移动载荷作用下海岸囊式浮桥动力响应分析

针对一种新型海岸囊式浮桥,分析了其在移动载荷作用下的动力响应问题。基于ALE方法描述浮桥周边流体及囊内气体,采用拉格朗日方法描述浮桥结构,并结合罚函数方法实现结构与流体之间的耦合。通过与以往试验数据的比较,验证了此方法的可行性。建立了囊式浮桥的三维有限元模型,确定了浮桥的初始平衡位置。在此基础上,模拟了重载卡车在浮桥上的通行过程。通过比较浮桥中部承重板的位移,研究了载重、速度及拼装间隙等因素对浮桥位移响应的影响。针对作为浮桥关键结构的囊体,分析了其不同时刻的最大一阶主应力,以及最大应力出现的位置。研究结果可为这类新型浮桥的设计提供参考依据。

囊式浮桥囊体充气及动力响应的数值模拟

基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解了流体-结构耦合问题,其中囊体部分采用拉格朗日方法进行描述,流体区域采用ALE方法进行描述,并通过罚函数方法实现了两者间的耦合.首先采用该方法模拟了囊体的充气过程,研究了不同充气状态对囊体初始应力的影响;然后建立了囊式浮桥的整体有限元模型,充分考虑了囊体内外部流体的影响,计算了不同内压下的囊式浮桥动力响应问题.研究结果表明,不同的充气压力不仅会在充气阶段对囊体产生影响,而且会在载荷通过时对囊体压缩变形、应力分布及垂向位移等方面产生较为明显的影响.该研究结果可为囊式浮桥囊体设计及整体设计提供参考.