基于MSC.Marc的机械扩径有限元分析

基于MSC.Marc有限元分析软件对管件管端在机械扩径过程中的弹塑性变形进行研究。将管件机械扩径过程分为整圆、扩径变形和卸载3个阶段,管件在机械扩径变形过程中横截面的变形受多个工艺参数的影响,通过改变扩径模具半径和扩径模具边缘角半径进行了多组数据的模拟仿真。由模拟结果可知,管件与扩径模具边缘接触位置应力、应变最大,且呈现向两边扩散的趋势。通过对管件机械扩径的模拟,得到了最佳的扩径模具半径以及扩径模具边缘角半径,为实际加工提供了理论参考。

粘弹性场地地形对地震动影响分析的显式有限元－有限差分方法

推导出了分析二维粘及弹性场地地形对地震动影响的显式有限元－有限差分方法．这一方法中，首先利用人工边界及有限元离散方法，给出问题分析的有限元离散网格计算力学模型，并利用一种类似于差分方法的有限元方法，建立局部网格节点的动力方程，而后利用笔者提出的有阻尼体系动力方程求解的显式差分格式，及推广的多次透射边界公式，给出网格节点运动量计算的时域显式逐步积分公式．利用计算机程序实现这一方法的计算具有所需计算机内存量小及计算时间量小的优势，而且，这一方法适用于任意地形情况，具有较高的计算精度及较好的计算稳定性．

盐膏层蠕变粘弹性流体模型及有限元分析

将盐膏层作为线性Maxwell流体 ,建立了平面应变问题的粘弹性力学模型 ,实测了江汉油田王 80 3井不同时段内的井径变化。借助模型辨识理论及运用有限元方法 ,研究了盐膏层蠕变与时间的关系、套管在均匀及非均匀载荷作用下的应力分布、套管制造缺陷 (不圆、不匀度 )对套管应力的影响以及水泥环对套管的保护作用等 ,所得结果为工程实际应用提供了定量的参考依据 ,具有很好的推广应用价值。

三维药柱的热粘弹性有限元分析

采用三维模型,用有限元法分析固体火箭发动机的药柱在硫化降温、内压和轴向过载作用下的热粘弹性准静态响应,为实际结构设计提供参考。

有限元法分析空腔周期分布粘弹性层的声特性

运用有限元方法研究水中空腔周期分布粘弹性层及粘弹性层附在钢板上、并位于水和空气之间的声特性。结果表明,在低频,水中有空腔的粘弹性层比无空腔的粘弹性层有较大的反射;空腔的形状和谐振对低频声特性产生很大影响。给出了粘弹性层具有球形、圆柱形和圆锥形空腔的振动模式和声特性的数值结果。

围岩粘弹性模型有限元模拟分析

采用粘弹性理论的对应原理 ,对轴对称圆巷的粘弹性模型进行了分析 ,从而得出了该模型位移场的理论解。并利用大型通用ANSYS有限元分析软件对轴对称圆巷的粘弹性模型位移场进行了数值模拟分析。在此基础上 。

粘弹性阻尼层结构动力问题有限元分析综述

使用粘弹性材料是结构振动控制的有效技术。本文综述了粘弹性阻尼结构动力问题的有限元方法研究 ,重点是介绍了八、九十年代的一些研究成果。同时也概略地介绍了单一粘弹性结构动力问题的有限元方法。

基于加速老化与三维粘弹性有限元分析的固体导弹发动机寿命预估

为了预估固体导弹发动机的贮存寿命,通过推进剂加速老化试验,得到该推进剂延伸率随贮存时间的变化规律;应用三维粘弹性有限元分析方法,对发动机贮存一定时间后直接点火发射过程进行数值仿真,从中得到药柱在点火增压和轴向过载联合作用下最大Von Mises应变随贮存时间的变化规律;将推进剂的延伸率与推进剂药柱最大Von Mises应变进行对比,利用结构完整性评估准则,得到发动机的贮存寿命。该方法可为固体导弹发动机的设计和使用提供参考。

含损伤粘弹性本构及其在有限元分析中的实现

为研究固体发动机药柱的损伤粘弹性行为,针对一种耦合损伤的三维非线性粘弹性本构模型,采用积分算法对其进行了数值离散,导出了本构方程的增量有限元形式。针对该增量型本构方程对应的非线性方程组,建立了采用Newton-Raphson迭代法求解的应力更新方法,并基于Abaqus软件和Fortran语言开发了相应材料本构子程序,最后应用算例对所设计数值方法及程序进行了验证与分析。结果表明,本文有限元解与对应解析解吻合良好,保持了很高的精度,所设计方法及程序有效,可应用于实际型号发动机药柱损伤结构分析。

温缩型反射裂缝的热粘弹性有限元分析

考虑了沥青混合料的热粘弹特性 ,运用增量迭代有限元方法 ,计算了在持续大幅降温条件下 ,开裂水泥混凝土路面上沥青罩面层内温度应力场 ,同时探讨了土工格栅加筋位置、裂缝宽度、沥青层厚、降温速度。

粘弹性自由层阻尼管的有限元建模与试验研究

U型管是工业应用中的常见结构,也是振动破坏的多发部件。分析了局部黏附粘弹性沥青阻尼层U型管结构的动力特性。考虑弯曲成形过程中的厚度与截面形状变化,建立了自由层阻尼管的有限元精确模型,采用迭代法计算粘弹性结构的固有频率,进而采用模态应变能法,求得各阶模态附加的阻尼比。通过对有限元结果和试验结果的比较,验证所建立的有限元模型的正确性。最后,基于正交试验表,对阻尼层的粘贴宽度,厚度,位置等进行了试验研究,指出三种因素的对结构固有频率和阻尼比的影响,为复杂管道的减振设计提供了参考依据。

高速公路隧道施工中粘弹性变形的有限元分析

以浙江上三线高速公路隧道为工程背景 ,应用大型有限元软件MARC对洞口段隧道进行动态施工全过程三维有限元模拟 .分析了施工工序、工艺对隧道拱顶沉降、侧壁收敛变形的影响 ,全面追踪了动态施工中隧道关键部位的变形过程 .并基于弹性 -粘弹性对应性原理 。

沥青路面车辙变形的三维粘弹性动力有限元分析

基于车辆对路面的动力作用，建立路面不平整度引起的汽车动荷载简化模型，通过室内高温蠕变试验获得不同沥青面层材料的粘弹性模型，以弹粘塑性理论、动力学基本理论和有限元方法作为理论基础，采用动力有限元分析方法对沥青路面车辙进行了计算与预估，并分析了车辆轮胎压力、车速、作用时间、路面温度及轴载作用次数对沥青路面车辙深度的影响。通过河北邯郸-长治高速公路实体工程验证表明，采用基于动力有限元方法的车辙理论计算值与实测值误差仅为8％～9．5％，具有较高精度，研究成果为进一步完善车辙计算方法及工程应用提供理论依据。

颅骨和硬脑膜随颅内压变化的粘弹性有限元分析

目的颅内压对神经外科危重患者的手术时机起决定性作用,其测量方法的简单性、准确性、对患者较小创伤性都是神经外科临床和科研的重要研究方向。方法提出一种通过测量颅骨应变可获得颅内压变化量的新思路,利用有限元软件ANSYS的粘弹性模型,对人体颅骨和硬脑膜随颅内压变化的相应应变进行了分析计算;分别建立了模拟颅腔的三维空心薄壳有限元模型,颅骨和硬脑膜的粘弹性模型;同时通过有限元软件分考虑与不考虑粘弹特性两种情况,对颅骨和硬脑膜随颅内压变化的应变进行对比。结果考虑与不考虑粘弹性的颅骨和硬脑膜应变误差在14%左右,而颅骨和硬脑膜的粘性应变占总应变的40%。结论通过在颅骨外表面粘贴应变片可以获得颅内压的变化量,微创颅内压应变电测法理论上可行,为进一步的临床应用提供了理论基础。

粘弹性方程ACM有限元的超收敛分析和外推(英文)

本文通过积分恒等式技巧和插值后处理技术,得到了粘弹性方程ACM有限元的超逼近和超收敛性质.进一步利用Bramble-Hilbert引理构造了一个合适的外推格式,得到了比以往文献高一阶的外推结果.

重复荷载下沥青混合料变形的粘弹性有限元分析

沥青混合料是典型的粘弹性材料,广义Maxwell粘弹性模型能很好地描述沥青混合料的变形规律.文中通过拟合AC-13C基质、改性沥青混合料的静载蠕变试验数据获得广义Maxwell模型的Prony系列系数,采用加载0.1 s、卸载0.9 s的半正弦波间歇荷载模拟路面实际的车辆荷载,对重复荷载作用下的沥青混合料进行粘弹性有限元分析,预测出重复荷载作用下AC-13C基质、改性沥青混合料的变形,与实测变形相比具有很好的一致性.粘弹性有限元方法预测出的应变包括弹性应变和蠕变应变,而蠕变应变直接导致永久变形的产生,通过分析蠕变应变可以判别沥青混合料的弹性恢复能力.

复合材料层合板胶接修理的粘弹性有限元分析

基于修补结构的本构关系,对一受损层合板的双面胶接修理问题进行分析。采用粘弹性和弹性有限元两种分析方法,并用相应的试验来验证两种方法所得的计算结果。通过分析得到了胶接参数对修补后的结构强度及胶层应力的影响,同时对比计算结果和试验结果,可以发现粘弹性分析比弹性分析更为准确。

二维粘弹性不可压分析在扩展有限元中的实现

在常规有限元中,基于单位分解的思想,引入反映裂纹面位移间断的阶跃函数和裂尖局部特性的渐进函数,对裂纹局部区域的节点自由度进行加强,进而将基于Herrmann泛函建立的二维粘弹性不可压有限元法推广至了扩展有限元模式。这样在粘弹性(近似)不可压材料的断裂分析中,裂纹独立于有限元网格既便于处理又能保证计算准确度。详细推导了相应的公式,并对含单边裂纹的粘弹性不可压平板进行了分析。结果表明,该方法能方便有效地模拟粘弹性(近似)不可压材料的断裂问题,具有一定的应用前景。

粘弹性分数阶导数模型的有限元法

本文给出了粘弹性分数阶导数模型的有限元格式，并用模态分析的方法进行了运动方程解耦。用Laplace变换及其反变换，解析地计算了解耦后单自由度系统的时域和频域响应。时域响应被分为极点部分和截断部分，它们分别代表短期内的衰减振动和长时间内的缓慢恢复效应。以一维杆件为例，对有限元算法和解析解做了对比，分析了响应精度与单元个数的关系。结果表明用有限元法计算的位移接近解析解，而要得到准确的高频加速度响应，则需要划分许多单元格。

基于Maxwell模型的有限元粘弹性位移分析

利用基于Maxwell模型的围岩位移的粘弹性解析解,建立了弹性模量随时间变化的关系式,并将该式应用到有限元中,得到了有限元的粘弹性位移递推公式,可以方便准确地对位移的发展做出预测。最后将该方法应用到工程实际中,计算的位移与实测位移能很好吻合,从而证明该方法是有效的。