汽车悬架橡胶衬套静刚度设计方法

基于刚度叠加法的原理、非线性有限元分析及优化理论,提出了悬架衬套3个方向静刚度的设计方法。以某乘用车悬架橡胶衬套的三向静刚度设计为例论述了该方法的有效性。该方法对悬架衬套三向静刚度的设计具有指导意义。

钢管混凝土拱桥拱肋模拟方法探讨与分析

为研究不同模拟方法对钢管混凝土拱桥拱肋的刚度取值和结构力学行为的影响,结合统一理论法与刚度叠加法的优点,按照统一理论双单元法的思路建模分析,根据GB 50923—2013和JTG/T D65-06—2015两本规范针对拱肋轴向刚度和抗弯刚度的差异,建立误差分析模型进行比较。并以净跨径390m中承式钢管混凝土拱桥为研究对象,分别基于统一理论法、统一理论双单元法和刚度叠加法建立有限元模型,探讨分析在恒载作用下不同模拟方法对钢管混凝土拱桥主拱轴力、位移和稳定性的影响。结果表明:通过统一理论法和刚度叠加法计算的刚度误差比较可检验钢管与混凝土的强度等级的匹配性,对于外径1.2 m的钢管混凝土,C60混凝土与Q345钢材的匹配性更优,且钢管壁厚为20~32 mm时最佳;主拱关键截面采用统一理论法、统一理论双单元法的轴力计算结果与刚度叠加法相比,相对差值均不超过5%;统一理论法模拟拱肋的整体刚度和稳定系数均大于刚度叠加法,是分析大跨钢管混凝土拱桥稳定的一种可靠、经济的方法。

基于参数化有限元的橡胶衬套结构优化设计

利用刚度叠加原理和参数有限元分析,建立了橡胶衬套几何参数与其六向刚度的非线性关系式;针对刚度匹配的设计要求,通过设定不同的目标函数,得到了橡胶衬套结构的最优解。优化结果表明,橡胶衬套结构参数的优化设计是可行的。

N段变截面悬臂梁的挠度公式

利用变截面悬臂梁的刚度叠加法原理,求出一般情况下的有集中荷载作用时的多段变截面悬臂梁的挠度,从而推导出N段变截面悬臂梁在有集中荷载作用时的挠度公式。

侧向力作用下变截面塔式容器顶部挠度计算

针对石化装置中一些高径比H/D很大的塔式容器在其顶部挠度超标而设置土建框架限位时无简便计算的问题,利用刚度叠加法,在特定的假设条件下,推导出任意的变截面(包括不等直径、不等壁厚及其任意组合)塔式容器在受侧向力作用下的塔顶挠度的计算公式。运用载荷叠加原理,求得实际的截面轴向应力和塔顶挠度为"内压及以风载荷、地震载荷、偏心载荷等标准规定的各种载荷"与"在设置土建框架限位时仅仅受侧向设定高度的限位装置给定集中力"两步载荷叠加的结果。同时,还指出了需要组合调整土建框架限位装置的高度及其对塔式容器的集中反力的大小,以达到技术经济综合成本最优化的要求。

隧道复杂支护结构体系的协同作用原理

隧道支护结构体系极其复杂,通常是由围岩和多个施作顺序及空间分布形式各异的支护结构组成,为分析复杂支护结构的协同作用关系,建立了包括初步加固圈、初期支护圈和二衬储备圈的复合支护圆环模型,并通过求解同心复合圆环问题,给出了模型任意圈层的内力和变形关系表达式;依据围岩变形特点划分为3个阶段,分别为超前变形阶段、急剧变形阶段和缓慢变形阶段,在此基础上明确了各阶段支护作用的重点;给出了复合支护体系在不同刚度、不同强度以及不同施作时机条件下的支护特征曲线;建立了超前支护内部协同承载模型,分析认为"超前支护壳体"与"掌子面前方岩土体"在支护刚度上的相互增益提高了超前支护整体的稳定性。通过研究核心岩土体与后续支护圈层的空间位置替换关系,从刚度需求角度揭示了围岩有必要提高自身的强度或发生一定的变形才有可能再次达到平衡状态的原因。