角件旋转式模块单元连接节点抗拉性能研究

针对角件旋转式模块单元连接节点,对2个试件进行了静力拉伸试验,研究了角件旋转式模块单元连接节点中角件及旋转件在节点受拉时的受力特性,及下角件顶板厚度对于节点抗拉承载力的影响。通过ABAQUS有限元软件建立节点抗拉模型,将有限元分析结果与试验数据进行对比,证明有限元分析的有效性,并通过参数化分析得到下角件顶板厚度对于节点抗拉承载力的影响。结果表明:角件旋转式模块单元连接节点具有较好的承载力和延性;影响节点承载力的重要因素是下角件顶板厚度,增加下角件顶板厚度有利于提高节点屈服承载力。

水下结构数值计算中面体单元连接技术及力学试验研究

结合有限元分析软件ANSYS对大潜深、大开口观察窗壳体结构模型的静态力学性能进行了数值分析及试验研究。计算模型考虑了材料非线性、几何非线性的影响。球壳采用面单元建模,观察窗窗座采用体单元建模,减少了计算规模,节省了计算时间。针对这2种不同自由度单元的连接,采用了不同的面体单元耦合技术,讨论了它们对静态力学性能结果的影响,在此基础上进行了试验研究。试验表明,本文所建立的有限元模型和计算策略准确可靠,可供设计时使用。同时也表明了在数值计算中采用MPC接触方法的面体单元耦合技术精度更高。

船体结构有限元建模中实体单元与板壳单元连接技术

船体有限元模型普遍采用板壳(shell)单元离散,而某些大厚度局部结构形状复杂,需采用实体(solid)单元模拟。在Patran软件中,对这2种单元进行简单的节点耦合会出现自由度不匹配的问题,进而导致求解错误,故对这2种单元的连接技术进行研究尤为必要。对变厚度对接平板进行全solid单元建模计算,通过与文献结果相对比,验证数值模拟的正确性;引入复合单元法、MPC-RSCCON和MPC-Rigid3种连接技术,在不同载荷作用下对比分析结构响应;对各连接技术中的相关控制参数进行敏感性分析。结果表明,3种方法在特定条件下均能较好地实现有限元模型中shell单元与solid单元的合理连接,其中MPC-Rigid的精度更高、操作更为方便,建议在船体结构有限元建模中采用MPC-Rigid进行shell单元与solid单元的连接。

有限元中弹性连接单元的刚度矩阵

针对常用有限元软件中弹性连接单元的刚度矩阵开展研究。类似普通梁单元刚度矩阵的分析方法,将弹性连接单元的空间受力状态分解为伸缩、弯曲和扭转三种独立的模式进行分析,并提出两种方式推导弯曲受力模式下的刚度矩阵。对于弯曲受力状态下的刚度矩阵,明确了MIDAS中弹性连接单元输入参数包括弯曲和剪切刚度系数、弹性连接长度和剪切距离比R在刚度矩阵中的表现形式,给出了其刚度矩阵的理论表达式;阐明了剪切距离比R的力学意义,即用以考虑弹性支承两端因剪力传递的弯矩,其对结构的影响只体现在杆端位移结果中,杆端力始终满足静力平衡条件而不受R的影响,并且在R取0.5时,MIDAS中弹性连接的单元刚度矩阵与普通欧拉梁单元的刚度矩阵最为接近。同时通过分析对比,明确了ANSYS和ABAQUS中弹性连接单元的弯剪效应是独立的,这与MIDAS中弹性连接单元在不考虑剪切距离比R时的特性一致。研究成果既有助于理解弹性连接单元刚度矩阵,又为其工程应用提供了参考。

基于混合公共连接单元的柔性互联多微网结构与控制方法

多微网作为单一微电网的结构延伸与功能扩展,是消纳高渗透率可再生能源的重要方式之一。为解决交流互联多微网存在的扰动影响大、控制灵活性差等技术问题,提出多微网柔性互联统一接口--混合公共连接单元,该单元由交直流开关、电压源型换流器以及功率调节装置组成;设计混合公共连接单元的结构、连接模式与控制模式,构建多微网柔性互联结构方案,提出柔性互联多微网并网、孤岛与应急运行模式及其切换方法;建立多层协调控制架构,提出中心层、接口层与微网层控制方法。利用PSCAD/EMTDC搭建柔性互联多微网仿真模型,仿真结果,表明所提柔性互联多微网及其控制方法具有良好的稳态与暂态运行性能,不同模式下运行效果均优于指标要求。基于混合公共连接单元的柔性互联多微网是组织与协调高渗透率分布式电源运行的可行方式,适用于对稳定性与灵活性要求较高的多微网群。

连接单元干涉测量技术应用于嫦娥二号卫星测轨实验

为了支持月球、火星等探测任务,我国正在组织开展深空干涉测量信号处理中心的建设工作。在嫦娥二号卫星在轨运行期间,利用连接单元干涉测量系统对卫星下行的数传信号进行采集记录,应用自行开发的数据处理软件获得了清晰的干涉条纹,同时时延计算结果与理论轨道具有较高的一致性,精度优于纳秒级。测轨实验验证了数据处理算法的正确性,证明了应用连接单元干涉技术进行卫星测轨的可行性。文章的分析和结论可为后续深入开展深空干涉测量信号处理中心建设提供技术储备。

考虑薄层连接单元的桩-土-结构动力有限元分析

考虑土和结构物的动力相互作用时,两者之间的接触状态必然对基础和结构反应产生影响.通过假定桩土接触面薄层单元本构关系特征,人为地在两种不同材料交界面上引入一种位移间断面,并采用有限元方法将其位移及刚度反应到桩土子结构中.文中给出了桩 土 上部结构动力有限元平衡方程.计算分析表明,考虑薄层单元接触效应与假定桩土位移一致协调条件下所得的动力反应结果是有一定差异的.

基于独立覆盖流形法的板壳与实体单元刚性连接研究

有限元计算中,板壳单元与实体单元之间的连接需要进行特殊处理,且两者在连接处的网格必须匹配。前期基于独立覆盖流形法提出了梁板壳数值分析的分区级数解。在此基础上,研究了板壳与实体单元的刚性连接。由于板壳也采用了实体计算模式,因此与实体之间通过覆盖重叠区域自然连接。基于覆盖任意连接的特性,将板壳插入到实体中形成覆盖重叠区域。实体单元和板壳单元可以各自划分网格,在连接处不必要求网格匹配,有利于前处理工作,在网格划分达到一定密度的情况下能得到高精度的计算结果。通过变截面的悬臂梁算例、球面壳与实体基座连接算例,验证了方法的有效性,并初步展示了曲壳与实体相交曲线的精确几何。此外,还修正了新方法的三维弹性矩阵。

多体结构连接部件的有限单元模型

针对多体结构中连接部位带来的运动不连续问题 ,提出了将连接部件不作节点处理而作单元看待的设想。从力学基本原理出发推导了单元的刚度矩阵与阻尼矩阵 。

杆件-块体连接单元

在用有限单元法计算实际工程结构时,经常会遇到杆件结构与块体结构的连接问题。本文提出一种杆件-块体连接单元的数学模型,物理概念比较直观,可以从现在已有的普通杆件单元的有关计算公式换算成连接单元的计算公式,计算比较简便。文中给出了平面问题正交及斜交连接单元及空间问题正交连接单元的有关计算公式。

基于Patran/Nastran的连接单元模型对比仿真分析

由于整体制造困难等原因,复合材料结构件之间存在大量的机械连接,连接处往往是结构关键危险部位,因此提高连接区安全性和经济性十分必要。基于此,以承受单向拉伸载荷的铝合金与复合材料层合板连接结构为研究对象,针对四螺栓单搭接结构模型,采用Patran/Nastran有限元软件对比分析了4种常用连接单元模型,分别获得了各种连接单元模型连接结构钉载分配、应力应变分布以及应力集中情况,分析结果对复合材料连接结构建模和分析有一定的参考意义。

组合梁滑移特性分析及连接单元改进

通过试验分析了组合梁的滑移特性,提出了一种新的栓钉模型.实测结果表明,当栓钉沿梁纵向均匀布置时,解析法和数值法得出的结果与实测值较吻合.但当栓钉沿梁纵向非均匀布置时解析法得出的数值与实测值偏差较大,而数值法则与实际更吻合.由于栓钉模型考虑了组合梁偏载时栓钉的横向抗剪作用,比单一考虑纵向抗剪模型更符合实际受力情况.因此,有限元方法在处理栓钉的分布及荷载作用时较解析法具有更大的灵活性和实用性.

一种变参数连接单元在结构分析中的应用

工程结构是由各种构件组合而成的承力体系,构件之间的连接方式决定了结构的力学行为。本文基于传递矩阵理论提出了一种连接单元用以处理构件之间的连接特性。这种连接单元无需借助其他的边界条件,仅需明确构件连接的刚度特性能够准确地体现连接的真实力学特性。算例表明本文所提的连接单元是正确、有效的。

一种基于精确刚度分析的刚性连接单元

NASTRAN刚性连接单元RBE3中的权因子需要人为设定,由此导致分配节点载荷具有较强的主观性。针对该问题,基于结构刚度矩阵的缩聚原理提出一种精确的刚性连接单元,该单元可将指定节点上的载荷精确分配至结构的主要承力节点,并能有效克服RBE3单元中权因子不直观且难以确定的缺点。通过算例验证,表明采用本文所提出的精确刚性连接单元可以精确完成由加载节点到主要承力节点的载荷分配计算,且所得载荷分配结果更为精确可靠。

非线性连接单元在鄂尔多斯体育馆卸载模拟中的应用

根据鄂尔多斯体育馆主体钢结构安装方法,采用SAP2000通用有限元软件中的GAP非线性连接单元,真实模拟了钢屋盖临时支撑胎架的受力状态,进行了钢屋盖临时支撑卸载的全过程非线性分析,获取了整个卸载过程中结构的内力和变形状态,确保了施工卸载过程的安全性。

基于连接单元法的半刚性钢框架计算

采用连接单元法,考虑连接柔性的影响,推导出半刚性框架梁柱的刚度矩阵及半刚性梁的固端弯矩。经试算,该方法可用于半刚性框架内力分析。

基于连接单元的无屈曲波纹钢板剪力墙弹性简化分析模型研究

无屈曲波纹钢板剪力墙是一种兼具承载和耗能功能的新型钢板剪力墙,在工程中应用前景良好。而在工程设计中,由于波纹钢板几何形状较为复杂和现有结构设计软件的局限性,有限元建模较为复杂和繁琐。为此,依据无屈曲波纹钢板墙的受力特性提出了多种不同的基于连接单元的简化分析模型,通过对比分析选取了水平轴向连接单元模型作为波纹钢板剪力墙的简化分析模型,给出了模型参数确定的原则;借助通用有限元分析软件Abaqus评估其模拟精度,并通过参数化分析考察了该简化模型的普适性。最后,对钢框架-无屈曲波纹钢板剪力墙结构中简化模型的适用性进行了分析,给出了边缘构件内力的修正方法,供设计人员参考。

连接单元法在半刚性钢框架计算中的应用

推导了半刚性钢框架结构分析的一般方程。利用连接单元法考虑了连接柔性的影响,并举出连接单元法算例。算例结果表明:该分析方法相对于传统计算方法,计算结果更为精确。

立足园地,连接单元,观照体系——以六年级上册单元主题教学为例

对于小学生来说,他们对世界的认知比较局限,对新鲜事物充满好奇,他们的想象力十分丰富,有时候甚至可以说是异想天开。语文是小学生认识世界、了解世界,学习利用语言文字表达自身观点、想法的一门基础学科。语文园地在语文教学中起着衔接、总结、巩固的作用,是语文课程的重要组成部分,也是语文教学的一大亮点。因此,教师要重视每个单元语文园地的教学,把握单元重点,抓住单元特色,注重整合单元体系,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习成绩,培育学生的语文素养。

混合单元建模研究

介绍了有限元建模中梁、板、实体的混合单元建模问题,并通过梁单元的偏置和RSSCON Surf—vol方法,利用MSC.PATRAN建立了舱体端面的局部模型。对整个模型进行分析计算,得出相应的计算结果,能为该类结构有限元强度分析提供一种方法参考。