某型列车板梁混合建模仿真分析研究

车体底架作为车体的主要承载部件,其底架横梁截面形式对车体的力学特性起决定作用,实际设计中,往往需要对车体底架横梁的设计参数进行反复修改论证,延长了设计的周期。从加快仿真分析流程,提高研发设计效率的角度出发,文中提出了一种基于板梁混合单元的有限元建模方法,并依据车体常用的EN 12663设计评价标准,分别对板壳有限元模型和板梁混合有限元模型进行仿真分析计算,得到了两种不同建模方式的仿真分析结果。并在此基础上,对两种不同建模方式从刚度、强度等方面进行对比评价,结果表明,在车体强度和刚度方面,采用板梁混合建模的方式能够在保证结果精度的前提下对板壳有限元模型起到很好的替代作用。

表面裂纹平板应力强度因子的杂交应力元-线弹簧模型方法

本文采用基于杂交应力元和线弹簧模型相结合的方法,计算表面裂纹平板的应力强度因子。结果表明,本文解和三维有限元解吻合很好,与基于位移元和线弹簧模型相结合的解相比,具有更高的精度和较宽的适用范围。

REISSNER-MINDLIN板的分层杂交应力有限元分析

本文由π_(mR)型变分泛函出发,采用沿板厚分层模型,和材料本构的力学子单元模型,对 Reissner-Mindlin C^0类板进行了弹塑性分析。建立了4节点四边形杂交应力元 HPT-9β。数值研究表明,HPT—9β不含过失性多余机动模式,当板厚宽比趋于薄板极限时,亦不发生“自锁”,其计算精度和计算效率皆优于同类的 LH4元(Spilker,1980)。计算工作显示,本文的方法具有随加载过程来描述沿板厚的塑性进展的能力。

横桥向地震作用对钢拱桥地震损伤发展的影响

为了研究横桥向地震作用对钢拱桥结构地震损伤发展的影响,以一座实际中承式钢拱桥为对象,建立考虑损伤区局部变形影响的全桥混合有限元(FE)模型.通过对结构进行不同峰值加速度地震作用下的弹塑性地震反应计算,对比分析在空间三维地震作用和仅在桥梁面内地震作用下钢拱桥的损伤发展情况.结果表明,横桥向地震动输入虽然不改变钢拱桥面内的位移时程响应及地震塑性损伤区域的分布位置,但会增大钢板发生局部变形的程度并加速焊接节点超低周疲劳损伤的发展,从而增大结构发生局部失稳破坏和超低周疲劳破坏的可能性.在钢拱桥的抗震设计中宜同时考虑3个方向的地震作用,以确保结构的抗震安全.

CAD和Midas/Civil用于异形结构杆板单元混合建模设计

以牵索挂篮底篮承重拱桁架为例,重点介绍了利用CAD和Midas/Civil完成异形结构杆板单元的混合建模,实现临时结构优化的实施案例过程,以期为类似临时结构优化设计提供一种思路。

薄钢板剪力墙等效拉杆模型研究

首先,对薄钢板剪力墙简化分析模型进行研究,采用通用有限元软件Abaqus建立薄钢板剪力墙Shell单元模型以及采用SAP2000建立等效拉杆简化分析模型,对比两种模型在静力荷载下的力学性能,从而得到等效拉杆模型杆元根数的合理范围。其次,修正了薄钢板剪力墙简化分析模型中杆元面积计算公式,更好地模拟薄钢板剪力墙的初始抗侧刚度。最后,对比等效双向拉杆模型与Shell单元模型两种模型的滞回性能,结果表明:采用SAP2000建立的等效双向拉杆简化分析模型能够较好地模拟出薄钢板剪力墙的滞回性能。