放顶煤液压支架的整架强度有限元分析

在对放顶煤液压支架结构进行合理简化的基础上 ,建立了支架的有限元分析模型并对其进行整架强度有限元分析 ,着重分析了支架在顶梁偏载工况时的应力分布 ,指出了支架强度设计上存在的问题 。

钢包回转台连杆的强度有限元分析

在冶金设备钢包回转台的使用过程中,左右对称的两个连杆会因工况较差而经常损坏。为了掌握连杆的损坏原因,采用Pro/ENGINEER Wildfire软件建立了钢包回转台右连杆的三维模型,采用ANSYS软件对钢包回转台右连杆在承载450t钢水罐时进行了强度有限元分析,得出了相应的位移图、应力图以及应变图,找到了相应的位移、应力以及应变的分布规律。钢包回转台右连杆的有限元数值模拟结果为钢包回转台的改进提供了重要的参考依据。

电梯层门机械强度有限元分析及改进

电梯层门机械强度有限元分析,提出相应对策解决问题。

集装箱船舱口盖强度有限元分析方法

集装箱船的舱口盖是堆装集装箱的重要部件,其强度及可靠性关系到船舶航行安全。采用有限元分析软件MSC.PATRAN建立了舱口盖的有限元模型,基于有限元方法系统的分析了集装箱船舱口盖的结构强度,并分析了舱口盖限位器、压紧器等附件的作用及适用条件。本文可为集装箱船舱口盖的有限元分析提供指导及技术方法。

11.9m双体交通艇总强度有限元分析

双体船因其甲板面积大、稳性好等优点在近几年备受关注。双体船的两个片体由中间的连接桥连接而成,连接桥在航行环境中要遭受比较大的横向弯矩和扭转力矩的作用,其自身的强度对双体船的安全性来说至关重要。本文在有限元理论的基础上,采用直接计算方法对某双体船进行了横向强度和扭转强度的最上层主甲板以下全船结构有限元分析。对其总横强度及扭转强度进行了校核,并根据应力云图提出了双体船在设计时应注意的几点建议。

有限元强度折减法分析软基边坡稳定性

有限元强度折减法在均质土坡和岩石边坡中已有较多的研究和应用,但应用到强度较低的软基边坡,其模型网格划分和边界条件,与均质边坡有所不同。经对比研究得出软基边坡模型的网格节点密度达到每米2点较为适宜,模型边界应以修正后的坡高H来界定。结合具体工程案例,利用有限元强度折减法复核其稳定,并与极限平衡法进行了对比,结果表明前述网格划分和模型边界设置较为适宜,且有限元强度折减法可以较好的反映边坡应力应变分布。

基于有限元强度折减法的Midas/GTS三维模型露天矿边坡稳定性研究

矿产资源作为世界社会和经济发展的重要物质基础,在各个领域都具有重要的作用。目前,矿石的开采主要分为露天开采和地下开采,露天开采具有安全性高、生产成本低等特点,是许多矿山首先的开采方式。然而随着矿石资源不断向深处开采,深凹露天矿逐渐成为世界上露天矿山的一种发展趋势,在这个过程中出现了大量的高陡边坡,对矿山的安全生产造成了影响。因此,针对露天矿山边坡进行稳定性分析,对于保证矿山安全生产具有重要理论与实际意义。

基于有限元强度折减法加固边坡稳定性分析

本文围绕某街道的加固边坡在实地考察结果的基础上,采用重力式挡墙的加固方式进行加固,利用有限元软件MIDAS/GTS NX建立三维模型,根据强度折减法理论对其进行稳定性分析,检验支护方案对边坡的滑面强度储备是否满足要求,利用其结果对加固支护方案进行深入研究.结果表明,采用重力式挡墙方案进行加固后,边坡安全系数由1.15提高到1.41,边坡的稳定性有了大幅度提高,边坡加固挡墙后改变了坡脚的应力应变状态,能够有效防止坡脚的局部破坏,提升边坡的稳定性.

基于极限平衡理论与有限元强度折减法的某涉水高边坡稳定性分析

该文以深圳某大型涉水高边坡为研究对象,将极限平衡法和有限元强度折减法原理相结合,从边坡稳定性角度出发,应用理正及有限元软件分别对开挖边坡整体抗滑稳定性和局部面层塑性破坏进行计算分析。研究结果表明,原始边坡安全系数大于规范允许值,边坡防护结果符合稳定性要求,但边坡浅层面在地应力卸荷作用下仍会产生破坏问题,因此,采用锚杆框格梁支护结构来减少边坡面层卸荷崩解破坏对工程安全造成的影响,支护后边坡稳定系数为1.47,满足规范允许值要求。利用圆弧滑动极限平衡法对开挖边坡进行多断面整体稳定分析的同时,采用有限元软件对边坡典型断面的护坡结构进行设计,能够更为全面、准确、快速地分析大型边坡工程的整体抗滑稳定性,并满足局部稳定安全要求,可为类似工程提供借鉴。

土石坝拟静力抗震稳定分析的强度折减有限元法

基于拟静力抗震设计概念,提出利用强度折减有限单元法分析土石坝的抗震稳定性,给出了两种确定地震惯性力的方法:(1)依据《水工建筑物抗震设计规范》[1],并结合有关土石坝动态分布系数计算了沿坝高分布的地震惯性力;(2)直接利用土石坝有限元地震动力反应分析得到的单元节点加速度反应,依据建议的方法确定坝体各单元节点的地震惯性力。将上述计算确定的地震惯性力与其他形式的外荷载共同作用到土石坝上,采用强度折减有限元法确定土石坝坝体的拟静力抗震安全系数。对于稳定渗流期,水位降落期等不同工况,或需要考虑振动孔隙水压力作用的饱和无黏性土填筑坝等不同计算条件,给出了使用折减强度有限元法分析坝体抗震稳定性的实现途径和方法。研究表明,有限元法对边界条件、复杂断面条件和材料分区及荷载组合均具有较强的适应能力,因此,使用有限元法分析土石坝抗震稳定性具有显著的优越性。

基于Phase2的软基边坡有限元强度折减法分析

有限元强度折减法在均质土坡和岩石边坡中已有较多的研究和应用,但对于剪切强度较低的软基边坡应用较少。文章基于Phase2有限元软件针对软基边坡进行研究,选取合适的屈服准则,得出宜采用多条件判断边坡失稳;模型网格节点间距宜取0.5~1m;模型边界范围应以修正后的坡高H来界定。基于此结论,利用有限元强度折减法分析具体工程案例,得出边坡稳定系数和应力应变分布,并据此提出合适的支护桩型式,为此类工程提供借鉴意义。

边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论

强度折减有限元法在边坡稳定性分析中得到了广泛应用,但仍存在一些问题未能很好地解决。首先探讨了不同单元类型对边坡稳定安全系数计算精度的影响,指出采用三角形二阶单元,能够较好地模拟土坡的渐近破坏过程,且相对网格大小控制在0.1～0.15之间时能获得较精确的解;其次讨论了边坡失稳的4个判据问题,指出在合理网格大小区间内,有限元强度折减至土坡破坏时,先后出现塑性区贯通、等效塑性应变带贯通、位移陡增与数值计算不收敛等4种表征,以此分别作为边坡失稳判据,所得到的安全系数具有较好的一致性;最后讨论了边坡破坏时滑动面深浅、滑出点位置与坡体材料的黏聚力、内摩擦角及坡角间的关系,指出黏聚力越大、内摩擦角越小或坡度越小,滑动面越深,且滑出点越远离坡脚。

有限元强度折减法在公路隧道中的应用探讨

将有限元强度折减法应用于隧道的稳定性评价。利用有限元强度折减法求得的安全系数与潜在滑动面,不仅可以评价隧道的稳定性和设计的合理性,还可以对支护参数和施工工艺提出改进建议。计算表明,泊松比ν的取值对塑性区范围影响很大,但对安全系数基本上没有影响;围岩等级越高,达到破坏状态时围岩的塑性区范围越大,破坏区却越小,安全系数越高;上覆岩体增厚,同类围岩塑性区范围和最大塑性应变值都增大,而安全系数减小。破坏时围岩等级高的隧道塑性区大,围岩等级低的反而小,因此,单纯根据塑性区范围大小来评判隧道的安全性是值得商榷的。

极限分析有限元法讲座——Ⅱ有限元强度折减法中边坡失稳的判据探讨

边坡失稳,滑体滑出,滑体由稳定静止状态变为运动状态,同时产生很大的且无限发展的位移,这就是边坡破坏的特征。有限元中通过强度折减使边坡达到极限破坏状态,滑动面上的位移和塑性应变将产生突变,且此位移和塑性应变的大小不再是一个定值,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解,此时,不管是从力的收敛标准,还是从位移的收敛标准来判断有限元计算都不收敛。塑性区从坡脚到坡顶贯通并不一定意味着边坡破坏,塑性区贯通是破坏的必要条件,但不是充分条件,还要看是否产生很大的且无限发展的塑性变形和位移,有限元计算中表现为塑性应变和位移产生突变。在突变前计算收敛,突变之后计算不收敛,表征滑面上土体无限流动,因此可把有限元静力平衡方程组是否有解,有限元计算是否收敛作为边坡破坏的依据。-

用有限元强度折减法进行节理岩质边坡稳定性分析

通过对节理岩质边坡非线性有限元模型进行强度折减,使边坡达到不稳定状态时,有限元静力计算将不收敛,此时的折减系数就是稳定安全系数,同时可得到边坡破坏时的滑动面以及破坏过程,而传统条分法无法获得节理岩质边坡的滑动面与稳定安全系数。该方法为节理岩质边坡稳定分析开辟了新的途径,通过算例表明了此法的可行性。

非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定分析的强度折减有限元方法

从固、液相质量守恒的角度讨论非饱和非稳定渗流的基本方程,采用强度折减有限元方法且结合非饱和非稳定渗流有限元程序分析水位骤降引起的土坡稳定性,并与极限平衡法结果进行对比分析。研究结果表明,强度折减有限元方法是分析非饱和非稳定渗流作用下土坡稳定性的一种比较有效的方法,为工程实践提供参考依据,同时也指出今后的研究方向。

渗流作用下边坡稳定性分析的强度折减弹塑性有限元法

将边坡渗流的有限元计算和稳定分析的强度折减弹塑性有限元法相结合,对渗流作用下边坡的稳定性进行有限元计算与分析。基于有限元计算所得到的堤坝各单元结点水头,通过面力法和体力法两种等效方法计算渗流作用力,即通过单元结点水头计算作用于单元周边的孔隙水压力及其等价结点力或通过单元结点水头计算作用在单元上的渗透力及其等价结点力。将所确定的渗流等价结点力与土的自重、地震力等其它荷载共同施加于边坡上,采用强度折减弹塑性有限元数值分析确定边坡的临界失稳状态及其所相应的安全系数。应用实例表明该方法是有效的。

有限元强度折减法中边坡三种失效判据的适用性研究

采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,边坡的安全系数在很大程度上依赖选用的失稳判别标准。通常以特征部位位移的突变性、塑性区的贯通性、数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。然而,对这三种判据的适用性学术界一直存在不同看法。以一般边坡和陡边坡作为算例模型,对比分析三种常用的判据判定安全系数的大小。结果表明:对一般边坡三种判据有较好的一致性,陡边坡三种判据存在较大的差异。研究发现:以往用于强度折减法的屈服准则没有考虑拉伸截断,即在强度折减过程中过高的估计了材料的抗拉强度是导致三种判据对应的计算结果存在广泛争议的重要原因,并通过计算钟乳石模型的安全系数对这一结论进行验证。因此,有限元强度折减法中应考虑抗拉强度指标与抗剪强度指标同等地减少,才能保证计算结果的正确性及三种判据的一致性。考虑张拉、剪切破坏的强度折减法在边坡稳定性计算中具有普遍的适用性,是对强度折减法的改进和推动。

有限元强度折减法在导流隧洞堵头稳定性分析中的应用

在总结国内外导流隧洞封堵设计一般原则的基础上,对堵头稳定性校核的两种常用数值计算方法进行了探讨分析,引入了材料强度折减法概念,根据弹塑性有限元数值分析结果,建议采用等效塑性应变作为潜在滑动面破坏的判断标准,并根据塑性区的范围和连通情况对堵头的稳定性进行综合评价。

有限元强度折减法在元磨高速公路高边坡工程中的应用

采用有限元强度折减法对云南省元磨高速公路K301+320～K301+900试验段岩质高边坡稳定性进行了评价,通过有限元强度折减法得到了不同工况下的破坏模式和安全系数,同时得到了框架竖肋的内力大小和分布,并与现场实测数据及传统方法计算结果作了比较分析,其结果对预应力锚索框架设计具有一定的参考意义。