有限元计算在复杂混凝土结构配筋中的应用

对复杂结构来说,混凝土结构的配筋计算一直没有很好的方法。有限元软件其强大的通用性是混凝土配筋计算的一种很好手段。本文通过对一漩流沉淀池的有限元分析,给出复杂混凝土结构配筋计算的方法。     

复杂空间结构的有限元分析

利用ＳＵＰＥＲＳＡＰ软件对ＳＳ６Ｂ型电力机车主变压器下油箱在起吊、试验及机车行驶时的各种工况（五种）下进行了空间有限元分析。模拟试验工况的计算结果与实测位移、电测应力基本吻合；其他工况下的分析结果与与主变压器下油箱的实验失效情况相符。文末提出了主变压器下油箱结构的改进意见，可作为设计人员参考。     

复杂结构快速动力重分析的计算方法

本文综述了目前现有的主要的快速动力重分析方法,分析了在各种不同条件下如何正确运用和合理选择重分析方法,然后本文提出了一种新的重分析思想——分步重分析,这是保证结构有较大修改时快速重分析有足够的计算精度的有效方法。     

基于接触单元法的复杂机构有限元分析

针对混合臂式高空作业车作业臂的复杂构型,提出以三维接触有限元方法分析其强度.为了验证三维接触单元建模方法的有效性和分析影响结构应力分布的因素,首先以此方法对简支梁进行强度分析,并与传统的自由度耦合法、界面单元法和理论解析方法的分析结果进行比较.结果表明:接触单元法具有更高的精度;接触摩擦系数和接触刚度因子对全局应力分布的影响很小,与理论分析结果的最大误差小于7%,而接触面间穿透量的允许误差因子的影响可以忽略.最后使用包含摩擦的接触单元法建立作业臂的有限元分析模型,其中的液压缸支撑采用实体单元和弹簧单元综合建模的方式.通过与实验结果进行比较发现,有限元分析结果的误差低于15%,证明了此分析方法具有良好的精度和实用性.     

柴油机活塞热机耦合三维有限元分析

利用有限元分析软件MSC,MARC，对某柴油机钢顶铝裙组合式活塞进行三维非线性有限元分析，在考虑各组件接触关系的基础上，计算了活塞在螺钉的预紧力、热载荷、爆发压力多场耦合作用下的应力场和位移场分布情况，为改进设计提供参考，计算结果表明，活塞顶部第一道环槽温度在安全范围内，由于刚度不对称，顶部变形为椭圆形.     

基于样条函数的复杂造型表面修改

研究了复杂形体计算机辅助修改方法;介绍了形体表面的单点修改和局部曲面修改方法;讨论了样条拟合修改空间模型的3种方法和样条的特性,在此基础上给出基于样条曲线拟合的模型修改方法与数学表达式。并研究了样条曲线技术在鞋楦形体设计中的应用,证明了该方法的可行性。     

复杂高层建筑结构转换层的静力分析

根据近几年来国内外高层建筑的新的发展趋势,从结构受力的角度分析在复杂荷载作用下结构转换层的受力情况。在分析的过程中使用PKPM—TAT和有限元分析软件ANSYS对转换层进行静力分析,分析结果对高层建筑,特别是超高层建筑的转换层设计提供借鉴和参考。     

复杂高层建筑结构转换层的静力分析

根据近几年来国内外高层建筑的新的发展趋势,从结构受力的角度分析在复杂荷载作用下结构转换层的受力情况,在分析的过程中使用PKPM—TAT和有限元分析软件ANSYS对转换层进行静力分析,分析结果对高层建筑,特别是超高层建筑的转换层设计提供借鉴和参考。     

具有表面辐射的导热和对流耦合问题的数值计算方法

本文发展了一个处理具有表面辐射的导热和对流耦合问题的数值计算方法,并应用此方法对一个实际问题进行了温度场的计算,得到了与实验测定值相一致的结果。计算结果与实验测定值的比较表明,忽略该问题的表面辐射对于换热的影响将带来较大的误差。     

斜交轮胎静态接地工况的有限元分析

建立了斜交轮胎(9.00-20 16PR)静态接地三维非线性有限元模型,分析了轮胎静接地状态下接触应力分布、接触印痕以及充气压力、下沉量对轮胎接地状态的影响,并给出了垂直载荷与下沉量以及最大接触应力与充气压力、下沉量的关系曲线.     

NiTi合金密封垫片压紧力分布有限元分析

利用ABAQUS有限元方法分析NiTi形状记忆合金密封面上的压紧力分布,并与同等加载条件下的A1050纯铝平垫、金属石墨缠绕垫片作比较。结果表明:NiTi形状记忆合金垫片密封面上压紧力分布均匀性优于后2种常规垫片;内压力和弯矩作用下,NiTi形状记忆合金密封面压紧力受载荷影响比后2种垫片小。     

含半月板的活体股胫关节接触特性有限元分析

股胫关节接触生物力学研究是人们保护关节减少伤害,理解关节软骨退化造成骨关节病力学成因的关键.该文利用一系列活体膝关节磁共振断层扫描图像(MRI), 构建了含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型.探讨了用有限元显式非线性动力学方法求解关节间存在相对滑动和摩擦时股胫关节接触特性,并模拟分析了在步行过程中外载荷变化时股胫关节的接触力学特性.仿真分析表明: 在载荷增加时,股胫关节接触面积增加,而股胫关节内外侧接触面积之比几乎不变,内外侧平均接触应力基本相等.     

精确模型下斜齿轮接触应力的有限元分析

探讨了基于Pro/Engineer的复杂模型的建模方法,介绍了建立斜齿轮精确模型的方法和步骤,将斜齿轮装配后导入已经嵌入到建模系统的有限元环境内,利用有限元软件对已经建立的斜齿轮模型施加约束、划分网格、建立接触对,对接触应力进行精确的计算,并把分析的结果与传统方法计算得到的数据对比,为以斜齿轮为零部件的产品设计提供了可靠的依据和精确的数据,为工程设计中发挥专业软件和计算机的优势提供了新的思路.     

基于复刚度法的浮筏隔振系统有限元分析

针对船用浮筏隔振系统,采用有限元分析法,建立了两种筏体结构的浮筏隔振系统的有限元分析模型.提出了采用复刚度法模拟隔振器的阻抗,并由试验测得的隔振器阻抗求得了其随频率变化的刚度和结构阻尼系数.在此基础上,采用振级落差方法估算了浮筏隔振系统的隔振效果,并与试验结果进行了对比,理论预测与实测值基本一致.     

CVC热轧机支承辊接触应力有限元分析

为了研究连续可变凸度(CVC)热轧机支承辊的接触疲劳机理,用有限元法分析了其表面滚滑动接触应力。所建立的有限元模型由刚体板、工作辊和支承辊组成。利用刚体板将工作辊辊面位移载荷施加于两轧辊组成的弹性系统,并通过刚体板平动和组合使用弹簧单元与梁单元实现了辊间的三维滚滑动接触。结果表明,最大压应力轴向分布呈S形,原辊形会引起接触应力集中。用Loren tz曲线代替倒角优化了辊形,使H ertz接触应力降低到0.58~1.36 GPa之间,表面层的稳定循环变形在弹性范围内,从而避免了宏观疲劳失效的过早形成。     

基于ANSYS的组合荷载作用下水平受荷桩的有限元分析

根据泰州市郊某一拟建工程中桩的水平静载试验数据,运用有限元分析软件ANSYS,对水平荷载单独作用下的单桩进行了三维有限元数值模拟与分析,并在此基础上对模型进行改进,研究了组合荷载作用下桩的工作性状。主要分析了水平荷载、轴向荷载、桩的抗弯刚度、桩径以及自由段桩长对桩身响应的影响。研究结果表明:桩身水平位移和弯矩随着水平荷载和轴向荷载的增加而增大,且当水平荷载较大时,轴向荷载作用引起的P–?效应(轴向荷载引起的附加位移)比较明显,其随自由段桩长的增加而增大,随抗弯刚度和桩径的增加而减小。     

适用于移动接触的一种协调离散的边界单元

对二维弹性体移动接触问题提出了一种采用协调离散插值的方案,在小应变假设的前提下它能保持边界无法的优良特性.接触区的位移和面力边界条件均能在离散意义下精确满足.文中给出了一些算例来验证所提出算法的有效性和高精度.     

基于压电致动器的有限元分析

由于压电智能结构装置变得越来越复杂化和多样化,给智能结构的设计和优化分析带来困难．为了定量地分析影响执行器与结构材料之间变形传递关系的因素,使用有限元商业软件成为一种方便快捷的途径．使用专用的有限元软件建立单面粘贴压电元件悬臂梁的模型,通过计算分析粘接层和压电层性质(弹性性质和厚度)对执行器与结构材料之间变形传递关系的影响．