骨架膜装配式节点设计与承载力分析

提出的骨架膜结构装配式节点具有构造简单、预制程度高、便于现场装配、可以调节消减加工误差、适应各种形状的骨架膜结构、传力清晰等特点。基于Hertz接触理论分析了该节点的关键承载结构——销轴连接的应力分布形式并与有限元分析相互印证。基于有限元分析得出了该节点中杆件与耳板最佳的连接方式,对该节点的三维模型进行简化并建立有限元模型,计算了该节点的极限承载能力,得到其破坏形式并与同规格的空间相贯焊接钢管节点进行对比。结果表明:该装配式节点的失效由下弦杆控制,满足“强节点,弱杆件”的设计要求;该装配式节点的极限承载能力为设计荷载的2.95倍,与同规格的空间相贯焊接钢管节点几乎相同,有充足的安全余量,可以更加灵活地应用于各种建筑结构中。

不同横缝初始间隙的拱形重力坝-地基体系地震响应分析研究

本文构建了某拱形重力坝三维全坝段-地基体系有限元分析模型,综合考虑了坝体横缝和坝基交界面接触非线性,采用基于拉格朗日乘子法的动接触力模型模拟接触非线性问题,采用黏弹性人工边界考虑无限地基辐射阻尼效应,分别开展横缝初始间隙0、2和20 mm下的重力坝-地基体系非线性有限元动力时程分析,揭示不同横缝初始间隙对大坝动力响应的影响,为工程抗震设计提供科学依据.

基于ABAQUS接触算法的起落架与机身连接接头强度分析

在飞机强度分析中,通过对结构进行合理简化,采用线性计算得到主要传力部件的应力分布。而对于接头等连接结构通常简化为梁单元或刚性单元模拟连接及传载,此模拟方式只能得到接头传载,不能准确计算接头应力应变。基于ABAQUS软件建立起落架与机身连接接头的弹塑性有限元分析模型,运用接触算法进行非线性耦合分析,可以真实模拟接头连接刚度,得出接头部位应力分布情况,并与静力试验及全机计算结果对比,验证接触算法对于接头结构强度分析的准确性。

矩形钢管混凝土桁架节点极限承载力研究

采用退化壳单元和三维实体单元分别模拟钢管和混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土的接触非线性,对矩形钢管混凝土桁架节点的极限承载能力进行了研究。采用该方法对Y型节点、X型节点、T型节点以及K型节点进行非线性有限元分析得到的极限荷载值与试验破坏荷载值较为吻合。为矩形钢管混凝土节点极限承载力的分析提供了一个合适的方法,同时为矩形钢管混凝土桁梁桥节点的设计方法提供了理论依据。

关节内接触问题对三维非线性模拟颞下颌关节力的影响

利用Auto CAD软件及螺旋CT扫描技术与有限元应力分析方法相结合 ,在活体基础上建立TMJ三维非线性有限元模型并比较不同接触状态下关节内应力的变化。结果表明 ,TMJ内盘 突之间有接触模型的关节盘和髁突表面应力主要分布在前、内侧 ,其他区域应力相对较小 ,而无接触模型的表面应力主要分布在中后部和内侧 ,且力值较大。摩擦系数在 0 0 .15范围 ,盘 突之间接触应力的分布范围和大小完全相同 ,同时 ,无摩擦接触、刚性接触和弹性接触三种盘 突接触方式下的关节盘和髁突表面应力基本一致。结果提示 ,在三维非线性模拟TMJ力的接触问题中 ,TMJ盘 突之间全部接触关系的关节内应力分布更符合生理。关节内较低的摩擦系数(0 0 .15 )及不同的盘 突接触方式对其应力分布状态无明显影响。TMJ各结构之间的接触模拟可使其力的三维非线性分析更合理。

苏州世乒赛装配式看台盘扣节点非线性力学性能分析

对看台事故的分析表明,节点损坏是导致结构整体倒塌的重要诱因之一。围绕苏州世乒赛装配式钢结构临时看台盘扣节点开展了研究。首先,介绍了该项目结构体系和盘扣节点的设计,进而考虑材料和接触的非线性,建立了盘扣节点的三维有限元模型;随后,针对衔接盘抗剪承载力、横杆连接节点抗拉(压)承载力和斜撑连接节点抗拉(压)承载力开展了非线性分析,获取了节点的屈服承载力,并将横杆节点承载力与文献已有试验结果进行了对比,验证了数值模拟方法的准确性;最后,对临时看台整体结构建立模型进行了设计荷载下的受力分析,并选取了其中一个9根杆件交汇节点,开展了设计荷载下盘扣节点复杂荷载情况下的非线性力学分析。结果表明:设计荷载下,结构横杆和斜撑最大轴力均在节点屈服承载力的范围内。同时,所分析的复杂受力节点基本处于弹性状态,所做研究可为类似临时看台的设计与建造提供参考。

竖向荷载下套管节点装配式交错桁架受力性能研究

为研究竖向荷载下桁架与方钢管混凝土柱套管节点装配式交错桁架的受力性能,按实际受力和等强原则设计了2种不同套管节点形式的1/2比例缩尺交错桁架模型试件,并对其进行了竖向静力加载试验研究,得到了试件的破坏形态、承载力、刚度以及应变分布规律.采用ABAQUS建立了试验试件的有限元模型,以轴压比和混凝土强度为参数,研究了其对交错桁架承载力的影响.结果表明:与按实际受力设计节点的交错桁架结构相比,按等强设计节点的刚度和承载能力都较大,节点宜按等强设计;减小轴压比或提高混凝土强度均会提高结构竖向极限承载力,但差别不大.

45°轴承组合支座铸钢节点试验和有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,目前已经广泛应用于大跨空间结构中。由于节点本身造型的复杂性,其计算必须借助于有限元软件进行分析。对于较重要的工程及受力较为复杂的铸钢节点,还需要通过一定的试验来验证有限元建模的准确性。运用大型通用有限元软件ANSYS对中国航海博物馆支座45°轴承组合支座铸钢节点进行真实工作状态的模拟和分析,同时考虑材料、接触非线性,并通过试验进行验证,说明模型建立正确且与试验吻合较好,从而为工程设计、分析提供参考。

有缝重力坝动力非线性数值计算模型及其应用

对于有缝重力坝的分析,基于连续介质力学的界面单元-有限元方法难于比较精确地模拟缝间的接触应力,从而无法合理地估算坝体应力与变形。作者对于多体系统和分区连续介质所发展的非连续变形计算力学模型能够根据接触界面的本构特性及其力学和运动学约束条件精确地再现受力过程中界面相互作用力的传递与非连续变形状态,本文将其应用于有缝重力坝的动力分析。实例数值分析表明该模型的计算结果从定性上讲是合理的,并且为判断坝体缝隙的工作状态与界面应力提供了有力的依据。

货车F型车钩强度非线性有限元仿真分析

对F型车钩零部件进行了三维实体建模,然后在基于车钩不同材料试验数据基础上采用了装配分析、接触非线性分析以及材料非线性分析三者于一体有限元分析技术对其进行了强度分析.最后给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,其结果显示应力较大部位很好地吻合了车钩在实际运用中破坏的状况,进而为车钩设计、改进和检修提供了非常有价值的理论依据.

某型弹射装置内埋接头接触强度研究

某型弹射装置内埋接头是一种新型的悬挂物接口形式,由内筒、外筒、拉杆和钢珠组成。为满足重量级悬挂物悬挂、运载、发射状态强度要求,本文针对影响结构强度的不同结构参数建立五种典型接触有限元模型,进行非线性分析。最后,对不同结构接触强度结果进行分析找出最优结构。

桥壳结合面接触非线性有限元分析

本文采用接触非线性有限元技术,通过建立桥壳、主减速器壳、螺栓组有限元模型,在螺栓预紧力与结合面之间的相互关系影响下,分析在三种载荷工况下,桥壳与主减速器壳结合面之间的接触压力分布情况,并能得到应变最大的区域,找出易漏油区,对产品设计及以后的改善提供了可靠的依据。

新型外套筒式梁柱装配节点的抗震性能研究

为改善建筑钢结构梁与柱施工现场装配连接的性能,构造设计了一种新型外套筒式梁柱装配节点.采用ANSYS建立了节点三维实体模型,基于非线性有限元分析方法模拟了新型外套筒式梁柱装配节点的抗震性能,分析了节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性及能量耗散系数等.基于小变形叠加原理,提出了外套筒式梁柱装配节点初始刚度简化计算方法,对比分析了有限元模拟与理论计算结果,验证了节点初始刚度简化计算方法的合理性.研究结果表明,新型外套筒式梁柱装配节点的滞回曲线稳定饱满,刚度退化平稳,抗震性能、延性及耗能能力良好.该新型外套筒式梁柱装配节点可为建筑工业化应用提供一种借鉴参考.