箱型梁极限承载能力试验与理论研究

本文对箱型梁船体模型作了总纵极限承载能力试验研究 ,应用基于塑性节点法开发的程序和通用非线性有限元模拟方法对该模型进行了数值计算 ,获得了与试验较为一致的结果。在试验与理论分析的基础上 ,提出了估算箱型梁船体结构极限强度的解析计算方法 ,通过算例考核认为本方法可用于工程结构设计。

近海固定平台碰撞的准静态分析

本文采用增量有限元方法结合极限分析的概念，研究近海固定平台碰撞的静力强度。文中综合考虑了平台结构在碰撞加载过程中的大变形和塑性变形特性，建立了以广义应力表达的圆管截面的屈服条件，采用塑性节点法（ＰＮＭ）推导得到了单元的弹塑性矩阵。文中也考虑了梁柱单元的屈曲情况。本文所采用的载荷增量法结合牛顿—拉夫逊迭代，可跟踪加载过程中平台结构上塑性铰的出现，并最终获得平台结构的极限承载能力。

塑性节点法的研究及其在薄壳结构中的应用

本文采用变分原理及离散塑性流动定律假设研究了弹塑性有限元的新方法—塑性节点法及其所表示的物理意义。结果表明:该方法的物理实质是所述的塑性流动定理的离散。在一般意义下,本文对其进行了修正,典型板壳例题和复杂壳体结构的弹塑性有限元分析显示,计算结果与文献资料和实验数据符合较好。证明用文中方法进行壳体结构的弹塑性分析是行之有效的和可靠的。

样条有限条塑性铰法分析薄板的弯曲极限承载力

本文用B—3样条函数有限条元塑性铰法考虑薄板大挠度的影响分析了受弯薄板的极限承载力,其结果与有关试验资料较为符合。

Static Analysis of Collision Strength of Offshore Platform

In this paper a numerical analysis method combining FEM incemental technique with limit analysis concept is proposed for the study of the static strength of offshore platform in collision. Large deformation and plasticity are accounted for and the limit yield surface expressed by generalized stress for a tubular section is derived. The modified stiffness matrix of space beam element is formulated by Plastic Node Method. The buckling behavior of beam columns can also be taken into account. It can trace the generation of plastic hinges during loading and finally the ultimate strength of offshore platform against collision is obtained.

钢框架延性节点塑性铰外移的机理研究

在钢结构框架节点的延性和抗震性能的设计中,多种不同削弱形式的梁均能够实现在水平荷载作用下节点塑性铰外移的目的。为此,重点从结构的受力方面,采用增量变刚度法对节点塑性铰外移的机理进行相关研究。对削弱型节点连接类型及传统型的节点连接类型进行相关的结构受力机理的推导研究,从理论上分析比较不同框架结构模型在水平荷载作用下的破坏模式及所对应的极限荷载。综合比较得出:采取一定的削弱方式能够改变构件的极限弯矩,进而实现塑性铰外移的目的;采取合理的削弱形式能够保证在结构极限荷载降低不明显的情况下实现塑性铰外移的目的。

用塑性节点法作船体极限强度分析

本文基于塑性节点法提出了一种较为精确而又高效的非线性有限元计算方法。本方法结合弹性大位移分析理论以及塑性铰模型，同时考虑几何、材料非线性及初始变形、残余应力等因素的影响，发展了一系列的有限单元，如梁—柱元、加筋板元及剪切板元。最后对加筋板格及船体纵向极限强度等工程实际问题作了分析并与试验作比较，证实了本方法的正确性。

空心半螺栓球节点的弹塑性分析研究

采用２０节点３维等参元对一种新型空心半螺栓球节点的弹塑性变形状态进行了有限元分析通过节点的电测试验。

金属塑性成形三维有限元模拟过程中修正触模节点位置的一种新方法

提出了动态边界条件处理中修正触模节点位置的一种新方法——初矢修正法 ,从而解决了金属塑性成形三维有限元模拟中由于离散的模具网格造成的“死锁”问题。采用三维刚粘塑性有限元法 ,考虑工模具间的摩擦 ,采用作者所提出的网格重划方法对畸变网格进行重新划分 ,对叶片的锻造过程进行了模拟分析。在模拟过程中的每一加载步 ,均采用本文提出的初矢修正法对触模节点位置进行修正。叶片锻造三维有限元模拟的顺利进行 ,验证了采用本文所提出的初矢修正法修正触模节点的位置 ,可以避免由于离散的模具网格造成的“死锁”。因此该方法不但可行 ,而且可靠。

基于绝对节点坐标的废塑料薄膜振动特性研究

将废塑料薄膜进行分选回收是目前高效节能的垃圾处理方式,废旧塑料薄膜的振动特性会直接影响分选的精度。基于绝对节点坐标法对废塑料薄膜进行了振动特性分析,基于薄板单元模型理论提出了一种三维柔性薄膜单元模型,引入Neo-Hookean本构模型求解单元的质量矩阵和刚度矩阵,建立废塑料薄膜动力学方程表达式。利用MATLAB软件对薄膜进行自由振动模态分析,并将数值仿真结果与ANSYS结果进行比较,验证了薄膜单元的正确性,为后续废塑料薄膜振动分选的研究与应用提供了理论基础。