圆钢管相贯节点局部刚度的参数公式

对圆钢管相贯节点局部刚度研究的必要性和国内外研究状况作了评述 ;在钢管相贯节点局部变形机制的基础上对局部刚度作了定义 ;采用板壳有限元方法分析钢管相贯节点 ,通过单参数分析确定各影响参数与节点局部刚度之间的函数形式 ,从而设定回归模式 ,并用正交试验设计理论设计计算模型 ;应用多元线性回归理论拟合出相贯节点局部刚度的参数公式 ;通过节点模型试验对有限元方法进行校验 .结果表明 。

机体连接处局部刚度对轻型飞机起落架摆振稳定性的影响研究

针对前起落架与飞机机体连接处局部刚度对起落架系统摆振稳定性影响的问题,以前起落架为研究对象,建立了考虑起落架与机体连接处局部刚度影响的起落架摆振分析模型,并采用复特征值优化法对摆振稳定性进行了计算与分析。最后,针对某轻型飞机前起落架,分析了机体连接处局部刚度对起落架系统摆振稳定性的影响,并通过物理试验验证了理论计算的正确性。研究表明:起落架与机体连接处局部刚度对起落架摆振稳定性影响比较明显;连接处局部刚度越小,系统所需临界阻尼越大,系统越不稳定;反之亦然;连接处局部刚度越小,系统摆振频率越小,反之亦然。在防摆设计时,应考虑起落架与机体连接处局部刚度与起落架侧向刚度之间的匹配关系。

基于人工蜂群算法的桥梁有限元模型局部刚度修正

在保持梁单元模型计算效率优势的前提下,为尽可能提高桥梁结构有限元模型的精度,提出一种基于人工蜂群算法的桥梁结构有限元模型局部刚度修正方法。以某刚构体系斜拉桥塔梁连接处的有限元模拟为例,对塔梁结合局部区域分别建立精细的实体元模型和宏观的梁单元模型。基于实体元模型的自振模态频率和静载响应转角构造目标函数,采用人工蜂群算法对宏观梁单元模型局部刚度参数进行优化和修正。研究结果表明:使用人工蜂群算法修正桥梁有限元模型局部刚度是可靠的,修正后桥梁宏观梁单元模型的静动力学性能更逼近实体元模型;算例中修正后的塔梁结合区域内梁单元刚度增强至修正前的1.09~2.93倍,且塔、梁单元刚度增幅不一。

提高某航天产品局部刚度的仿真研究

目的采用计算机仿真的方法,对某航天产品结构的动态特性进行研究,并提出提高该产品局部刚度的修改设计方案。方法用MSC.Patran对产品结构建立有限元模型,用MSC.Nastran计算产品结构的固有振动模态,结合实际振动试验结果,验证了仿真计算的准确性。结果分析产品结构耐航天振动环境的能力,在满足产品功能要求的前提下,提出两个可行的提高局部刚度的修改设计方案,通过对两个修改结构方案进行仿真计算,对修改后的结构动态特性进行了预测。结论提高某航天产品局部刚度的仿真研究,为该产品的修改设计提供了理论指导,这一技术方法可作为航天产品耐振动环境设计的技术手段。

用局部刚度修正法处理结构优化的全局约束问题

研究了当前在结构优化设计中处理全局约束问题的方法 ,进而提出了局部刚度修正法 ,即只要修改部分构件的刚度就可使全局约束条件得到满足 .通过算例和工程实践表明 ,对规模为 10 0 0个节点、5 0个设计变量的杆系结构 ,在PentiumⅢ计算机上 ,只要运行 40min就可得到满意解 .该方法简便易行 ,不用做灵敏度分析 ,收敛快 ,计算量小 。

白车身局部刚度及外覆盖件抗凹性试验装置设计

针对白车身外覆盖件抗凹性能及局部刚度检测困难的问题,参考标准要求,在实车约束状态下,设计一种可多自由度移动的试验装置,其加载端满足车身各位置点的加载要求,提供了各部分机械结构设计方案,解决车身各点加载与检测难题。

基于局部刚度修正法的盾构隧道下穿历史保护建筑数值模拟分析

局部刚度修正法可以考虑接头和手孔对管片衬砌环的刚度影响,其假定管片接头及手孔附近区域的刚度应该进行修正,而管片其余区域的刚度却保持原有刚度。文章考虑管片环向接头引起的衬砌环刚度折减,采用小应变硬化土本构模型分析盾构掘进引起的衬砌结构内力、地表沉降和周边土体位移响应,建立了隧道-土体-建筑相互作用的三维有限元数值模型,并在上海地铁11号线双线区间盾构隧道下穿越历史保护建筑物工程中进行了应用。作为对比,建立了基于惯用法的三维数值模型,并与现场实测结果进行对比,结果显示,局部刚度修正法和实测值吻合更好。模拟结果表明,既有建筑不仅改变了地表的沉降槽,而且极大地减小了沉降槽相关点的水平位移;既有建筑的扭曲值与隧道开挖面和既有建筑的位置有关,且最终既有建筑的扭曲值并未随施工的结束而减小,而是保留了较大的残余扭曲。文章所提出的模拟方法可为软土地区盾构施工扰动控制研究提供参考。

考虑机体局部刚度影响的前起落架摆振分析

针对飞机机体局部刚度偏弱导致的摆振问题,建立了一套分析模型。该模型可以分析机体局部弯曲刚度和扭转刚度对起落架摆振临界阻尼、动响应的影响。模型计算结果显示,机体局部弯曲、扭转刚度对起落架摆振临界阻尼影响很大,临界阻尼系数增大一倍以上。将某型飞机起落架参数代入分析模型计算机轮摆角动响应,不考虑机体局部刚度时振动收敛,而考虑机体局部刚度时振动就发散,这与试验结果相吻合,计算和试验结果表明飞机局部刚度偏弱可能导致起落架发生摆振。

局部刚度修正的快速算法

研究结构局部刚度改变时的结构重分析方法 .结构局部刚度改变问题在结构有限元计算时常会遇到 ,例如 :结构物个别构件的破坏或损伤 ,构件的局部屈服等等 .本文推导了一种新的算法 ,利用原结构刚度矩阵的 L DL T分解因子 ,通过代数运算获得新结构的解 .该算法的结果是精确且通用的 ,不仅可用于杆系结构也可用于连续体 ,而计算量与目前已有的各种与专用近似方法相同 .算例表明 ,新方法是有效的 .

高层结构设计中局部刚度突变的探讨

结合结构设计实例对高层结构设计中如何处理局部刚度突变的问题进行探讨，并从设计的角度提出了可行的处理方法和构造措施。

框架剪力墙结构局部刚度变化对层间位移角的影响

随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,人们对建筑工程的质量也提出了较高的要求,建筑行业也迎来了新发展和新挑战,需要不断创新建筑工程的施工技术.本文以框架剪力墙结构作为研究对象,从结构上部缩进区、结构底部刚度加强区两个部分,详细分析了框架剪力墙结构局部刚度变化对层间位移角的影响,并在最后对试验成果进行总结,旨在为相关建筑单位提供技术参考,助力我国建筑行业的持续发展.

筒体支耳连接结构局部刚度计算及特性分析

核电厂反应堆系统中典型筒体支耳连接结构的局部刚度准确计算具有重要的工程意义。本文建立了筒体支耳连接结构的三维有限元模型,分析得到了有限元计算总位移,并给出由集中力和扭矩分别引起的梁式位移计算方法,从而求解梁式总位移,进而得到筒体支耳连接结构的局部刚度。通过建立筒体支耳连接结构的分解模型进行局部刚度计算,探讨了与整体模型局部刚度计算结果的差异。采用整体模型计算方法,选取不同的边界面进行局部刚度计算,得到了相应的局部刚度变化规律,同时通过调整支耳角度研究其对局部刚度特性的影响。本文研究可为筒体支耳连接结构工程设计提供参考。

基于局部矿井刚度理论的冲击地压试验装置研制及应用

煤层加载刚度及峰后承载刚度是影响冲击地压发生的重要因素,为了系统研究基于局部矿井刚度理论的冲击地压发生机理及煤柱冲击破坏规律,开发了冲击地压实验室试验装置。试验装置主要由静力加载系统、储能系统、变刚度加载系统、开挖系统和多源信息监测系统5部分组成。该试验系统的主要创新如下:①加载系统中增加开挖装置,可在保压状态下通过开挖诱发试样产生应力集中及局部矿井刚度的降低,当试样受力达到其承载强度、局部系统刚度低于试样峰后刚度时将发生冲击破坏;②加载系统中设置了气囊式蓄能器−油缸的复合液压弹簧储能装置,可在静力加载过程中完成能量的储存;③设置了一种变刚度加载装置,系统可通过蓄能器初始气囊压力的调整实现不同加载刚度的设置;④试验装置可对试样从加载—稳压—开挖—冲击全过程进行实验室再现,使得冲击地压发生全过程煤柱应变监测以及冲击过程观测成为可能。通过对高强度混凝土试块和强冲击倾向性煤样进行初步实验室试验,验证了该模拟设备的准确性和可靠性,初步试验结果表明:低刚度加载条件下通过开挖底部试样可有效诱发煤柱发生冲击破坏,煤柱破坏由低刚度侧向高刚度侧扩展贯通,破坏后的残留煤柱呈现出“两侧宽中心窄”的哑铃状态。冲击破坏后的煤柱中心被一条横向锯齿裂纹贯穿,致使煤柱承载能力大幅度降低。该试验系统从加载储能及刚度角度出发,可实验室再现煤体在加载—稳压—开挖—冲击破坏的冲击地压发生全过程,为煤矿冲击地压发生机理研究提供试验平台。

轿车白车身模态分析和局部刚度优化方法研究

以轿车白车身为研究对象,基于前处理软件Hypermesh和有限元分析软件MSC.Nastran,应用有限元分析理论,建立了白车身有限元模型。通过有限元模态分析和试验模态分析的方法,分别得到白车身的固有频率、相应的振型等模态参数。将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性。从振动、强度角度考虑,分析了该白车身所承受内外激励的影响。根据应变模态的局域性特点,提出利用有限元模型各阶模态应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,有针对性地加强车身的局部刚度。结果表明,该方法具有较好的实际工程应用价值。

波形钢腹板箱梁考虑腹板局部纵向刚度影响的扭转效应分析

为了更加合理地分析波形钢腹板组合箱梁的约束扭转效应,考虑了顶底板对波形钢腹板的约束作用,引入波形钢腹板共同抗弯区的概念,同时考虑波形钢腹板的手风琴效应,提出一种分析约束扭转效应的解析法.通过引入新的广义扇性坐标分布模式,在乌曼斯基第二理论的基础上推导了约束扭转翘曲应力的计算公式.结合数值算例对比分析了所提方法与传统方法计算结果及ANSYS有限元结果的差别,确定出合理的共同抗弯区高度,验证了所推导公式的正确性.研究结果表明:在考虑了顶底板对波形钢腹板约束作用后的计算结果与传统方法相比更加接近有限元分析结果,且与有限元结果总体上吻合良好;共同抗弯区内的扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力水平,这说明在波形钢腹板箱梁约束扭转分析中考虑顶底板对腹板的约束作用是合理的.

双曲拱桥局部折减刚度模型分析

本文通过对不同操作程度下双曲拱桥进行模态分析,利用现场模态测试得到桥梁实际模态进行拟合,提出局部刚度折减模型,并通过东山大桥的加固设计与施工监控对该模型的适用性进行了验证。

刚度局部更改的一种通用精确算法

本文研究结构局部刚度改变时的结构重分析方法。结构局部刚度改变问题在结构有限元计算时常会遇到,例如:结构物个别构件的破坏或损伤、构件的局部屈服等等。本文推导了一种新的算法,利用原结构刚度矩阵的LDLT分解因子,通过代数运算获得新结构的解。该算法的结果是精确且通用的,不仅可用于杆系结构也可用于连续体,而计算量与目前已有的各种专用近似方法相同。算例表明,新方法是有效的。

局部平均刚度比对底框结构抗震性能的影响

为了研究平面内刚度不均匀性对底框结构抗震性能的影响,提出了局部平均刚度比的概念。建立具有不同局部平均刚度比的ABAQUS有限元模型,并进行弹塑性时程分析。分析结果表明：平面内刚度分布不均匀会导致局部墙体严重破坏,从而影响结构整体的安全性。局部平均刚度比作为衡量同一楼层平面内局部区域刚度大小的指标,其值过低时会造成该区域抗侧刚度不足,墙体破坏严重;过高时会造成薄弱部位转移,对平面内其他区域的墙体产生不利影响。综合分析以上结果,建议底框结构的局部平均刚度比控制在0.66-1.30,该结论可作为我国抗震规范平面内刚度分布的补充规定,为结构设计提供参考。

具有局部非线性刚度的复杂转子系统动力学模型及振动特性分析

为了更加精确地预测航空发动机高速柔性转子系统振动响应,为整机振动抑制提供技术支撑,以实际航空发动机转子系统为对象,对其主体结构特征及其连接结构所引起的弯曲刚度非线性特征进行了论述,在此之上建立了其动力学模型。针对这种具有局部非线性刚度的复杂转子系统动力学模型,结合FFT和Broyden迭代方法发展了一种数值谐波平衡法,通过频域方程中的自由度缩减,降低了方程规模,大幅度提高了求解效率。将该方法应用于试验转子的动力特性求解,结果表明:本文方法相比经典数值积分方法可以节省10倍以上时间。采用此方法对涡扇发动机低压转子系统在局部非线性刚度下的动力响应规律进行了分析,论证了论文方法的工程适用性。

钢质汽车发动机罩局部刚度提升研究

本文以某汽车品牌发动机罩内板为研究对象,通过试验和仿真分析不同结构下发动机罩内板整体刚度的状态。对比分析单件和总成的数据状态,得出发动机罩内板结构对发动机罩总成尺寸影响,为汽车发动机罩内板结构设计提供参考。