基于ANSYS的平面框架结构位移可靠度分析

为研究框架结构位移可靠度,基于蒙特卡罗法和响应面法的基本原理,利用ANSYS有限元分析软件对一榀三跨十二层框架在水平荷载作用下进行了位移可靠度分析.计算结果表明,结构顶层最大水平位移利用蒙特卡罗法和响应面并结合蒙特卡罗法计算的失效概率较为接近;结构顶层最大水平位移的概率分布近似按极值I型分布;在设计过程中要注意截面尺寸对结构位移的影响.ANSYS分析结构可靠度速度较快,数据合理,可为复杂结构的可靠性分析提供参考.     

土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响

针对典型半刚性基层沥青路面,采用有限元方法,选取不同轴数与轮组车辆荷载,分析了土基回弹模量对半刚性基层沥青路面极限轴载的影响.结果显示:路面极限轴载由底基层材料抗拉强度控制.路面极限轴载随土基回弹模量的增加而近似线性地增加,对于单轴双轮组的标准轴型,土基回弹模量由20MPa增加到40 MPa与60 MPa时,路面极限轴载分别增加约19%和29%.此外,车辆的轴数与轮组对土基回弹模量与路面极限轴载的关系有一定影响.     

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。     

水平轴风力机等效静力风荷载下的响应分析

根据某1.5MW水平轴风力机的结构特征,建立风力机的有限元模型,基于高耸结构设计规范得到两种工况下风力机的等效静力风荷载.运用ANSYS软件分别计算风力机在两种等效风荷载下的拟静力响应,得到风力机各部件应力与位移的分布情况.结构的最大应力发生在塔架底部为67.3MPa,机舱的最大位移为0.41m.结果表明,风力机满足静力下的强度要求,为风力机的设计制造提供了理论依据.     

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.     

基于板底脱空的水泥混凝土路面动力特性分析

为了分析板底脱空的水泥混凝土路面动力特性,基于Winkler地基上设置接缝并在接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的三维动力有限元模型,利用Adina有限元中的生死单元模拟不同程度的脱空,分析了移动荷载作用下路面板在不同荷载位置、脱空面积、地基反应模量等条件下的动态弯沉和最大弯拉应力变化规律。结果表明:无论是否存在脱空,在板角隅处引起的动态弯沉和弯拉应力都最大,为最不利脱空位置;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大、随着地基反应模量的增大而减小。研究结果为指导今后水泥混凝土路面结构设计及路面板下地基脱空判断提供了理论依据和参考。     

重载铁路大跨度钢桁梁桥顶推施工关键技术分析与监测

为解决大跨度钢桁梁桥顶推关键工况受力状况和变形监测,以黄大重载铁路黄河特大桥连续钢桁梁多点同步顶推施工为例,利用有限元建模计算最大倾覆力,倒退法计算顶推过程中的最不利工况。找出主桁在桥墩支点处最大支反力值以及导梁前端最大变形值和变形规律;计算主桁和导梁在各施工工况下的最大应力值,验算最大受力节点板局部应力值。根据理论计算值,在最不利施工工况设置对应的变形监控点和主要杆件应力监测点。设置顶推系统并计算水平纵向顶推力,测试并记录各顶推工况的启动和运行状态摩擦系数数据。对比理论计算与监测结果发现实测值略小于计算值,施工过程中的材料强度和变形均在安全可靠的储备范围内。有限元分析和施工监测表明:在大跨度平行弦钢桁梁顶推施工过程中采用自重加0.2倍自重的冲击荷载组合是最安全又经济的荷载组合,同时横向纠偏值对主桁应力和纠偏力的影响基本可以忽略。     

水泥路面防裂断方法

水泥混凝土路面板具有较高的力学强度,在车轮荷载作用下变形小,同时混凝土板在计算汽车荷载作用下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土的比例极限应力.当水泥混凝土板工作在弹性阶段时,基层和土基所承受的荷载单位压力及产生的变形也微小,它们也都工作于弹性阶段,因此从力学体系上看,水泥混凝土路面结构也属于弹性层状体系.     

沥青混凝土路面结构层有限元计算方法和分析

应用三维有限元动力学的基本方法和正交试验设计，结合有限元分析软件ANSYS对重载作用下多层弹性体系的动力响应进行分析．结果表明，路面结构层的厚度是影响竖向应力分布的主要因素．路面材料的弹性模量对路面的整体刚度和面层的剪切应力影响最大，而且材料的弹性模量、泊松比和结构层厚度存在一定的交叉影响．     

蜂窝铝轻质夹芯结构的面外压缩性能研究

【目的】蜂窝铝轻质夹芯结构是一种外层为铝板、中间为铝蜂窝芯的三明治结构。因其优良的力学特性，在航空、汽车等领域得到广泛应用。为改善蜂窝铝轻质夹芯结构的力学性能，对面外压缩性能进行研究。【方法】使用有限元模拟法探讨孔棱边长、孔壁厚度、芯板高度和面板厚度对面外压缩性能的影响。【结果】研究表明，蜂窝铝轻质夹芯结构的抗压性能随孔棱边长增加而降低，压缩性能随孔壁厚度增加而提升，面板厚度对夹芯结构压缩性能基本无影响。【结论】蜂窝铝轻质夹芯结构的面外压缩性能与孔棱边长和孔壁厚度有关，与面板厚度无关。     

双轮载下正交异性钢桥面板铺装层动力分析

为得到简化为双轮轮载时正交异性钢桥面板铺装层静动力响应规律,以某座大跨钢箱梁桥为背景,建立了基于ANSYS的局部有限元模型,进行静载、单车移动荷载、移动荷载列下的数值模拟分析.结果表明:钢桥面板的受力呈现显著的局部特性,当双轮轮压中心位于纵向U肋边线时,正交性钢桥面板受力最为不利;横向最大拉应力、横向最大剪应力可作为铺...     

20 000 m3双吊阀油罐有限元分析

采用弹性力学理论对20000m^3油罐径向位移进行了理论分析,在有限元计算模型处理时,对由不同厚度钢板焊接而成的罐壁进行了板壳元的厚度偏移处理,并详细讨论了地震载荷的计算和影响,为提高计算精度,在整体计算的基础上,对油罐吊阀部位进行了有限元局部细化分析,计算结果表明,罐壁最大径向位移为16mm,最大等效应力为274MPa。     

粉土地基上高层建筑筏形基础监测研究

通过现场测试的方法研究粉土地基上高层建筑筏形基础的上部结构、筏形基础与地基相互作用问题,测试高层建筑的沉降、筏板钢筋应力和基底反力的分布变化规律。结果表明:随着楼层荷载的增加,基础沉降相应增加,同一轴线上测点沉降呈抛物线型;基底反力随着上部结构荷载的增大而增大,荷载较小时基底反力增长较快,建筑结构超过7层后增幅较小;基底反力为中部较小,角部和边部较大;筏板内钢筋应力随上部结构荷载的增加而增加,筏板内上层钢筋的应力增长较快,下层钢筋应力增长较慢,最大钢筋应力为84.63MPa,筏板边缘钢筋应力大,而内部钢筋应力小。     

移动荷载作用下长大上坡沥青路面剪应力分析

为了探究拖挂车荷载作用下长大上坡沥青路面的剪应力场的分布规律,利用有限层软件3DMove Analysis建立了拖挂车的全车模型及长大纵坡沥青路面三维有限层分析模型,系统分析了长大纵坡的坡度、车辆载重和变速运动之间的关系及拖挂车各车轴作用于沥青路面结构面层剪应力的响应规律.结果表明:标载下,纵坡坡度的增大对最大剪应力的影响很小;随车辆荷载增加,路面结构内最大剪应力增大显著;车辆加速或制动会导致沥青路面内最大剪应力峰值增长较大;最大剪应力峰值均出现在路表下0~4cm处,因此提高长大纵坡沥青面层上部的抗车辙性能特别重要.     

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.     

基于正交设计法的刚性桩复合地基模型参数敏感性分析

刚性桩复合地基能很好地改善软弱地基,其中的褥垫层、承台、刚性桩、土和注浆体都能不同程度地影响复合地基的沉降变形.本文基于正交设计法,利用大型有限元软件ANSYS在工程实例的基础上进行了褥垫层厚度、褥垫层模量、承台厚度、承台模量、桩的长度、桩径、桩的模量、上层土模量、下层土模量和注浆体模量、桩距11个参数对复合地基最大沉降和承台差异沉降的敏感性分析.研究表明:刚性桩复合地基中的注浆体模量、上层土模量、桩径、桩距基数对复合地基最大沉降的敏感性显著,桩距、桩径、褥垫层模量、上层土模量基数对承台差异沉降影响相对较大,桩距、桩径、上层土模量对刚性桩复合地基变形计算结果的影响显著.     

条形荷载作用下粘土边坡稳定特征数值分析

为分析坡顶条形荷载作用下的边坡稳定特征,运用有限元强度折减法,以均质粘土边坡为研究对象,在坡顶不同位置施加条形荷载,分析边坡稳定安全系数、坡体内最大剪应力、X方向最大位移以及潜在滑裂面位置4个指标的变化规律。结果表明,边坡稳定性与条形荷载值呈正相关,荷载距坡顶边缘越近,稳定性越差;坡体内最大剪应力、最大位移值与荷载值呈正相关,荷载离坡顶边缘较远时,最大剪应力出现在荷载右缘下方坡体中;坡顶边缘作用有大荷载时,坡体最大位移值增加较快;随着荷载向右移动,边坡潜在滑裂面也向右偏移。     

“L”形平面不规则钢结构的弹塑性时程分析研究

为了研究“L”型平面不规则钢框架结构房屋的抗震性能以及此种不规则建筑的薄弱位置,应用Abaqus有限元软件对某“L”形平面不规则钢框架结构建立三维杆系模型。对不同地震波下钢框架结构进行动力弹塑性时程分析对比,研究结构的顶层位移、最大层间位移、层间位移角以及基底剪力,分析钢结构的薄弱部位。结果表明:在3种地震波作用下,位于结构内部的各轴地震响应差别不大,而位于轴8的角柱上二层的层间位移与层间位移角均相对较大,为该结构的薄弱部位;“L”形平面不规则结构边柱的地震响应要高于中柱的地震响应;结构柱应力变化自下而上不断变化,呈现不连续线性的特点。     

坡面荷载作用下二维边坡稳定性分析

基于极限分析上限法理论,考虑坡面荷载作用的影响,研究二维土体边坡的稳定性。通过求解土体内耗功率、重力功率、坡面荷载功率,推导二维土体边坡在坡面荷载作用下的稳定系数计算表达式,编制稳定系数计算程序,分析内摩擦角、坡角、坡面荷载对边坡稳定的影响规律,为坡面受荷载作用边坡稳定性分析提供理论基础。     

正交异性钢桥面板主要受力特点及设计尺寸对其疲劳性能的影响

基于工程实例背景通过ANSYS软件建立模型,分析正交异性钢桥面板主要构件的受力特点,为后文简化模型的建立提供依据。建立简化模型,通过改变横隔板厚度设计尺寸,来研究设计尺寸的改变对正交异性钢桥面板疲劳的影响。研究结果表明:纵桥向方向,横隔板上应力主要受其前后两个横隔板间距范围内的荷载影响,其余处的荷载对其影响较小;桥宽方向,荷载只影响与它左右相邻的两个U肋上的应力。通过改变构造设计尺寸,正交异性钢桥面板的疲劳性能受到一定程度的影响,合理的设计尺寸对提高正交异性钢桥面板的疲劳性能很有帮助。