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Topology optimization of 3D structures with design-dependent loads 被引量:1
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作者 Hui Zhang 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第5期767-775,共9页
Topology optimization of continuum structures with design-dependent loads has long been a challenge. In this paper, the topology optimization of 3D structures subjected to design-dependent loads is investigated. A bou... Topology optimization of continuum structures with design-dependent loads has long been a challenge. In this paper, the topology optimization of 3D structures subjected to design-dependent loads is investigated. A boundary search scheme is proposed for 3D problems, by means of which the load surface can be identified effectively and efficiently, and the difficulties arising in other approaches can be overcome. The load surfaces are made up of the boundaries of finite elements and the loads can be directly applied to corresponding element nodes, which leads to great convenience in the application of this method. Finally, the effectiveness and efficiency of the proposed method is validated by several numerical examples. 展开更多
关键词 design-dependent loads Topology optimization 3d structures - Load surface pressure loading
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轮胎-沥青路面接触效应数值分析 被引量:4
2
作者 郭红兵 王宁 吕光印 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2011年第1期34-37,共4页
针对轮胎-沥青路面接触效应问题,传统的基于多层弹性理论的双圆简化模式的分析精度十分有限.为分析轮胎-沥青路面结构的实际接触效应,通过三维有限元数值方法,分析了一种典型沥青路面结构在非均布轮胎-路面三向接地压力作用下的Mises应... 针对轮胎-沥青路面接触效应问题,传统的基于多层弹性理论的双圆简化模式的分析精度十分有限.为分析轮胎-沥青路面结构的实际接触效应,通过三维有限元数值方法,分析了一种典型沥青路面结构在非均布轮胎-路面三向接地压力作用下的Mises应力、剪应力和拉应力.研究表明,在非均布轮胎-路面三向接地压力作用下,该典型沥青路面结构在轮胎边缘处存在较高水平的剪切应变能和较大的剪应力,在轮胎横向5个矩形接触区域内明显存在5个拉应力峰值,与圆形均布荷1载作用下的力学响应存在很大差别. 展开更多
关键词 道路工程 接触效应 三维有限元 车辆荷载应力 接地面形状 三向接地压力
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轮胎-沥青路面接触效应数值分析
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作者 郭红兵 王宁 吕光印 《陕西交通职业技术学院学报》 2010年第4期33-36,48,共5页
针对轮胎-沥青路面接触效应问题,传统上基于多层弹性理论的双圆简化模式的分析精度是十分有限的。为了分析轮胎-沥青路面结构的实际接触效应,通过三维有限元数值方法,分析了一种典型沥青路面结构在非均布轮胎-路面三向接地压力作用下... 针对轮胎-沥青路面接触效应问题,传统上基于多层弹性理论的双圆简化模式的分析精度是十分有限的。为了分析轮胎-沥青路面结构的实际接触效应,通过三维有限元数值方法,分析了一种典型沥青路面结构在非均布轮胎-路面三向接地压力作用下的Mises应力、剪应力和拉应力。研究表明,在非均布轮胎-路面三向按地压力作用下,该典型沥青路面结构在轮胎边缘处存在较高水平的剪切应变能和较大的剪应力,在轮胎横向五个矩形接触区域内明显存在五个拉应力峰值,与圆形均布荷载作用下的力学响应存在很大差别。 展开更多
关键词 道路工程 接触效应 三维有限元 车辆荷载应力 接地面形状 三向接地压力
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钢筒仓散料静态压力的三维有限元模拟 被引量:20
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作者 杨鸿 杨代恒 赵阳 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1423-1429,共7页
为考察所储存散料对钢筒仓仓壁的静态压力,建立考虑散料与仓壁相互作用的钢筒仓静态散料压力三维有限元分析模型.散料假定为各向同性,塑性阶段采用Drucker-Prager塑性模型,散料与仓壁之间的接触效应采用刚柔接触模型和面面接触方法进行... 为考察所储存散料对钢筒仓仓壁的静态压力,建立考虑散料与仓壁相互作用的钢筒仓静态散料压力三维有限元分析模型.散料假定为各向同性,塑性阶段采用Drucker-Prager塑性模型,散料与仓壁之间的接触效应采用刚柔接触模型和面面接触方法进行模拟.利用所建立的有限元模型对平底钢筒仓(浅仓和深仓)及锥底钢筒仓的散料压力进行数值模拟,并将数值结果与欧洲钢筒仓规范、我国粮食钢板筒仓设计规范进行对比分析.文中还对平底钢筒仓散料的泊松比、内摩擦角、膨胀角和摩擦系数进行参数分析,结果表明泊松比和内摩擦角的影响较大. 展开更多
关键词 钢筒仓 静态散料压力 三维有限元模拟 接触分析
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高大扶壁式挡土墙墙后土压力特性有限元分析 被引量:14
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作者 王多垠 吴友仁 周世良 《中国港湾建设》 北大核心 2006年第2期14-17,共4页
对扶壁式挡土墙进行三维有限元分析,得到了立板后的土压力分布,结果表明:竖向土压力分布先随覆土深度的增加而增大,但到一定深度后,随覆盖土层厚度的增加土压力增大率减小,当覆盖土层厚度增大到一定数值后,土压力几乎不再增大;水平方向... 对扶壁式挡土墙进行三维有限元分析,得到了立板后的土压力分布,结果表明:竖向土压力分布先随覆土深度的增加而增大,但到一定深度后,随覆盖土层厚度的增加土压力增大率减小,当覆盖土层厚度增大到一定数值后,土压力几乎不再增大;水平方向的土压力分布受肋板的直接影响,在立板的上部,受肋板的影响较小,土压力分布较为均匀,在立板的下部,受到肋板的影响较大,表现出中部大,两侧小,呈类似“抛物线”型分布,深度越大,这种现象越明显,“抛物线”越集中。 展开更多
关键词 扶壁式挡土墙 三维有限元 土压力 接触分析 土拱现象
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不同材料参数和内压的轮胎对单腹板轮毂变形的影响 被引量:1
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作者 余海东 张克实 +2 位作者 卫丰 张光 魏振昌 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2003年第1期44-49,共6页
将轮胎材料简化为各向同性超弹性材料特性,考虑轮胎与轮毂和地面之间的三维接触以及轮胎中钢丝圈的影响,建立飞机单腹板机轮整体结构有限元模型,主要分析不同轮胎材料参数和内压下,单腹板轮毂轮缘处的径向变形。结果表明:轮毂剖面上测... 将轮胎材料简化为各向同性超弹性材料特性,考虑轮胎与轮毂和地面之间的三维接触以及轮胎中钢丝圈的影响,建立飞机单腹板机轮整体结构有限元模型,主要分析不同轮胎材料参数和内压下,单腹板轮毂轮缘处的径向变形。结果表明:轮毂剖面上测点的应变值与实验结果基本一致,轮胎下沉量与轮毂测点的径向变形和轮毂所受的载荷基本呈线性关系;凸出一侧的轮缘变形最大;轮胎下沉量较大时,轮胎材料参数对轮毂的径向变形影响明显;轮毂测点径向变形在1-2.5mm时,相同的径向变形,轮毂受到的总载荷受轮胎材料参数变化而变化,而在变形较大或较小时,影响不明显。对于同一种轮胎材料,不同的内压,轮毂的变形差别比较大,气压越高,对于相同的轮胎下沉量,轮毂受到总体荷载也越高。 展开更多
关键词 单腹板轮毂 弹塑性 超弹性 径向变形 内压 三维接触
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核电汽轮机高压缸法兰结合面接触分析 被引量:9
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作者 侯修群 谢诞梅 +3 位作者 黄祥君 郑华兵 蔡林 魏红明 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第2期89-92,共4页
大型核电汽轮机高压缸尺寸大、结构复杂,运行中多种因素可能导致其受力不均,进而影响汽缸法兰结合面接触状态。以某大型核电汽轮机高压缸为研究对象,建立其三维模型,并用ANSYS/WORKBENCH计算分析了稳态运行时汽缸轴封处温度分布与螺栓... 大型核电汽轮机高压缸尺寸大、结构复杂,运行中多种因素可能导致其受力不均,进而影响汽缸法兰结合面接触状态。以某大型核电汽轮机高压缸为研究对象,建立其三维模型,并用ANSYS/WORKBENCH计算分析了稳态运行时汽缸轴封处温度分布与螺栓预紧力对法兰结合面接触状态的影响。计算结果表明,在给定条件下,螺栓的预紧扭矩为6800N·m、高压缸轴封处沿轴向的温度梯度不高于30℃/m时,法兰结合面接触状态良好;螺栓的预紧扭矩为9200N·m、高压缸轴封处沿轴向的温度梯度不高于40℃/m时,法兰结合面接触状态良好;螺栓的预紧扭矩为12 000N·m、高压缸轴封处沿轴向的温度梯度不高于50℃/m时,法兰结合面接触状态良好。 展开更多
关键词 高压缸三维模型 接触状态 ANSYS/WORKBENCH 螺栓预紧力 轴封处温度
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