动力作用下钢箱连续梁桥有限元模型修正

针对施工和使用阶段过程中,桥梁结构的受力状态不断变化,以及使用阶段多种载荷对桥梁上部结构的作用使桥梁上部结构受力状态不断变化的问题,采用有限元软件对桥梁上部结构进行分析,建立与实际情况更接近的有限元模型,更准确的模拟不同作用力对桥梁上部结构的影响.提取环境激励法下桥动态测量值作为目标函数,以纵向弹簧刚度、横向弹簧刚度、底板纵向加劲肋厚度、顶板厚度作为修正参数,对连续刚构梁桥进行模型修正.结果表明:修正后有限元模型的动力特性与实测结果的误差仅为3%,修正后的结构有限元模型可以为大桥损伤监测、整体评价以及深入研究提供可靠依据.     

建筑物带基础整体移位模拟及结构受力状态监测参数

以实际工程为例,结合在建建筑物带基础整体移位的工程特点,应用ANSYS workbench建立有限元模型,使用静力分析的方法模拟分析整个结构在顶升移位和平移移位过程中的受力状态.通过分析其变形和应力,发现采用液压悬浮滑移系统可解决该建筑物左右单元质量分布不对称对移位安全影响的问题.分析结果显示,该移位建筑物较大的变形和较大应力发生于筏板基础.通过模拟对比分析,结合工程自身特点,将筏板基础在移位过程中出现较大响应部位的变形、应力和应变作为该结构受力状态监测的参数,这些监测参数可为建筑物移位工程中和就位后安全状态的监测提供参考.     

面向结构安全评估的大跨斜拉桥基准有限元模型

探讨了以结构安全评估为目标的大跨斜拉桥基准有限元模型建立与修正的策略与方法.采用基于灵敏度分析的模型参数修正方法建立并修正了润扬大桥斜拉桥的整体动力分析模型.在此基础上建立了扁平钢箱梁的局部应力分析模型,并采用子模型方法进行钢箱梁整体尺度与局部尺度之间的跨尺度衔接.分析结果表明,润扬大桥斜拉桥多尺度有限元模型的计算结果与实桥测试结果吻合良好,说明该多尺度模型能够较好地满足桥梁结构损伤诊断与状态评估的技术要求,可以作为该桥结构安全评估的基准有限元模型.     

砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析

托换节点的可靠性是保证房屋整体平移安全的重要因素之一.为研究砖柱托换节点在平移过程中的受力性能,以某保护建筑为例,采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型,分别对采用高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析,同时结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果表明,采用HPFL加固方式能有效提高砖柱托换节点的承载力和变形能力,有效抵抗平移过程中各种不利作用,该加固托换方式是安全可靠的;实际监测结果与模拟结果吻合较好,证明了该模拟方法的可行性.     

某空间网架多工况受力分析与施工控制分析

通过建立空间网架有限元分析模型,对某实例网架结构杆件的受力进行了计算分析,研究了杆件的受力特点和分布规律.对网架结构施工中常出现的问题进行了总结,在此基础上,根据理论计算结果,基于杆件的受力特点,提出有针对性地进行网架结构的施工质量控制思路,保证了结构施工质量,监测结果表明网架结构的应力和整体变形满足相关规范的要求.     

多跨曲线连续刚构桥悬臂施工控制试验研究

曲线连续刚构桥在悬臂浇筑施工中,由于结构体系随着施工进程不断转换,导致结构的受力状态愈加复杂。为确保曲线连续刚构桥顺利合龙且应力状态满足设计要求,需对施工中结构状态进行分析研究。以马王河特大桥主桥为工程背景,使用Midas Civil软件建立有限元模型,并计算了施工阶段桥梁的预拱度值及立模标高;在与现场实测应力及线形数据进行对比后,在二者吻合的基础上对全桥最终线形进行了拟合,结果表明：成桥后桥梁结构的受力状态及线形与目标一致。     

基于Workbench的水平定向钻机大梁模态分析与优化设计

大梁是水平定向钻机的主要承载部件,其强度和刚度对钻机能否正常工作影响很大.本文分析了钻机大梁的结构和受力情况,采用Workbench建立大梁有限元模型并进行模态分析,根据其前六阶振动频率和模态振型结果对大梁进行结构优化,优化设计后的大梁固有频率明显提高,基本消除了共振的风险,同时质量及成本明显降低.有限元分析结果为钻机大梁的设计提供了参考依据.     

桥梁结构荷载试验分析与研究

对金砂-汕樟立交桥的荷载试验结果进行分析,根据设计资料建立三维有限元模型,对相应工况进行模拟,通过模型计算值与实测挠度、应变与频率各参数的对比和分析,了解桥梁结构在各种作用力下的实际受力状态和工作状况,判别已建桥梁符合设计标准,满足使用要求。测试结果可以为有限元模型修正提供依据,同时也为桥梁使用状态评估、健康监测提供较可靠的基准模型。     

实测模态下三跨整体桥精细化基准有限元模型

以一座新建的整体式桥台桥梁(简称整体桥)为工程背景,建立服务于健康监测的精细化基准动力有限元模型.将设计阶段基于梁格法建立的全桥三维模型与采用梁-壳单元的精细化模型作为初始有限元模型,把环境激励下获取的实测模态信息(自振频率与振型)作为参照,基于参数灵敏度分析修正了上述两种结构模型.结果表明：尽管两种模型修正后都可以获得与实测模态尤其是频率值较好的吻合度,但修正后的梁格模型的模型参数严重偏离其真实的物理意义,难以作为长期监测的基准模型;而修正后的精细化梁-壳单元模型的模型参数物理意义明确,可以作为计入环境因素影响(如温度、湿度等)的结构长期监测的基准模型.该研究还基于动力试验和模型分析结果讨论了整体桥特有的结构-土相互作用的问题.     

江南传统木构建筑模型修正方法研究——以津逮楼为例

为研究江南传统木构建筑围护结构对整体结构受力性能的影响,并为该类型建筑的抗震和抗风计算提供依据,以典型江南传统木构建筑——甘熙故居津逮楼为例,采用有限元分析和结构动力特性测试的方法对该类型传统木构建筑的结构模型修正方法进行研究.首先,采用SAP2000有限元软件分别建立了不考虑围护结构效应的一种模型和考虑围护结构效应的3种修正模型,并进行结构动力特性分析;然后,采用结构动力测试分析系统对建筑进行现场测试,并将测试结果与3种修正模型计算结果进行比较分析.结果表明:相比于不考虑围护结构效应,考虑围护结构效应后3种修正模型的前三阶自振频率明显提高,等效斜撑模型的提高幅度为220%～307%,等效斜撑+幕墙墙元模型的提高幅度为228%～345%,而整体简化模型的提高幅度为230%～295%,但第一阶振型和第二阶振型发生了明显改变.等效斜撑模型的计算结果最接近真实测试结果,误差在15%范围以内,是最优的修正模型.等效斜撑+幕墙墙元模型的计算结果与实测结果的误差基本在20%以内,是其次可接受的修正模型.而整体墙元模型的计算结果与实测结果严重不符.对该类型传统木构建筑进行振动响应分析、风振作用下的受力性能分析、多遇地震作用下的弹性受力性能分析时,建议采用等效斜撑模型进行计算.当对该类型木构建筑进行设防地震、罕遇地震作用下出现弹塑性变形时的结构分析,需考虑围护结构失效时,建议采用不考虑围护结构效应模型进行计算.     

DZ450/9-S钻机底座静态及动态特性

根据DZ4 5 0 / 9 S钻机底座的实际结构特点 ,建立了三维有限元模型。应用有限元分析程序分别对底座进行了静、动态特性分析。在静力分析中 ,按两种工况给模型加载 ,并获得了可靠的计算结果。通过分析DZ4 5 0 / 9 S底座结构的模态 ,得出底座结构前 15阶固有频率和模态振型。分析结果表明 ,三角架前、后腿和后立柱是底座结构在动力特性上存在的 3个薄弱环节 ,在此基础上 ,提出了改进DZ4 5 0 / 9 S钻机底座结构的措施     

基于MATLAB和ANSYS的挖掘机工作装置结构静强度分析

液压挖掘机反铲工作装置结构的复杂性和边界条件的多变性给对工作装置强度分析带来了很大困难.在对挖掘机工作装置受力分析的基础上,编程自动求解挖掘范围内各铰点受力,利用坐标旋转变换,得到用于各构件有限元分析的边界载荷,最后在ANSYS中编写载荷步文件自动对构件进行多工况静强度分析.实现了各构件有限元网格模型的共享和边界条件的自动获得,为各构件的多工况有限元分析提供了新的方法;同时也大大降低了对工作装置进行静强度分析的工作量.     

修井机底座改造设计计算及结构应力测试

由于修井机底座的底部为四圈封闭的框架结构,在修井作业时无法避让抽油机基础,必须拆除基础后才能进行大修作业。为免去拆除基础的工作量和费用,根据现场需要对ZT135修井机底座进行了改造设计计算及结构应力测试。底座属于空间钢结构,在设计上采用安全系数法。根据安全系数计算出材料的许用应力。通过应用有限元分析软件对改造后的结构进行仿真分析,根据计算结果调整各构件的尺寸及相关结构,使结构的最大应力小于许用应力,满足结构强度要求。采用应力测试的方法对改造设计后的底座承载能力进行测试,确定改造后结构是安全的,说明对修井机底座的改造设计是可行的。     

轿车车身强度及刚度有限元分析

为了便于修改和调整轿车整车的有限元模型,提高有限元模型生成速度,对轿车车身和车架的强度和刚度进行有限元分析。应用参数化曲面造型技术、参数化变量技术实现整车的映射网格自动剖分,应用薄壳单元和厚壳单元模拟车身和车架,建立了全板壳单元轿车车身骨架有限元计算模型。采用映射网格单元来分析计算,优化处理存储数据,使得车身、车架变形和应力分布的分析计算速度更快、精度更高,并且获得更好的分析结果。在弯曲、扭转工况下对轿车车身进行强度、刚度分析,计算出变形和应力最大部位,并依据最大应力区,提出改进方案,降低了最大应力。     

基于向量式有限元的岸桥动力学分析

岸边集装箱起重机小车沿着大梁进行运动的同时也会带着吊重移动,为了对工作状况下的岸桥的结构行为进行确认需要进行移动吊重与小车作用下的动力学分析。岸桥是一种结构复杂的大型机械,一般使用有限元分析软件对其动力学行为进行模拟。向量式有限元作为一种新型理论,脱离了传统有限元软件与方法的束缚,在多个领域得到了应用。本文使用向量式有限元理论建立了岸桥整机模型,考虑了结构中的铰接点、质量点和耦合单元,进行高度变化的偏摆吊重与移动质量小车作用下的岸桥动力学分析。     

基于有限元的旋挖钻机动力装置减速器分析

对比分析几种旋挖钻机动力装置减速器的结构形式,利用SolidWorks软件建立液压驱动动力装置三维实体模型,结合Simulation软件对几种减速器结构进行有限元静力仿真分析,从理论上分析减速器在正常钻孔作业工况下应力、应变的情况,为旋挖钻机动力装置实际的开发和应用提供依据。     

基于有限元的卡带式快开盲板应力分析与可靠性研究

快开盲板是一种能快速开启和关闭的机械装置。本文主要基于有限单元法对卡带式快开盲板总体结构进行应力分析和强度校核,应用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,得出盲板各部分结构工作时的安全可靠度,及所能承受压力的数学期望,并掌握了盲板各部分结构的强度储备情况。     

经编机摆动臂有限元分析及优化设计

以有限元分析与优化设计理论为基础,结合UG NASTRAN有限元分析软件,建立了经编机槽针床摆动臂结构的有限元分析模型,对其结构进行了静力学应力分析,利用应力分析结果作为优化设计的强度和刚度约束条件,建立了经编机槽针床摆动臂的数学模型,并对其进行优化。结果表明,在保证零件强度和刚度的前提下,通过改变主要设计尺寸参数,使结构的质量减轻了7.6%,从而有效提高了机构的运行速度。     

柴油机主副连杆有限元分析方法

主副连杆结构特殊,工作环境复杂而且恶劣,它作为柴油机的主要零部件之一,关系到柴油机整机工作的可靠性.该文研究采用有限元方法对其进行结构强度分析的技术措施.基于I-DEAS 11.0软件平台,应用特征建模技术对某柴油机主副连杆机构进行了实体化建模.利用接触单元模拟实际工作中各构件之间的接触状态,选取主缸最大爆压时刻作为连杆静强度分析载荷工况,实现了对主副连杆结构的应力和变形分析.寻求到了一套进行主副连杆分析的有限元分析技术途径,可为此类结构的可靠性设计提供参考依据.     

热轧带钢R2粗轧机下主传动轴断裂有限元分析与应用

以某2250热轧带钢厂R2粗轧机承受较大载荷的下主传动轴为研究对象,采用Marc软件建立了该传动轴薄弱区段弯扭应力分析三维有限元模型.扭转、弯曲和弯扭联合作用等不同载荷条件的有限元分析表明:不同工况下传动轴在托架支持的局部轴段的缩颈导致该处应力比非缩颈处的应力增加约60%;异常扭矩是造成传动轴产生裂纹和断轴的主要原因;采取将传动轴缩颈区段改为实心区段的加固措施可减小最大扭矩应力值21%.改进后的具有裂纹的传动轴已成功应用于粗轧机的正常轧钢生产.