梁-壳混合分析模型在客车骨架接头焊缝间距优化中的应用

运用基于超单元技术的梁-壳单元混合分析模型对客车侧围骨架接头局部特性进行分析,总结了接头处焊缝间距的大小对接头局部强度的影响,可为改进客车局部结构设计提供参考依据。

风电叶片的混合梁壳结构模型

根据2种模型各自的特点,构建一种混合梁壳模型。以DTU 10 MW叶片为例,对3种模型在模态、变形、应力、计算效率方面进行对比。结果表明,混合梁壳模型在结合位置存在边界效应,导致该区域附近的结果出现失真,但不影响其他区域结果的精度,同时该模型具有较高的计算效率,可为叶片结构设计和分析提供指导。

梁、板壳结合模型在梁板组合桥梁设计中的应用

运用MIDAS Civil有限元分析软件建立梁、板壳结合模型,真实模拟梁板组合结构的实际受力情况,并运用MIDAS Civil的RC设计功能验算纵、横梁的结构配筋,通过提取板单元的纵横向弯矩对桥面板进行配筋设计。梁板结合模型既可分析结构的整体受力效应,又可分析局部的受力效应。

大型振动筛动态有限元模型建立及精度分析

根据振动筛结构和受力特点,提出梁壳单元模型,给出有限元建模中关键问题的解决方法:采用自定义截面梁单元,实现了用变截面梁模拟振动筛实际梁结构;用自由度耦合及建立约束方程的方法实现结构中螺栓连接、焊接连接的合理简化;建立刚性区,合理施加激振力载荷。结合理论分析和实验模态分析结果表明:采用梁壳单元模型进行大型振动筛动力学分析较传统实体单元模型具有精度高、计算资源占用少、计算可靠性高的优点。采用梁壳单元模型可以在一般PC机上实现对大型振动筛结构动态有限元分析。

多跨斜交简支T梁桥车桥耦合振动分析

针对简支T梁的受力特性,采用梁壳组合模型模拟简支T梁,分别建立列车-斜交桥梁系统和列车-正交桥梁系统的空间耦合动力学模型。分析CRH动车组以不同速度分别通过多跨斜交简支T梁桥和多跨正交简支T梁桥时机车车辆及桥梁的动力特性。结果表明:CRH动车组通过正交桥和斜交桥时,机车车辆的振动响应随车速提高而增大,而且斜交桥的机车车辆振动响应大于正交桥;当列车通过斜交桥的车速不超过200km.h-1时,列车的乘坐舒适度达到"良好"标准以上,但乘坐舒适度较通过正交桥时差;列车通过斜交桥时安全性能够得到保障;斜交桥的各项动力响应均在容许值范围以内,斜交布置虽对桥梁的横向振动非常不利,但对抑制桥梁中心线处的竖向振动有利。

水平集中力在无梁板式高桩码头中的分配

针对无梁板式高桩码头内力计算方法的问题,分析无梁板式高桩码头排架内力并进行水平集中力的分配系数的研究。采用ANSYS有限元软件进行数值模拟,得出水平集中力在不同跨数与排架间距的无梁板式高桩码头中的分配系数。结果表明:该横向分配系数与现行规范中高桩梁板式码头横向分配系数进行比较均偏小,横向分配系数最小偏差1.8%,最大偏差39.6%。横向分配系数随着横向排架间距的增加而增大,当纵向排架间距、沿纵向跨数或沿横向跨数增大,则水平力横向分配系数减小。

单股钢丝绳在牵引力作用下的回扭行为研究

钢丝绳强度高、抗冲击能力强且使用方便,常被用于结构强度试验中的飞机试验件起吊和结构加载,但当其受到的牵引力超过自身扭转刚度时,会导致钢丝绳发生回扭现象,对试验件安全造成一定风险。单股钢丝绳作为组成多股钢丝绳的结构单元,对其力学性能的研究尤为重要。本文采用梁-壳股线建立了单股钢丝绳结构模型,利用ABAQUS有限元软件分析在牵引力作用下单股钢丝绳结构的回扭行为,并探究了其他力学参数对其回扭行为的影响。

钢-混凝土组合结构桥梁拼宽设计与成桥试验研究

采用钢-混凝土组合结构对既有桥梁进行拼宽可有效缩短施工周期、降低整体梁高并减少墩柱数量,在城市繁忙交通路口的建设环境下综合效益明显。本文以实际工程为依托,对既有混凝土高架桥采用钢-混凝土组合结构展开拼宽设计,建立空间有限元模型展开拼宽桥梁的力学性能分析,并采用成桥试验研究手段研究桥梁的整体受力性能与工作状态,结果表明,采用钢-混凝土组合结构拼宽后的桥梁整体工作状态良好,实测结果与理论分析模型接近,结构体系安全可靠。

钢-混凝土组合楼板对钢框架结构抗震性能的影响

为了研究钢-混凝土组合楼板对钢框架结构抗震性能的影响,建立考虑楼板空间作用的梁-分层壳混合有限元模型和空框架模型.通过对两模型分别进行静力推覆分析和动力增量分析,揭示组合楼板对钢框架结构地震作用下弹塑性工作性能的影响规律.结果表明,组合楼板对梁产生增强作用,在地震作用下使结构抗侧刚度和抗侧承载力增大、结构周期和位移反应减小,但是考虑楼板组合作用的框架延性、滞回性能和耗能能力会降低,甚至可能改变结构预期的"强柱弱梁"的破坏模式,使结构偏于不安全.

管式热交换器的动态特性分析方法比较与验证

以正常余热排出热交换器(RNS HX)为例,分别采用梁模型和3D壳-梁2种模型对其进行固有频率的计算和比较,并通过一个圆筒考题来分析2种模型计算结果的差异,指出了梁模型中不合理的边界处理。对比秦山一期核电项目中热交换器固有频率的测试结果和巴基斯坦核电站二期(C-2)项目热交换器3D壳-梁模型的分析结果表明,3D壳-梁模型计算值与实测值吻合较好。因此,3D壳-梁建模技术可应用于类似热交换器的动态特性分析。

管式热交换器的动态特性分析方法研究

热交换器结构复杂，在对其进行抗震分析时，如何合理地将热交换器简化成符合结构动态特性的有限元模型以及如何处理边界等都是难点问题。工程中通常采用梁模型和3D壳-梁模型对热交换器进行动态计算。本文以正常余热排出热交换器为例，分别采用梁和3D壳-梁两种模型对其进行固有频率的计算和比较，并通过一个圆筒考题来分析两种模型计算结果的差异．指出了梁模型中不合理的边界处理。文中还介绍了秦山一期各类热交换器固有频率的现场测试结果和C-2项目相应热交换器的3D壳-梁模型的分析结果，对比表明，由于3D壳-梁模型简化合理，所以其固有频率计算值与实测值很好地吻合。因此，3D壳-梁建模技术可应用于类似热交换器的动态特性分析。

冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌受力破坏过程研究

结合数值仿真结果和大量工程实践摄影资料,对冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌受力破坏机理进行了分析。研究结果表明:冷却塔高卸荷槽切口爆破拆除倒塌过程可分为爆破切口形成、定向偏转下坐切口闭合、塔体初始触地高卸荷槽切口变形破坏、塔体二次变形破坏和塔体随机解体塌落触地5个阶段。爆破切口形成后,保留支撑人字柱临时中性轴形成,在冷却塔定向偏转过程中中性轴逐渐后移,人字柱在轴力、弯矩、剪力和扭矩的共同作用下发生稳定失效、破坏且各对人字柱左右柱受力存在明显差异。塔体的变形破坏由高卸荷槽切口压屈剪切破坏向塔体拉伸挤压力与触地冲击作用反力共同作用破坏或塔体拉伸挤压破坏转变,这与冷却塔结构质量优劣、卸荷槽高度、结构不对称受力等因素有着重要关系。

方钢-混凝土组合空腹梁的静力性能及其响应规律

首先采用梁-壳混合模型对方钢-混凝土组合空腹梁的变形和内力分布特征展开了研究,然后分析了跨高比、网格数和剪力键断面尺寸对结构静力响应的变化规律。结果表明:上、下肋局部弯矩均由边节间向中间节间递减,且在跨中节间,局部弯矩均使肋的下侧纤维受拉;除支座附近外,上肋中间节间的轴力均为压力,而下肋中间节间的轴力均为拉力,且向跨中逐步增大。剪力键在肋轴力差的作用下主要表现为平面“错动”,其内力从支座到跨中逐步减小;随着跨高比和网格间距的增大,结构挠度和内力均不断增大,而随着剪力键断面尺寸的加大,挠度和内力则有所减少。

复合材料层合板紧固件连接柔度研究

为了实现快速有效复合材料层合板多钉连接结构钉载分析,本文提出了基于二维梁壳模型的紧固件连接柔度解析计算方法,研究了旁路载荷对紧固件连接柔度的影响。建立了 1列3排复合材料层合板连接结构有限元模型进行钉载分析,结果表明:可以通过改变紧固件连接柔度实现快速精准钉载分析,模型计算误差最高从13. 1%降至3.5%.