Beam与Solid两种点焊模拟方法对比研究

在汽车整车有限元仿真分析中,点焊的建模对仿真精度影响较大。仿真中,针对焊点在网格中的位置及焊接母材壳单元积分方式的不同,分析了采用Beam单元和Solid单元模拟焊点时Lap-shear模型所表现出的力学性能的稳定性,并将得出的结论应用到100%整车正面碰撞中进行验证。结果表明,采用Solid单元模拟焊点时,Lap-shear模型所表现出的力学性能的稳定性相对较高;在考虑点焊失效的情况下,采用Solid点焊单元来模拟焊点比较准确。

两种不同有限元模型的拉索弯曲性能

由于拉索内部的力学性能比较复杂,采用有限元方法进行拉索分析。对于钢绞线的有限元模型,目前多采用Solid164单元来进行建模,而对于半平行钢丝束拉索的有限元模型,目前多采用Pipe16单元来进行建模。该模型的特点是由短梁单元和弹簧单元组成。分别采用Pipe16单元和Solid164单元来建立拉索模型,分析了两种有限元模型的弯曲荷载-挠度曲线和拉索的有效弯曲刚度,并与试验数据进行了对比分析。结果表明,对于无预应力条件下,Pipe16单元的模型结果与试验数值误差比Solid164模型的要大;对于有预应力条件下,两种不同的有限元模型结果与试验数据都比较接近,误差很小。因此,采用Solid164单元建立的模型,可以用于对半平行钢丝束的弯曲性能研究。

ANSYS中的钢筋混凝土单元

Solid65是大型有限元软件 ANSYS中的三维实体单元 ,它可以用于建立钢筋混凝土或钢筋复合材料等问题的模型 ,文中对 Solid65单元的性质和应用要点作了全面的介绍 ,并举了一个 Sol-id65单元应用于钢筋混凝土简支梁研究的实例 .结果显示 ,用 Solid65单元模拟钢筋混凝土材料所得到的荷载 -位移曲线形状 ,基本上能反映钢筋混凝土梁破坏的力学特征 ,混凝土计算输出本构关系与输入曲线也吻合较好 .所以 Solid65单元用来模拟钢筋混凝土材料是比较合理的 .

短肢剪力墙非线性有限元模型建立

结合ANSYS大型通用有限元程序中混凝土专用Solid 65单元,建立短肢剪力墙非线性有限元模型。将模型的计算结果与试验结果对比,结果基本相符。表明在准确建立有限元模型并合理选择各种材料组合方法的前提下,利用ANSYS可以对各种混凝土结构进行准确的模拟,从而可以减小试验工作量节省开支。

基于ANSYS的核电厂安全壳结构非线性有限元分析

对核电厂预应力混凝土安全壳结构进行了内压作用下的非线性有限元分析。详细介绍了ANSYS中的混凝土单元SOLID65及混凝土材料的本构关系,并对非线性求解过程中影响收敛的因素进行了分析;同时,以福清核电厂5、6号机组内层安全壳为工程实例进行有限元计算。结果表明,15 m至30 m标高范围内的径向位移大于其他高度的径向位移,标高25 m左右径向位移最大;内压加至O.42MPa,模型结构仍处于受压状态,满足使用要求。分析表明,福清核电厂5、6号机组安全壳结构在设计内压作用下是安全的,可为安全壳整体性试验提供参考。