星载大型网状天线非线性结构系统有限元分析

论述了大型网状可展开天线的非线性理论模型及其非线性模拟有限单元模型,并以一副4.2m天线为例进行了有限元建模分析,获得了这类天线的动力学振动特性。研究结果表明:拉索几何非线性和间隙接触非线性对大型网状天线系统的动力学特性具有较大影响。

复杂非线性结构随机振动环境试验的数值模拟——虚拟振动环境试验系统

介绍了复杂非线性结构振动环境试验计算机模拟过程,为建立虚拟振动环境试验系统奠定基础。振动环境试验的数值模拟包括建模和控制器设计两个核心问题。对复杂非线性结构的计算机模拟具体过程是:首先对被试非线性结构建立非线性有限元模型,并简化成一个低自由度模型;利用低自由度系统和两个反馈测点的加速度设计反馈控制器,使其被控制点响应加速度的功率谱密度达到规范谱型,控制器的反馈即为非线性结构的激励;将激励作用到有限元模型,并做响应计算,验证其响应加速度功率谱密度是否达到预定的规范谱,如果不满足,可重新减缩非线性有限元模型,或另选控制律,重新设计控制器;分析非线性有限元模型的响应,并进行可靠性分析。由振动环境试验的数值模拟过程可发展而成虚拟振动环境试验系统。

基于有限元的加筋板结构后屈曲分析方法研究

加筋板结构的承载能力计算是飞机设计中的重要内容,采用后屈曲分析技术的关键在于准确模拟结构刚度变化。基于有限元从结构简化、单元选取、材料属性和求解流程选取方面对加筋壁板后屈曲建模分析方法进行了介绍,并基于一系列加筋壁板和加筋盒段对方法进行了验证。验证结果表明计算的破坏形式和破坏载荷与物理试验结果符合的很好,破坏载荷误差在10%以内,证明了方法的准确性和工程实用性。文中的工作可为加筋壁板结构后屈曲分析提供一些有益的建议。

钢管混凝土柱中的新型钢截面

在现代工程建设中,钢管混凝土(CFT)柱已逐渐成为高层建筑、桥梁等结构系统中的核心构件。在钢管混凝土的承载能力分析中有效参数有:钢与混凝土之间的粘结、钢管局部屈曲强度、混凝土徐变和连接处柱的负荷状态。考虑到这些有效参数,提议一种新截面,可用于高层建筑及大跨度桥梁。所提议钢截面的主要特点是内部纵向对称加劲肋。对此种截面(圆形和八角形)和钢管混凝土柱的常用截面进行轴向和循环荷载作用下的对比分析。同时采用有限元建模进行多种不同的分析。结果表明:新型截面在轴向和循环荷载下的强度和延性均有所增强,因此建议在施工中可采用此种截面。

基于DEM与MFBD双向耦合的农机触土部件疲劳分析

针对作业过程中农机触土部件出现断裂且实测载荷谱困难的问题,在额定工况下,对农机触土部件的疲劳强度进行了研究,提出了基于离散元法与多柔体动力学双向耦合的疲劳分析方法。以井窖制作机为例,采用非线性有限元柔性体建模法构建了其成穴钻头总成装置刚-柔耦合动力学模型,在此基础上与离散元仿真耦合,数值模拟成穴钻头-土壤相互作用过程,提取了成穴钻头的动态工作载荷谱;基于疲劳分析相关理论,利用疲劳仿真软件预测了成穴钻头的疲劳寿命。研究结果表明:触土部件成穴钻头的疲劳强度薄弱区域位于圆锥面靠小端,仿真预测的破坏区域与实际断裂位置基本吻合,证明了DEM与MFBD双向耦合的疲劳分析方法能够准确地预测成穴钻头的动态响应特性和疲劳寿命,为其疲劳强度设计提供具有价值的参考。