限元模拟研究

【目的】为了研究一种多功能实心区域的预制高性能混凝土夹芯外挂墙板的抗弯性能。【方法】利用有限元模拟软件ABAQUS建立试件的有限元模型，并讨论混凝土强度、内外叶板厚度、钢筋间距、钢筋强度对抗弯性能的影响。【结果】结果表明：该新型墙板具有良好的刚性和延性，模拟过程中最大应力部分出现在荷载加载点的纯弯段区域；在总厚度不变的情况下，混凝土强度、内外叶板厚度能明显提高其承载能力；钢筋间距、钢筋强度对承载力基本没有影响。【结论】综上所述，该类型墙板抗弯性能良好，能满足安全使用要求，在实际工程中可以通过提升混凝土强度、内外叶板厚度来获得更加优异的抗弯性能。     

深厚软土中承式桩板复合地基受力与变形特性试验研究

开展现场试验,研究深厚软土区中承式桩板复合地基桩土应力和分层沉降。结果表明：当路基填土高度在桩板结构承台板以下时,随着路基填土荷载的增大,桩顶应力和桩间土压力逐渐增大;当填土高度大于承台板标高后,路肩下桩顶应力和桩间土压力大于承台板下的桩顶应力和桩间土压力;当承台板上基床填筑完成后,承台板下桩间土压力随着时间的推移逐渐减小,地基面桩间土压力呈缓慢减小规律,而桩顶应力逐渐增大,随着预压时间的增大,路基中心处、路肩下和最靠近坡脚处的桩土应力比均呈缓慢增大规律,但是增幅较小;当上部荷载恒定后,地基变形后期沉降主要发生在下卧层位置。     

液化石油气储罐应力腐蚀的分析与预防

近年来，液化石油气在丁业和人民生活中得到日益广泛的应用。随着储存液化石油气的储罐不断增加，液化石油气所含硫化氢腐蚀介质对储运设备造成应力腐蚀开裂的现象，也逐渐引起了人们的重视和关注。本文，笔者对液化石油气中所含H2S腐蚀介质对储罐的应力腐蚀及预防措施进行了探讨。     

大型坞门的有限元静力特性分析

应用ANSYS软件对某大型坞门进行有限元仿真计算,计算坞门在水压力作用下的约束反力、变形和应力,为坞门的结构设计提供理论依据.计算结果表明,该坞门的梁系布置和拟定的截面尺寸是合理的,其面板、甲板、纵横梁等主要受力构件在水压力作用下的最大应力为许用应力的67%～92%,趋于优化设计要求.     

基于流固耦合油气混输泵双端面机械密封的变形分析

为了研究油气混输泵双端面机械密封的性能,采用Pro/E软件建立了密封动环、静环三维几何模型,由FLUENT软件模拟获得的液膜压力作为动、静密封环的边界条件之一导入ANSYS Workbench进行单相流固耦合计算,在不同工况下对动、静密封环的应力和变形分布规律进行分析。结果表明双端面机械密封的最大变形和最大应力发生在动环与静环的端面接触位置,动环、静环和动静耦合端面上产生的变形量随含气率的增加而增大,但应力分布变化不大。所选用的双端面机械密封能够满足要求。     

水泥搅拌桩处理软土路基变形影响因素分析

为研究水泥搅拌桩处理软土路基的路堤变形影响因素,通过运用有限元软件建立软土路基数值模型,并针对不同地基不均匀程度、路堤高度、桩长及桩位间距对路堤位移及应力的影响规律进行对比分析,得出以下主要结论:地基不均匀程度为工况②时,路堤的变形量和应力值最为合理;路堤高度20m时,路堤位移和应力增大幅度较小,路堤高度20m时,位移和应力增长幅度较大;适宜增加水泥搅拌桩长度可以有效减小路堤变形和轻微降低路堤的应力变形量;增加水泥搅拌桩桩位间距会增大路堤位移变形量和水平应力变形量。研究结果可为水泥搅拌桩处理相关软土地基提供借鉴。     

装载机驱动桥壳有限元静力学分析

本文通过Proe软件对装载机驱动桥壳体进行三维建模,借助ANSYS Workbench软件对其结构进行有限元静力学分析,得到此桥壳的等效应力和变形分布情况,为下一步的桥壳改进及优化提供了依据。     

拱型波纹屋盖结构风致振动数值模拟研究

为研究拱型波纹屋盖结构在脉动风作用下的风振响应及位移风振系数,利用MATLAB语言编制波纹拱在不同跨度、矢跨比及支座约束情况下的风速数值模拟程序,得到各节点位置处风压时程,并将风压施加在有限元分析模型的单元上,利用ANSYS有限元分析软件对18m、30m跨波纹拱进行水平及竖向平均风、脉动风作用下的风振响应分析,得到了结构的风振系数.计算结果得出,结构在脉动风作用下位移的变形特点与相应平均风作用相一致,结构在脉动风作用下的各节点竖向位移大于在平均风作用下的位移,且水平脉动风作用下的竖向位移大于在竖向脉动风作用下的位移.风振系数随着结构的跨度增大而增大,支座约束为固支波纹拱的风振系数小于铰支波纹拱,因此提高结构刚度可以降低结构的风振系数.     

多塔裙楼与地基基础相互作用的上部结构分析

结构设计中往往不考虑上部结构与地基基础之间相互作用,通过ANSYS建立三座高层塔楼及其裙房有限元模型进行受力分析,研究上部结构和地基基础相互作用下的上部结构柱、梁、裙房剪力墙内力分布特点。结果表明:塔楼上部结构会在相互作用影响下出现边柱及角柱的内力增大,其中在角柱部位的内力增量最多,共同作用对上部结构柱轴力的影响主要在结构一、二层,且角柱受影响较大。相互作用同样对底层梁及裙房外墙计算结果影响较大,在设计时应注意裙房外墙等部位的裂缝控制。     

液化石油气储罐应力腐蚀的分析与预防

近年来,液化石油气在丁业和人民生活中得到日益广泛的应用。随着储存液化石油气的储罐不断增加,液化石油气所含硫化氢腐蚀介质对储运设备造成应力腐蚀开裂的现象,也逐渐引起了人们的重视和关注。本文,笔者对液化石油气中所含H2S腐蚀介质对储罐的应力腐蚀及预防措施进行了探讨。     

法兰压板的有限元计算

法兰压板的最大工作压力是其安全正常工作的重要技术参数.应用有限元分析软件ANSYS8.0对SAE法兰压板进行强度分析,掌握在不同荷载作用下,法兰压板内应力的变化情况,计算出法兰压板内应力达到材料许用应力时的荷载.实验表明有限元计算得出的结果是正确的.