采用间接耦合法分析斜拉桥索塔瞬态温度应力场

针对混凝土斜拉桥索塔,将以传热学原理为基础的温度场分析与采用有限元法的应力场分析间接耦合,准确分析了结构内瞬态温度场和应力场的分布。以实桥为例,求解了索塔上温度应力分布,表明:用有限元法求解瞬态温度场能准确模拟索塔的温度场分布;间接耦合法能准确、有效地处理温度-应力耦合问题,能将温度荷载与其他荷载作用应力场有效组合,从而得到结构上准确的应力分布;对比了瞬态温度场分布与采用温差分布经验公式的不同,证明采用温差分布经验公式计算索塔面板上温度产生的拉应力时误差不大。

基于ANSYS的碾压混凝土重力坝施工过程仿真计算

大坝施工时期,内部温度变化对大坝运营时期的安全性、稳定性和耐久性具有较大影响。为分析大坝施工期温度变化对其内部应力的影响,选择大坝典型断面,分析混凝土浇筑过程中应力变化。结果表明,大坝施工期温度控制良好,温差在规范要求范围内;大坝不同高程典型特征点的受拉应力均符合要求,大坝状态稳定。研究结果可为大坝施工质量控制方法提供参考。

基于ANSYS汽车盘式制动器温度场和热应力数值模拟

基于ANSYS建立了某汽车盘式制动器三维实体模型,分析了不同制动工况下盘式制动器的温度场和热应力,还分析了离心力与压应力和摩擦切应力分别作用下的应力分布。结果表明:热应力远大于其他应力的作用,这在分析盘式制动器失效时起着主导作用。运用循环迭代法进行温度场模拟,分析显示摩擦区温度是震荡上升、存在明显的尾迹且其显著大于非摩擦区温度。采用间接耦合法将温度场结果作为应力场载荷分析的热应力,结果显示:热应力呈现交变应力状态且幅值较大,摩擦区周向应力明显大于径向应力,制动盘凸台连接处应力很大。

基于有限元分析的三相共箱GIS母线温度场分布

为深入研究三相共箱GIS母线损耗发热问题,利用间接耦合法在流场中计算温度,根据流体力学理论,运用有限元法建立了三相共箱GIS母线损耗发热的三维电磁场-流场-温度场计算模型,综合分析了流体流速、重力加速度、电导率温度效应、涡流损耗、对流散热与辐射散热等多种因素对母线温度的影响,研究了三相共箱GIS母线的热源和温度分布规律。结果表明,当母线水平放置时,母线温度呈上高下低、左右对称分布,SF6气体等温线呈现S型分布,母线套管中间导体温度最高,导体上部气体温度高于下部气体温度,并通过试验验证了仿真计算的准确性。

锻坯感应加热的有限元分析

应用ANSYS通用有限元软件 ,根据粉末锻造预成型坯感应加热的实际工况 ,模拟感应加热过程 ,并将实际数据与模拟结果进行了比较 。

深厚软土场地中透镜体对上部结构地震响应的影响

工程场地中透镜体对地震动具有重要影响,但目前对该问题的研究比较少,尤其是深厚软土场地中的透镜体问题还鲜有研究。本文采用有限元-间接边界元耦合法,建立非线性土-结构动力相互作用模型,并对方法计算精度进行了验证。论文首先比较了弹性基岩模型和刚性基岩模型的差别,建议采用更接近实际的弹性基岩模型研究深厚软土场地中的透镜体问题。然后在考虑场地土体和透镜体介质非线性的基础上,系统地研究了深厚软土场地中透镜体宽度、厚度和埋深对上部结构地震响应的层间位移角、加速度及基底剪力的影响。研究表明,透镜体的存在可能会明显改变上部结构的动力响应,上部结构的动力响应可能会明显放大。透镜体宽度、厚度和埋深对结构动力响应均有很大影响。

深厚饱和软土场地中透镜体对上部结构地震响应的影响

工程场地中透镜体对地震动具有明显的影响,且饱和场地与相应干土场地的地震响应具有明显的差别,而目前对于深厚饱和软土场地中透镜体对地震响应的影响还鲜有研究。采用有限元-间接边界元耦合法,建立饱和场地中非线性土-结构动力相互作用模型,对深厚饱和软土场地中透镜体的宽度、厚度和埋深对上部结构动力响应的影响进行了系统地分析,并着重讨论了土骨架-孔隙水耦合作用的影响。研究表明,深厚饱和软土场地中的透镜体可能会明显改变上部结构的动力响应;透镜体的宽度、厚度和埋深对上部结构动力响应有不同程度的影响,且与干土场地中规律存在明显差异;土骨架-孔隙水耦合作用对上部结构动力响应的影响显著。

土体非线性对土-结构动力相互作用的影响——以Millikan图书馆为例

文中采用有限元-间接边界元(FEM-IBEM)耦合法,研究土体非线性对土-结构动力相互作用(SSI)的影响。二维模型中,远场土体采用间接边界元法(IBEM)模拟,近场土体采用有限元法(FEM)模拟;采用等效线性模型考虑土体非线性。以著名的Millikan图书馆为例计算表明,土体非线性对SSI有明显影响。考虑土体非线性后,结构基底剪力、层间位移角以及系统频率均明显降低,而且地震波幅值越大,或土体非线性越强,非线性动力响应的降低程度越大。研究对于定量评估土体非线性对SSI的影响具有一定的参考价值。

X60钢管道焊接温度和残余应力耦合的有限元模拟

基于瞬态温度场问题和结构热应力耦合问题的有限元求解思想,优选间接耦合法,采用ANSYS软件对X60钢管道焊接过程进行了模拟。在简化管道实际、合理划分网格、设置材料参数的基础上,优选了高斯分布热源模型,模拟得到了焊接过程中的温度场结果,进而揭示了残余应力的分布规律。加深了X60钢管道焊缝温度和残余应力规律的认识,可指导实际焊接过程的正确把握。

木柱火灾后耐火极限研究

研究木柱火灾后的耐火极限,运用通用有限元软件Ansys,采用热-结构间接耦合法对木柱进行温度场和耐火极限分析,并将分析结果与试验值比较,进而对木柱的耐火极限进行参数分析。结果表明,随着温度的升高,木柱表层和里层温度都有不同程度的上升,离木柱表面越近的点升温速度越快,最终温度越高。木柱随着木材密度的增加,耐火极限上升,但上升的幅度越来越小;随着持荷水平的增加,耐火极限不断下降,而且下降的越来越快。