基于直接约束法的密封条与车门之间的接触特性研究

密封条在轿车车门中起到了介质密封、环境隔离和内外装饰作用,是影响车门关闭力的重要因素。为了探明密封条与车门的相互作用,首先必须了解密封条与车门之间的接触特性。然而密封条与车门之间的接触问题非常复杂,它不仅与密封条的大变形有关,而且与车门的接触点的位置与方向、摩擦特性等有关。为此,笔者建立了基于直接约束法的接触算法,利用数值方法对密封条与车门之间的接触特性进行了分析研究。研究结果表明,此算法对密封条与车门的接触特性是有效的,能够反映密封条在与车门接触过程中的接触法向力、接触法向应力以及摩擦力的大小和分布情况。

基于直接约束法的预应力构件张拉全过程分析方法

为准确模拟预应力构件张拉过程中预应力筋与混凝土之间的相互作用,引入一种基于直接约束法的张拉全过程分析方法。该方法运用MSC.MARC软件建立预应力构件模型,混凝土和预应力筋采用三维实体单元模拟,定义库仑双线性模型为混凝土和预应力筋之间的摩擦本构关系,利用直接约束法描述接触关系,进行预应力张拉全过程分析。采用该方法对2个预应力构件模型进行预应力构件张拉全过程分析,将模拟计算值、试验实测值和按设计规范计算的理论值进行对比,结果表明该方法模拟的有效预应力值与实测值、理论值吻合较好,验证了该方法的准确性。

直接约束法在水工建筑物接触分析中的应用

正确评价水工建筑物中广泛存在的结构缝对建筑物安全性的影响是一个很难的课题。该文介绍一种新型的、稳定的接触问题的求解方法——直接约束法。该方法实时跟踪接触体的变形,直接对自由度施加运动约束条件或结点力,不需要定义接触单元。对水口水电站厂坝联接缝进行了三维接触计算分析,得出了水压力作用下厂坝间相互传递的推力与联接缝宽度间的关系。说明了直接约束法使用简单,可以方便地应用于水工接触分析。

约束直接搜索法求解螺旋桨参数优化设计问题

建立了螺旋桨参数优化设计的计算模型，包括初步设计和终结设计两部分，都可归结为三变量（螺旋桨盘面比、螺距比、进速系数）的非线性约束优化问题．提出了组合复合形法和自适应随机搜索法的混合方法，经过算例比较，可更有效地解决复杂的非线性优化问题．

有限元分析法在接触现象中的应用研究

主要研究了有限元方法在接触现象分析中的应用,提出了用有限元分析方法对接触问题进行求解的一般方法。同时给出了一个用大型有限元分析软件Marc来进行接触分析的实例。

复合材料机械连接结构分析中的接触算法适用性研究

采用有限元方法计算复合材料机械连接结构孔边接触应力分布时,需要保证其结果的可靠度。分别以Nastran、Marc和Abaqus为平台,研究小滑移接触检测技术和有限滑移接触检测技术以及拉格朗日乘子法、直接约束法和罚函数法等接触约束施加技术的基本原理与特点,结合复合材料销钉连接结构应力分析实验与数值计算,验证各接触算法的准确性和适用性。结果表明:在复合材料机械连接结构有限元分析中,应当采用有限滑移接触检测技术和罚函数接触约束施加方法以提高计算精度。

面板堆石坝有限元接触问题模拟方法研究

采用三维非线性有限元分析方法对面板堆石坝进行了静力工况分析,提出了基于直接约束法的接触迭代算法来模拟面板堆石坝的面板和堆石间的界面接触,结合工程实例分析了某面板堆石坝面板的应力、变形情况;证明了基于直接约束法的接触迭代算法可以方便地运用于水工接触分析,所得结果能为工程设计提供参考和依据。

多边形应力杂交单元的接触算法研究

针对单元较小的情况下,现有的非均匀模型难以得到精确应力场和应力集中现象的问题,采用直接约束法,提出了一种基于多边形应力杂交单元的优化接触算法.多边形应力杂交单元在应力函数的构造以及积分区域划分上的优势,使其能适应复杂的模型边界与材料边界,更易划分网格.根据上述理论研究成果编制了完整的计算程序,算例结果发现该方法能够得到粉末压制过程的宏观非线性力学响应、高精度的应力场以及明显的应力集中现象,为复杂优化问题的求解提供了有效手段.

基于改进进化算法的螺旋桨设计方法研究

本文采用约束直接搜索法进行螺旋桨设计 ,建立了初步设计和终结设计的数学模型 ,并运用进化算法优化求解 ,经过多个实例验算 。

评价高边坡断层的直接约束方法

为正确评价断层对于岩石高边坡安全稳定性的影响,采用接触力学的求解方法——直接约束法模拟断层的滑移和脱开等不连续行为。重点分析了岩体中断层不同的接触性状(如考虑断层与岩体的滑移脱开)。应用弹塑性有限元方法对彭水水电站船闸高边坡分步开挖过程进行了数值仿真分析。通过不模拟滑移脱开与模拟滑移脱开的对比研究,模拟滑移脱开后断层的变形和塑性区显著增大,在断层处变形较大以致于有滑坡的可能。该项研究在岩石高边坡稳定分析中具有重要的意义。

水口水电站厂坝接触分析

基于一种新型的接触算法———直接约束法 ,研究水口水电站混凝土坝和坝后式厂房在上下游水压力下的相互作用情况 ,给出了厂坝间相互传递的推力与联接缝宽度的关系 ,为厂房的安全性评价提供了依据。

机车受电弓弓头弹簧系统的优化设计

将非线性有限元理论应用于机车受电弓弓头弹簧系统的研究.利用一种新型、稳定的接触问题求解方法———直接约束法,对受电弓和接触网进行接触计算分析,并将工程优化算法融入有限元分析的全过程,实现了弓头弹簧关键参数的优化设计.研究结果表明,利用该方法可较好地获得具体工况条件下弓头弹簧参数与受电弓受流性能的关系,求取最优的弓头弹簧参数值,为设计新型机车受电弓产品的弓头弹簧系统提供了科学适用的工具.

镍基高温合金小截面方管焊接温度场的数值模拟

利用无接触简化模型进行小截面方管并行排列焊温度场的计算,模拟结果与测量结果的对比表明,此模型应用到小截面方管温度场的数值模拟中存在很大误差。从热和力的角度对小截面方管与胎具间的关系进行简单分析,解释了误差产生的原因。并以此为基础,建立了小截面方管并行排列焊的接触模型,采用直接约束法处理焊接过程中小截面方管与胎具的接触传热与受力问题,得到了焊接温度场的变化规律和分布情况。结果表明,在焊缝附近形成了一个“T”字形温度场;焊后冷却一段时间后,出现两端温度低、中间温度高的现象。这种情况与实际的焊接状况较一致。

多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析

介绍了有限元分析方法对接触问题进行求解的一般方法,应用大型有限元分析软件Marc进行多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析,研究了支撑结构的加强方式,为制定CCS《散装运输危险化学品船舶构造与设备规范》(2006)的补充检验要求,提供了依据。

新型组合式制动梁基于接触理论的数值仿真

货车提速后,制动梁可靠性问题日益突出,基于接触问题基本原理和数值仿真关键技术,采用MSC.Marc/Mentat的直接约束法对最新研制的组合式制动梁进行接触分析.在可靠性已被试验验证的接触模型基础上,对多种改进方案进行数值计算,尤其是新方案的计算结果与试验结果相当吻合,从而有效地指导了新型制动梁的设计.数值仿真既节省了成本又缩短了研制时间.

水泥搅拌桩挡土效应非线性接触分析

在基坑维护的设计中,经常采用混凝土灌注桩挡土,而水泥搅拌桩挡水的基坑支护形式,但在计算中,一般不考虑水泥搅拌桩受力。本文运用有限单元法(FEM)和基于直接约束(Direct Constrains)的接触迭代算法,对这种支护形式中水泥搅拌桩的挡土效应进行了弹塑性接触非线性分析。分析中,主要考虑了水泥搅拌桩排数,桩身强度以及桩身长度对挡土效应的影响,并在计算结果的基础上分析总结了它们的影响规律,得出了一些有益的结论。