光滑薄壁管件的多軸循環(huán)彈塑性有限元分析

通過對填石料動(dòng)力特性的室內(nèi)試驗(yàn)研究,探討了填石料在振動(dòng)壓實(shí)中的沉降量和內(nèi)部土壓力變化,并采用drucker-prager彈塑性本構(gòu)模型對填石路基的動(dòng)力特性進(jìn)行了有限元分析。結(jié)果表明,理論值與實(shí)測值吻合較好,即使在較大的動(dòng)力荷載作用下,填石料內(nèi)部產(chǎn)生的塑性區(qū)也只是暫時(shí)和局部的,仍可維持其整體穩(wěn)定,并具有應(yīng)變硬化的動(dòng)力特性。

為了解決預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法的不完善的問題,對預(yù)應(yīng)力用液壓千斤頂錨固體系結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化,通過對單孔錨具的彈塑性有限元分析,模擬預(yù)應(yīng)力錨具的實(shí)際工作狀況,描述載荷狀態(tài)下錨具與夾片的相互作用,獲得不同結(jié)構(gòu)尺寸條件下的錨具的應(yīng)力應(yīng)變狀況,把握條件改變時(shí)的受力變化規(guī)律,對錨具強(qiáng)度性能進(jìn)行了系統(tǒng)分析,確定錨具結(jié)構(gòu)尺寸并給出了錨具優(yōu)的合理建議。

大直徑超長灌注樁彈塑性有限元分析——本文在對包含點(diǎn)面接觸單元的彈塑性有限元模型進(jìn)行分析和驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，以蘇通大橋的大型灌注樁為例進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。結(jié)果顯示，該包含點(diǎn)面接觸單元的彈塑性有限元法是可靠的，能模擬樁土之間的大變形，其數(shù)值模擬結(jié)果可...

利用顯式動(dòng)力學(xué)有限元方法對直桿彈塑性動(dòng)力后屈曲進(jìn)行了分析,模擬了直桿軸向碰撞動(dòng)力屈曲的變形及發(fā)展過程。分析中在直桿碰撞端局部臨界屈曲長度范圍內(nèi)引入半正弦波形式的初始缺陷,計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得了很好的一致。分析結(jié)果表明,隨著碰撞過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力波逐漸向前傳播,后屈曲變形過程中所呈現(xiàn)的多個(gè)半波形式的高階屈曲模態(tài)由初始具有單個(gè)半波形式的簡單屈曲模態(tài)迅速演變而成。分析結(jié)果同時(shí)也揭示了直桿動(dòng)力屈曲變形發(fā)展的機(jī)理,以及軸向應(yīng)力波和屈曲變形的相互作用規(guī)律。

考慮補(bǔ)強(qiáng)圈與圓柱殼作為一個(gè)整體子模型和接觸子模型,對開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的圓柱殼進(jìn)行了彈性和彈塑性有限元應(yīng)力分析。比較兩個(gè)子模型和彈性/彈塑性有限元分析的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)接觸子模型和整體子模型的圓柱殼開孔應(yīng)力分布相似,但接觸子模型和整體子模型在殼體和補(bǔ)強(qiáng)圈之間的接觸面上的應(yīng)力分布存在差異。對不同直徑的接管和不同傾角的接管進(jìn)行了有限元分析,分析表明,應(yīng)力分布及最大應(yīng)力受傾角的影響較大,受直徑變化的影響不大。

薄壁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力有限元法分析——以能量變分原理為基礎(chǔ)，考慮了剪力滯后效應(yīng)、剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，通過應(yīng)用一維離散有限元法建立了薄壁箱型梁結(jié)構(gòu)在彎扭耦合作用的計(jì)算動(dòng)力模型．得到結(jié)構(gòu)的自振頻率與ansys計(jì)算模型的結(jié)果進(jìn)行了比較，兩者吻合良好．充分...

在gleeble1500熱模擬機(jī)上試驗(yàn)得到q235b材料在高溫和不同應(yīng)變速率條件下的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線,并以此建立剛-粘塑性有限元模型。運(yùn)用商業(yè)有限元軟件abaqus模擬熱軋h型鋼的開坯過程。通過計(jì)算可以分析軋件開坯過程中的應(yīng)力場分布規(guī)律和壓下力的大小,了解軋件開坯過程中的金屬變形和流動(dòng)情況。為h型鋼開坯工藝的改進(jìn)和預(yù)測產(chǎn)品外形和質(zhì)量提供參考。

采用ansys有限元分析軟件建立三通的有限元模型,并對支主管徑比不同的三通進(jìn)行了彈塑性加載模擬計(jì)算,進(jìn)而得到了三通在內(nèi)壓、面內(nèi)彎矩和面外彎矩3種載荷作用下,應(yīng)力沿相貫區(qū)的分布規(guī)律及危險(xiǎn)點(diǎn)的位置。研究結(jié)果表明:增大支管管徑并不能提高三通承受內(nèi)壓的能力,但可提高三通承受彎矩的能力;三通受內(nèi)壓時(shí)腹部向外膨脹,肩部向內(nèi)收縮;大開孔支管三通所能承受的極限面外彎矩要遠(yuǎn)小于極限面內(nèi)彎矩。

常規(guī)的彈塑性模型由于沒有考慮到損傷對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響,常常得到高于結(jié)構(gòu)實(shí)際承載力的應(yīng)力分布,難以模擬破壞時(shí)由于內(nèi)部損傷的累積導(dǎo)致的變形增加和承載力降低.將規(guī)范應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行簡化,推導(dǎo)出彈塑性損傷模型曲線,采用簡支純彎梁驗(yàn)證了該簡化模型的正確性,然后將該模型應(yīng)用于深溪溝水電站預(yù)應(yīng)力閘墩非線性有限元分析.計(jì)算結(jié)果表明考慮結(jié)構(gòu)彈塑性損傷較線彈性分析能更好反應(yīng)結(jié)構(gòu)真實(shí)受力特性,計(jì)算結(jié)果對預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置和閘墩的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義.

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長細(xì)比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:立柱長細(xì)比對a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長細(xì)比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當(dāng)螺釘連接間距為450、300、150mm時(shí),a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構(gòu)件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對a、b兩類截面3種長度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對于a、b兩類截面立柱,當(dāng)立柱長度和截面厚度相同時(shí),基本構(gòu)件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

為了計(jì)算考慮支撐結(jié)構(gòu)柔度和材料塑性變形影響的大型重載轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)部載荷分布和接觸應(yīng)力,將內(nèi)外圈滾道與滾動(dòng)體接觸等效成單向壓縮彈簧,從而建立包括支撐結(jié)構(gòu)在內(nèi)的軸承整體簡化有限元模型。等效彈簧系數(shù)由單個(gè)滾動(dòng)體的載荷—彈塑性變形關(guān)系曲線確定,而單個(gè)滾動(dòng)體的載荷—彈塑性變形關(guān)系應(yīng)用有限元接觸分析法求得。算例分析表明對于具有塑性變形的轉(zhuǎn)盤軸承,接觸變形、滾動(dòng)體載荷分布、內(nèi)外圈應(yīng)力、接觸應(yīng)力等赫茲理論計(jì)算結(jié)果與有限元彈塑性分析法計(jì)算結(jié)果存在較大差異。因此,對于大型重載轉(zhuǎn)盤軸承不適合采用赫茲理論進(jìn)行分析計(jì)算。

鉆頭柱齒和齒孔的過盈配合,是一個(gè)包含了幾何非線性、材料非線性、接觸非線性的復(fù)雜多重非線性問題,以往的研究工作都是以單齒或多齒為研究對象,本文以q13115-h64型潛孔鉆頭為原型,將硬度極大,變形極小的柱齒視為不變形的剛性體,把過盈量全部均勻作用在孔壁上,使得齒孔邊界變形成為已知,通過在ansys10.0中建立q13115-h64型潛孔鉆頭的有限元模型,對不同過盈量下鉆頭本體的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究,并提出了改進(jìn)意見。

軟粘土地基彈-粘塑性比奧固結(jié)理論的有限元分析——建立了彈-粘塑性比奧固結(jié)有限元模型，采用8結(jié)點(diǎn)等參單元耦合4結(jié)點(diǎn)等參單元的復(fù)合單元形式來模擬土體的變形與土體中孔隙水壓力消散的耦合效應(yīng)；并考慮了固結(jié)計(jì)算時(shí)步與粘塑性時(shí)步的耦合，以保證程序計(jì)算的穩(wěn)定性...

根據(jù)拱型槽板實(shí)際變形情況,建立了合理的有限元計(jì)算模型;介紹了利用ansys軟件對拱型槽板變形的計(jì)算過程;計(jì)算過程中考慮到拱型槽板變形是彈塑性變形,得到回彈前和回彈后的變形圖。

應(yīng)用ansys有限元程序,選取空間殼體單元shell63,在相同內(nèi)壓下,對換熱器設(shè)計(jì)中常用的兩種不銹鋼薄壁波紋管進(jìn)行強(qiáng)度分析,得出二者一個(gè)周期內(nèi)的徑向應(yīng)力、軸向應(yīng)力和剪切應(yīng)力的分布規(guī)律。有限元計(jì)算值與參考文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論比較,表明計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值關(guān)于一個(gè)周期內(nèi)軸向和徑向應(yīng)力的分布規(guī)律相同,有限元(ansys)計(jì)算結(jié)果可供波紋管設(shè)計(jì)、制造參考。

采用大型有限元軟件ansys10.0對單調(diào)水平荷載作用下一榀門式木框架及其各種加固方案進(jìn)行了靜力彈塑性計(jì)算分析.通過各種加固方式下屈服荷載、極限荷載大小的比較以及相對于未加固木框架提高程度的比較,從中提出了對門式木框架加固的最佳方案,從而為木柱梁-土坯組合墻體的抗震加固方案奠定了基礎(chǔ).

順層滑坡彈塑性接觸有限元穩(wěn)定性分析——有限元強(qiáng)度折減法可以作為極限平衡分析方法的一種逆過程。根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道和工程實(shí)踐，建立有限元強(qiáng)度折減法與極限平衡法計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)相關(guān)式，為充分利用極限平衡法計(jì)算滑坡穩(wěn)定性系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)揮有限元強(qiáng)...

本文采用彈塑性有限元方法,系統(tǒng)研究了結(jié)構(gòu)尺寸d/t,r/d(名義直徑和壁厚之比,肩部半徑和主管名義直徑之比)對擠壓三通應(yīng)力分布的影響。計(jì)算結(jié)果表明增大三通肩部過渡半徑可以降低主、支管過渡區(qū)的最大應(yīng)力,同時(shí)也使得該部位的高應(yīng)力范圍擴(kuò)大,增大壁厚能夠有效的降低相貫區(qū)和腹部的應(yīng)力水平,但并不會改變應(yīng)力分布規(guī)律,研究結(jié)果可為三通優(yōu)化設(shè)計(jì)和含缺陷結(jié)構(gòu)的完整性評定提供依據(jù)

本文采用abaqus大型非線性有限元軟件,對帶栓釘新型組合墻板的整體穩(wěn)定問題進(jìn)行研究,考慮了組合板的初始缺陷和材料非線性,運(yùn)用弧長法對單向軸壓下組合墻板整體穩(wěn)定極限承載能力進(jìn)行計(jì)算,得出了組合板的整體穩(wěn)定極限承載力隨各參數(shù)變化的規(guī)律和整體破壞形式。

通過建立面板堆石壩三維有限元模型,并采用南水模型將整個(gè)加載過程分為若干個(gè)荷載步,體現(xiàn)了堆石料復(fù)雜變形特性和施工分期填筑逐級加載的特點(diǎn),同時(shí)采用中點(diǎn)增量法求解,對兩種計(jì)算工況下的結(jié)果進(jìn)行了整理分析比較,得出了一些有價(jià)值的結(jié)論。

為進(jìn)一步分析邊坡開挖加固過程中位移、穩(wěn)定性和危險(xiǎn)滑裂面的變化情況,以彈塑性有限元法為計(jì)算工具,對某水庫邊坡的開挖加固過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,計(jì)算考慮了開挖不加固和開挖并及時(shí)加固2種情況。計(jì)算結(jié)果表明:開挖不加固時(shí),邊坡整體發(fā)生很大位移,開挖完成后安全系數(shù)小于1,塑性破壞區(qū)貫通內(nèi)部的軟弱夾層,邊坡不能保持自身穩(wěn)定,將沿著軟弱夾層發(fā)生滑動(dòng);開挖并及時(shí)加固后,邊坡發(fā)生位移得到有效控制,安全系數(shù)提高141%,軟弱夾層內(nèi)部的塑性區(qū)分布范圍也大大減少,且錨桿將軟弱夾層兩側(cè)巖體連接起來,滑裂面往內(nèi)部發(fā)展趨勢明顯。說明采用的加固措施能有效保證邊坡開挖過程中的施工安全,成果對類似邊坡工程有一定參考價(jià)值。

采用有限元軟件仿真分析了彈簧碰撞塑性應(yīng)變特性及材料模型對塑性應(yīng)變和當(dāng)量應(yīng)力的影響。建立彈簧模型,假定彈簧材料不變,使用不同速度的撞擊物撞擊彈簧,撞擊物模型分別選用剛體模型和動(dòng)塑性模型,分析塑性應(yīng)變的產(chǎn)生原因。仿真結(jié)果表明了剛性模型和動(dòng)塑性模型對塑性應(yīng)變及最大當(dāng)量應(yīng)力的影響,對碰撞仿真過程中材料模型的選取具有指導(dǎo)意義。