弹性抗弯铰模型在管系结构分析中的应用

本文讨论了管道弯头的力学简化模型——弹性抗弯铰在管系结构分析中的应用,给出了考虑结点柔性的直管单元的单元刚度矩阵和等效结点载荷。与传统的弯管单元相比较,文中给出的方法可以减少单元和结点数目,节约计算机内存空间和计算时间,并能得到工程上较为满意的结果。     

Bernoulli-Euler微梁振动特性的尺寸效应

基于修正偶应力理论推导任意截面形状Bernoulli-Euler微梁的变形能、弯曲刚度、外力功、动能等基本变量的偶应力理论表达式,进而通过Hamilton原理建立Bernoulli-Euler微梁的偶应力理论动力微分方程.根据偶应力理论弯曲刚度表达式,研究任意截面形状Bernoulli-Euler微梁弯曲刚度的尺寸效应...     

石油射孔弹聚能效应的三维数值分析

建立某型号石油射孔弹的三维有限元模型,运用LS-DYNA对射孔弹装药起爆后,炸药爆轰及射流的形成、延续和断裂过程做了详细的模拟分析,得到了全过程射流压力、速度等参数的变化情况. 结果显示,本型号射孔弹射流完全形成历时33.997 μs,此时间段内,每时刻药型罩材料上的最大压力处是射流形成的源头;在射流最大压力值开始衰减后,射流的最大速度也不再增加;射流断裂的主要原因是射流速度梯度的存在导致射流微元之间产生了相对位移.     

砂岩储层射孔压实伤害评价

基于应变率对砂岩孔隙度演化的敏感性分析,建立砂岩储层射孔压实伤害评价力学模型。对射孔冲击载荷作用下近孔道砂岩的动力学响应进行数值分析,获得模型中关键力学参数,量化分析砂岩径向孔隙度与渗透率分布,评价射孔压实伤害程度。研究结果表明:数值分析数据与试验数据能够较好地吻合,验证了射孔压实伤害评价方法的有效性;由于破碎带与网状微裂缝的产生,射孔后孔道内壁表层砂岩孔隙度要高于初始值;压实带内砂岩的渗透率明显降低,严重影响孔道流动性能;距孔道入口端轴向距离越远,砂岩的压实带厚度、孔隙度与渗透率伤害程度越小;随冲击载荷强度的增加或岩石强度的降低,射孔压实伤害程度将增大。     

动态松弛方法中虚密度与时间步长的选择

动态松弛方法将静力问题转化成动力问题进行显式迭代求解,通过设置虚密度可加速收敛。针对虚密度影响收敛时步与计算结果的问题,提出影响收敛速度的时步比概念,从节点运动角度推导出时步计算公式,给出密度设定方法,并采用可变形离散单元法进行编程验证。结果表明:节点平衡位置与密度无关;虚密度加速收敛的关键在于不同单元设置不同密度,使得其拥有相同的收敛时步;按照新提出的密度、时步设定方案进行参数设定,加速收敛效果明显。     

有限元与离散元混合法在裂纹扩展中的应用

基于有限元与离散元混合方法研究裂纹扩展模拟问题。对含原生裂纹的结构进行单元离散,用有限元计算单元内部,采用离散元计算单元界面,通过单元连接形式的转变实现连续到非连续的转化;采用平面半弹簧法进行接触判断,通过显示迭代求解运动方程,不断更新单元坐标,实现裂纹扩展的数值模拟。以单裂纹与雁形裂纹在单向位移载荷作用下的扩展为例,对比数模结果与试验结果。结果表明:采用有限元与离散元混合方法可有效模拟单、多裂纹的扩展过程;岩桥为90°的雁形裂纹受对向挤压载荷作用发生翼裂-翼裂贯通。     

材料的低温断裂研究进展

材料的低温断裂是科学研究的前沿问题,对工程有着重要的实际指导意义.笔者对低温断裂的内容和当前国内外的研究进展进行了概述,力求探讨关于低温断裂新的实验技术、新的理论以及新型材料,如纳米材料的低温断裂性能.     

粒子群优化算法在具有奇异位置的多体系统动力学中的应用

以广义坐标形式的高斯原理作为建模方法,采用传统优化与智能优化方法(粒子群算法)相结合的思路,充分发挥传统算法的快速收敛和智能算法的全局搜索的优势,实现约束优化问题的全局寻优目的,从而有效地克服构型奇异给计算造成的困难.分别采用增广拉格朗日方法、零空间方法和高斯优化方法进行仿真,结果表明,高斯优化方法不仅具有较高的计算精...     

压电材料平面裂纹启裂的能量释放率及电效应

针对压电材料的电弹性断裂问题,考虑到电量对断裂的影响,用裂纹尖端场和裂纹围道积分计算了裂纹沿任意方向启裂的能量释放率.以最大能量释放率为启裂准则,结合PZT-5H压电陶瓷材料,分析了电位移载荷对裂纹启裂的作用效果.研究表明,电位移载荷能促进或抑制裂纹的启裂,并使裂纹产生偏折或分叉,其作用效果与施加的电位移载荷的大小和方向有关.     

信息识别技术在深基坑施工中的应用

深基坑工程中，地质条件和施工条件复杂，荷载难于确定，为此，基于时空效应理论中深基坑工程施工的现代设计理念，结合工程实例，采用信息钮识别技术对整个深基坑施工过程进行了实时监测，对地下连续墙墙体水平位移及地下连续墙墙体顶面的沉降或隆起进行了测试，并对墙体位移和内力进行及时预报。与传统反分析方法相比，该方法避免了对参数的敏度分析，概念直观，易于实现，同时把实时监测、参数识别、预测分析和动态控制有机地连接在一起，为深基坑工程信息化施工提供了依据，使施工始终处于可控制的理想状态，保证了整个深基坑工程的安全。