基于等值刚度算法管道应力分析系统开发与研究

该文提出的等值刚度法是将复杂的多分支管道应力计算，通过计算数学的等值变换原理，转换成无分支管道求解应力的一种计算模型。基于该模型开发的软件与美国SAP（有限元方法）、日本CASEII等软件在工程应用后比较，具有精度高、计算速度快、适应范围广等特点。该方法在石油、化工、发电等行业的新建厂管网和老厂改造管网工程设计中有一定的应用与推广价值。

平行圆管空心板双向抗弯刚度的确定

平行圆管空心板横管方向抗弯刚度的取值问题尚未获得圆满解决。本文通过有限元分析,发现横管方向平均应变仍符合平截面假定;提出了两种基于数值解求其等效刚度的方法,即分别用水平位移按刚度定义计算和用竖向挠度按挠度-刚度关系式计算,两种方法的结果得到了相互印证;继而经拟合得到了横管与顺管两个方向刚度比的经验公式,简单实用。值得指出,本文提出的等效刚度确定方法简便合理,对解决类似问题有重要的借鉴价值。

蜂窝梁等效抗弯刚度的确定方法

通过分析不同开孔的蜂窝梁,提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果,按照经典力学中挠度-刚度或弯矩-曲率关系式反算刚度,具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表达式,并以常用的六边形孔和圆孔为例,通过大量有限元分析,得到了腹板刚度折减系数表,然后进一步给出了该系数的半理论半经验计算公式。结果表明,采用该公式可快速求得蜂窝梁的等效抗弯刚度。

事故内压下预应力混凝土安全壳可靠性分析

对预应力混凝土安全壳进行了事故内压下的可靠性分析。研究以Monte Carlo有限元模拟为基础,一方面,根据概率守恒原理,以有限的随机结果表征实际响应的概率分布;另一方面,有限元分析结合分层壳单元、混凝土损伤软化本构及割线刚度算法模拟安全壳的非线性行为,在保证模拟精度的基础上提高计算效率。以桑迪亚国家实验室的安全壳试验为案例,对可靠性分析进行说明。计算位移值与试验值的比较说明,有限元计算模型和参数基本合理。考虑材料参数随机性,通过200次有限元模拟得到结构响应的概率分布;以整体应变为失效指标,得到内压下的失效概率曲线。分析表明:在实际功能性失效和结构性失效内压下,模拟所得失效概率分别达到了72.03%和68.78%,与试验结果具有一致性。

复杂高层建筑中转换层设计探讨

通过大型通用有限元ANSYS分析两端固接单跨梁在跨中集中力作用下的破坏形式,来模拟梁式托柱转换梁竖向荷载作用下的破坏,说明转换梁在柱底不附加吊筋与密箍的合理性;并对带转换层的高层建筑设计中存在的问题根据《高规》要求提出建议和解决方法。

MEMS高g值加速度计力学分析

运用有限元软件ANSYS并结合刚度矩阵算法对一种高g值加速度计结构进行了应力分析和模态分析,得到了在50000gn值的冲击下加速度计的应力、最大位移、模态响应,表明该结构能够在高冲击环境下安全工作。