基于成形的车门刚度精细仿真研究

为了提高车门刚度的CAE仿真精度,提出了将板材成形结果(厚度、应力、应变)作为初始数据引入车门刚度分析的精细仿真方法。通过网格模型转换规则将板材成形软件KMAS/one-step生成的车门内外板的成形结果文件(*.nas)转换为结构分析软件ABAQUS能够识别的文件(*.inp),以实现成形结果的加载。仿真结果表明,精细仿真能够提高车门刚度的仿真精度。

基于覆盖件成形结果的整车碰撞精细仿真

为提高整车碰撞仿真的精度,提出将车身吸能冲压件的成形结果加载到碰撞模型的精细仿真方法。结合某新车型的整车碰撞试验,介绍了将整车碰撞常规仿真模型,通过加载车身冲压件的成形结果,成为符合要求的整车碰撞精细仿真的模型原理、方法,以及整车碰撞精细仿真的流程。试验结果证明,整车碰撞精细仿真的结果更接近于实车碰撞。

基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真

鉴于获取实测光谱成本高、获取量少和可测量云团种类少等限制因素,研究污染云团的红外光谱仿真,对于利用仿真光谱进行光谱识别的算法研究显得至关重要。以往的研究多利用经验的概率模型和经验的或半经验的参数来模拟污染云团的实时扩散,在此基础上再进行污染云团的红外光谱仿真。文中将利用基于物理的模型来精细地模拟污染云团的扩散,以弥补概率模型的欠精确性。研究了基于物理的云团扩散的机理,以及基于此扩散模型上红外光谱的生成方法,最终将生成的物理模型下的仿真光谱序列、概率模型下的仿真光谱序列和实测的光谱序列进行比较,得到了更为精准的仿真结果:就光谱残差而言,最高可提高14%,并指出了两种模型的适用范围。文中建立的基于物理模型的污染云团扩散及其红外光谱的实时仿真方法,对于高精度的云团红外光谱仿真及高质量的光谱识别算法研究具有重要意义。

新型碾压式导电混凝土功能材料力学性能试验与精细仿真分析

碾压式导电混凝土(electrically conductive roller-compacted concrete,ERCC)是一种新型功能性材料,可通过自身电热性能解决高寒地区路面跑道人工除雪去冰效率低、大坝工程结构温控难等问题.本文开展了ERCC材料设计、物理试验与数值仿真分析研究.利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)测试分析了表面活性剂对ERCC浆体流动性、炭黑分散效果的改善机理;针对碾压成型的大型ERCC钻芯取样试件,开展了力学性能的宏观试验与X射线断层扫描(X-ray computed tomography,XCT)的细观试验;进而在材料试验的基础上,通过耦合连续介质、非连续介质计算方法进行ERCC精细化数值仿真分析,建立了基于真实骨料的ERCC细观模型,解决了传统混凝土细观模拟中XCT模型计算成本过高、非连续介质计算效率低、传统球体/多面体骨料模型的精细化程度差等问题.结果表明:ERCC表面活性剂可明显改善炭黑分散效果,采用碾压施工工艺成型质量较好,抗压强度为22.85 MPa,劈拉强度为1.72 MPa,弹性模量为23.7 GPa,孔隙体积比为1.05‰;在砂浆、界面强度一定时,增大骨料体积比,可不同程度提高ERCC的力学性能;精细化仿真计算结果与多个实际工程混凝土材料特性统计规律相吻合,相比传统混凝土细观模拟方法具有更好的适用性.

西江特大桥精细有限元仿真分析

随着计算机软硬件技术的快速发展,利用高性能计算机进行结构精细的仿真分析逐渐成为趋势。该文针对西江特大桥的实际情况,尝试利用高性能计算机进行全桥全块体单元模型的精细有限元仿真分析,分析中考虑该桥的施工过程及后期的收缩徐变效应。高精度的分析结果有效地指导了设计工作,说明了利用高性能计算机进行精细仿真分析已经成为现实。

主跨248m挂篮吊带及其节点精细化仿真分析与试验研究

为完善大跨度桥梁悬臂施工用挂篮吊带及其节点分析方法,建立一种适用于挂篮细部的精细化分析方法。根据材料试验得到塑性本构关系曲线,采用ABAQUS软件,将吊带、销座、下横梁底加强钢板、槽钢腹板与翼缘加强钢板、销轴及双螺母等均进行实体建模,建立相接触部分的接触属性,并选择匹配的单元类型。通过吊带及销轴连接件加载试验,验证精细化仿真分析方法的有效性。将该方法用于挂篮吊带及其节点的仿真分析,根据分析结果对挂篮的细部进行优化,将满足规范要求的挂篮细部结构用于实际工程。工程实践结果表明,优化后的挂篮结构安全可靠。

预应力混凝土梁精细化仿真分析关键问题研究

结合30m预应力混凝土足尺T梁的破坏试验,利用ANSYS软件对预应力混凝土梁的精细化仿真分析关键问题进行研究。将梁端锚固区腹板部分的混凝土与主梁其他部分的混凝土区分开,仅定义其材料属性为线性,以避免此处因应力集中而过早开裂或压碎,从而影响整体结构的计算收敛性;通过测定试验梁随梁试件的应力应变关系曲线,得到试验梁的混凝土本构关系;按纵筋和箍筋配筋率进行分区段精细化普通钢筋布置;对于混凝土开裂后拉应力的释放按照缓慢释放处理,以防止刚度矩阵过早出现奇异,造成收敛困难;设置足够小的加载步长以及采用完全Newton-Raphson法等实现预应力混凝土梁的三维实体精细化建模和仿真分析。由试验与仿真分析得到的荷载—挠度曲线和裂缝开展情况的对比表明:提出的精细化建模和分析方法准确、有效;仿真求解预应力混凝土梁极限荷载时,可在位移加载、打开混凝土压碎开关和在位移收敛控制条件下进行。

三塔结合梁斜拉桥几何非线性精细化仿真分析

随着斜拉桥跨径的不断增大,结构几何非线性的影响越来越明显。本文介绍了大跨径斜拉桥几何非线性的三个主要因素及其分析方法,通过有限元软件ANSYS,采用空间板壳和实体单元与梁单元相结合,完全按照实际的结构形式建立武汉二七长江大桥精细化空间有限元模型,分析其在恒载作用下的几何非线性效应。结果表明,非线性对主梁竖向位移影响最大,主跨跨中处达到25.6%,故进一步研究该桥在运营阶段主跨跨中位移在活载最不利工况下的非线性影响。本文的建模方法和分析结果对该类大跨径结合梁斜拉桥的设计和施工具有实际参考价值。

一种LC带通差分滤波器的精细化仿真方法

介绍了一种LC带通差分滤波器的精细化仿真方法。首先讨论了常用滤波器的性能、特点,以及LC滤波器的分类。再者,为了使滤波器仿真结果与在板测试值比较接近,在充分考虑LC滤波器的温漂和设计冗余、单端转差分走线、实际电感电容寄生效应、输入输出负载特性以及PCB微带走线的影响,以具体仿真设计为例,利用ADS仿真设计软件,比较细化的仿真了LC滤波器,形成了一种LC带通差分滤波器精细化的仿真方法。最后,综述了这种仿真方法的具体实现步骤,为实际工程设计与调试提供参考和依据。

杂波仿真在机载预警雷达中的新应用

介绍了机载预警雷达的特点及面临的杂波抑制难题,回顾了杂波仿真的研究历程,在分析机载预警雷达杂波模型及常规空时自适应杂波抑制方法的基础上,提出了一种基于精细化杂波仿真的认知杂波抑制方法。该方法利用数字高程地图数据以及地表覆盖和土地利用数据进行信号级机载雷达杂波反演,补充了均匀杂波样本,提升了非均匀环境下杂波抑制性能,为杂波仿真在机载预警雷达中的应用指出了一种新的途径。最后根据典型机载预警雷达参数和典型地理环境,仿真验证了该方法的有效性。

基于精细化仿真的城市交通碳排放分析

由于城市社会经济的不断繁荣,城市交通碳排放问题逐渐成为了当今城市发展困局中越发突出的一部分。基于精细化城市交通仿真模型构建了一种城市交通碳排放精准测算与分析方法,同时提出了搭建精细化仿真的应用步骤。结合仿真输出数据特点,主要对城市交通CO、CO、HC三种碳排放指标进行了测算。在此基础上,以苏州古城区工作日早高峰时段为分析对象,对古城全域范围交通碳排放进行了精准测算与分析,以说明基于精细化仿真的交通碳排放测算方法的可行性与有效性。

小区LTE无线网络基站与精细化仿真技术研究

LTE无线网络的蓬勃发展,基站的建设已经达到了百万个的数量级,但是随着城镇化率的不断提高,城市建设也是日新月异,无线环境的复杂性达到了前所未有的地步。网络规划设计对精细化仿真的依赖程度越来越高。为了适应城区微基站的超密组网,精细化仿真技术不但要考虑无线信号通过不同建筑物的多径传播,还要考虑MIMO、AMC等关键技术,结合各类微基站的功率、天线类型、天线挂高等参数,使仿真结果更接近实际网络的性能,从而指导网络规划和建设。从而助力5G推广,促进我国的移动通信产业健康发展。鉴于此,本文主要围绕小区LTE无线网络基站、精细化仿真技术做出了研究,以供参考。

基于实时监控的碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析

结合系统仿真技术、实时监控技术、数据库技术和可视化技术,开展碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析研究,构建仓面施工精细仿真模型。该模型不仅可以通过仿真计算获得详细的仓面施工进度信息,而且实现了可交互的仓面施工三维动态可视化分析。研究成果已应用于西南某碾压混凝土坝工程。

FFS法应用于汽车保险杠碰撞仿真分析研究

针对采用一般CAE分析技术判别汽车保险杠碰撞吸收能量性能精度较低的问题,首先通过某轿车前保险杠结构低速碰撞法规试验对其仿真模型进行了验证,之后采用快速精细仿真分析方法对上述试验进行了仿真模拟。试验结果和仿真结果对比表明,快速精细仿真分析方法可有效地提高汽车保险杠碰撞CAE仿真分析的精度。

分扇区湍流载荷计算与应用

风电机组的疲劳载荷对其使用寿命和结构安全有着重要的影响,目前在风机载荷仿真中,通常将不同风向扇区的湍流强度进行等效,采用等效湍流强度进行计算,仅考虑某一风向,该方法无法反映机组真实受力状态。实际风速分布和湍流分布在不同风向扇区内存在差异,机组在每个扇区受到的载荷也不同。文章针对某山地项目,充分考虑不同风向扇区的风资源特点,对风机塔架载荷进行精细化仿真。结果表明,分扇区湍流方法可大幅降低塔架疲劳载荷,对塔架的精细化设计具有重要意义。

施加预紧力的桥梁横向限位装置精细化仿真分析

为完善系杆拱桥横向限位装置细部结构及其分析方法,建立一种适用于拱桥横向限位装置的精细化分析方法,并提出在横向限位装置的螺栓中加预紧力的方法进行仿真分析。采用ABAQUS软件,将上、下限位板、锚杆、螺栓等均进行实体建模,建立相接触部分接触属性,并选择匹配的单元类型。选择合适的网格尺寸进行网格剖分,进行精细化仿真分析,计算各部件的Mises应力、最大剪切应力并与规范强度比较,确定最优方案。研究结果表明:对横向限位装置螺栓施加预紧力,可有效降低横向限位装置结构所受水平力,各部件及混凝土满足规范要求,将锚杆伸入限位板一部分长度的方案更合理。

不同冲击参数下Nomex蜂窝板的低速冲击损伤

Nomex蜂窝板因具有轻质、高强度的特点,在航空航天、高速列车、船舶制造等领域得到了越来越广泛的应用。但特殊的三明治夹层结构使其对冲击载荷特别敏感,较小的冲击载荷都可能对结构造成不可避免的损伤,从而使结构力学性能下降。针对Nomex夹层板的低速冲击性能,利用落锤冲击试验及精细化仿真模型探究Nomex蜂窝板在不同直径冲头和不同能量冲击下的力学性能反馈及损伤情况,并建立最大峰值力的理论计算模型,以判断服役蜂窝板遭受损伤的工况环境,对蜂窝板的实用工况调整提供一定的参考。

精细神经网络仿真方法研究进展

树突对大脑神经元实现不同的信息处理功能有着重要作用。精细神经元模型是一种对神经元树突以及离子通道的信息处理过程进行精细建模的模型,可以帮助科学家在实验条件的限制之外探索树突信息处理的特性。由精细神经元组成的精细神经网络模型可通过仿真对大脑的信息处理过程进行模拟,对于理解树突的信息处理机制、大脑神经网络功能背后的计算机理具有重要作用。然而,精细神经网络仿真需要进行大量计算,如何对精细神经网络进行高效仿真是一个具有挑战的研究问题。本文对精细神经网络仿真方法进行梳理,介绍了现有主流仿真平台与核心仿真算法,以及可进一步提升仿真效率的高效仿真方法。将具有代表性的高效仿真方法按照发展历程以及核心思路分为网络尺度并行方法、神经元尺度并行方法以及基于GPU(graphics processing unit)的并行仿真方法3类。对各类方法的核心思路进行总结,并对各类方法中代表性工作的细节进行分析介绍。随后对各类方法所具有的优劣势进行分析对比,对一些经典方法进行总结。最后根据高效仿真方法的发展趋势,对未来研究工作进行展望。

地铁车站中柱弹塑性地震时程分析精细化仿真

为了研究地铁车站中柱在地震作用下的响应,运用先进截面整体分析,从中获取位移响应施加于构建精细构件模型的思路,实现了地铁车站中柱在地震作用下的三维弹塑性时程分析。首先对地铁车站进行截面弹塑性时程分析,获取中柱两端的相对位移时程响应,施加于中柱的精细模型两端,以达到模拟中柱在地震作用下的时程反应的目的。结果显示,在施加的罕遇地震作用下,3.94s时中柱产生大规模的塑性区,在4.60s和5.00s时,中柱端部的混凝土相继失效甚至脱落,完全形成塑性铰。中柱的精细模拟与地铁车站截面模拟的结果吻合,并且与实际震害非常相似。

单箱五室连续弯箱梁桥旋转的顶升关键技术

介绍了厦门仙岳路总重量约80 000kN的4×35m单箱五室预应力混凝土连续弯箱梁桥顶升改造的关键技术,原桥梁位于R=600m的平曲线和R=2 500m的竖曲线上,两端高差达3.76m,为适应全程高架的接线要求,最大顶升高度3.615m,结合施工千斤顶的行程限制以及全三维有限元顶升仿真精细分析成果,确定将最大顶升高度以及桥梁整体上的两次平动和一次转动分解为39个顶升控制步实施,并给出了顶升过程位移和梁体拉应力增量的安全预警值,利用精度为1/100mm的光栅尺控制桥墩支座附近的竖向顶升位移、1με的应变传感器控制混凝土关键部位的拉应力增量,解决了顶升过程梁体旋转轴的漂移问题、桥梁整体纵横向滑移问题以及顶升点混凝土局部应力安全等一系列问题,经过17天的奋战,梁体安全达到了设计位置.本文研究方法与所得结论可为既有桥梁的顶升改造提供借鉴.