基于有限元仿真的东风11型救援小车支撑块结构优化

对东风11型救援小车支撑件进行了有限元分析．通过有限元计算。详细分析了有效应力分布情况；找出了应力集中较大的区域．并分析了其主要原因；观察了应力值最大区域并提出了改善应力集中的方法和措施。从而达到了结构优化的目的．     

基于ANSYS-Workbench的U型挂环静动态特性分析

为解决特高压输电线电力金具U型挂环易破坏的问题.利用有限元软件,根据实际线路设计参数,建立U型环的有限元模型,对结构进行静动态分析.计算结果表明:在静态分析中,U型挂环的最大应力位置为中心接触部位,其最大等效应力为1 482 MPa,上下U型挂环之间出现滑移,滑移距离为0.8 um;动态分析中,U型挂环在第六阶变形最为严重,并且在水平载荷和垂直载荷的共同作用下,位移振幅最大处的频率为2 700 Hz,振幅值为1.304 6×10~(-4) mm,应力值为33.481 MPa,此时频率接近于结构固有频率,结构易发生共振现象.研究结果为进一步研究输电线路电力金具的动力学分析提供理论参考.     

传递图中的限制性边连通度

设G=(V，E)是一个连通图，S包含于E是一个边子集，如果G—S不再连通，且G—S的每一个连通分支都至少含有r个点，则称S为一个r-限制性边割．最小r-限制性边割中所含的边数为G的r-限制性边连通度，记作λ(G)．如果对所有的i=1，…，r，λ(G)都达到其最大可能值，则称G为λ-最优图．王铭和李乔证明了：若G是一个d-正则的点传递图，d≥4，围长g≥5，或者G是一个d-正则的边传递图，d≥4，围长g≥4，则G是λ（g-1)-最优图．本文推广了这一结果，证明了：在同样的条件下，G是λg-最优图．     

复合材料单层板损伤分析

研究了复合材料单层板在远场均匀拉应力作用下，基体中微裂纹损伤，利用Ⅰ、Ⅱ型复合裂纹应力强度因子，分析了沿裂纹面的拉伸型损伤变量和剪切型损伤变量，应用能量释放率的概念建立了损伤条件下的应力应变关系，并给出了正交各向异性单向层板在损伤条件下的有效偏轴柔度系数计算公式。通过算例分析可知，由于复合材料单层板中微裂纹的存在，有效偏轴柔度系数S‘11和S‘61增大，而S‘21减小。     

金属波纹管材料的力学性能

针对现有的薄壁波纹管材料,从薄壁波纹管特性入手,基于测试试验、模型试验、有限元等方法进行了受力分析阐述并相互验证得出薄壁波纹管作为空心无梁楼盖内腔的可行性,并讨论了施加荷载后3个不同阶段裂缝和挠度之间的不同厚度薄壁波纹管关系,并分析出其弹性阶段强度和屈服强度供结构设计使用。在分析其不足之处的同时也对未来的研究工作做出了展望。 更多还原     

PVDF压电计在低应力下的动态标定

PVDF是一种新型的高分子压电型传感器材料，应用于冲击载荷时，其压电灵敏系数的动态标定是个关键技术．采用改进的SHPB实验技术对低应力下的PVDF压电计的动态K值的标定进行了研究，并分别对3种不同引线方案的PVDF压电计进行了动态标定，发现动态K值的大小与引线面积之间存在一定的关系．     

U型加劲板稳定极限承载力影响因素分析

为研究U型加劲板稳定极限承载能力受初始几何缺陷、焊接残余应力以及荷载偏心距等因素的影响, 采用考虑几何与材料双重非线性的有限元模拟方法, 对各影响因素进行参数分析. 结果表明, U型加劲板的稳定极限承载能力受初始几何缺陷的影响明显, 而焊接残余应力对其影响较初始几何缺陷更为显著; 荷载偏心距对加劲板极限承载力影响明显, 极限承载力随偏心距的增加逐渐降低, 且偏向U肋一侧时的降低幅度更大.     

基于ANSYS的复合材料齿轮的有限元分析

为了提高复合材料齿轮的承载能力,需对其进行设计和分析.通过Pro/E软件实现对直齿圆柱轮的参数化建模,并将三维模型导入到有限元软件ANSYS中,然后采用模压成型工艺,制备短切玻璃纤维增强的酚醛环氧复合材料板,以其力学性能作为设计参数,通过有限元软件对复合材料齿轮在一定载荷条件下的应力分布状态进行了分析.研究结果表明,键槽与啮合轮齿的相对位置会影响复合材料齿轮的应力分布状况,齿顶和齿根最大压缩应力与输入载荷呈线性关系,而齿根最大拉伸应力与输入载荷关系曲线中出现一段平台区.通过对BMC复合材料齿轮的静力学分析,为复合材料齿轮的改进设计提供一种实用的方法.     

模数式桥梁伸缩缝动力强度计算与影响因素分析

为了分析桥梁伸缩缝在车辆冲击荷载作用下损坏的机理,对桥梁工程中常用的模数式伸缩缝建立了有限元模型,提出了其在车轮冲击荷载作用下的动力响应计算方法,以及非对称循环荷载作用下结构脉动强度的分析方法.对典型的RBM160型桥梁伸缩缝进行了动力强度计算与影响因素分析.结果表明:(1)伸缩缝中梁跨中、中梁支座焊缝位置是动应力最大的位置,计算结果与实际工程中常见的伸缩缝破坏位置一致;(2)水平与竖向轮载共同作用下结构的最大应力显著大于竖向轮载单独作用,说明水平轮载对伸缩缝损坏影响较大,但是国内外规范关于水平轮载的取值存在差别,由此获得的伸缩缝最大应力差别较大;(3)伸缩缝最大应力随着汽车车速的增大而增大,可以通过限制车速来控制模数式伸缩缝的最大应力,确保结构的安全性;(4)中梁与横梁之间的焊缝是伸缩缝结构的最薄弱部位,该部位的最大应力与焊缝饱满度有关,通过优化焊缝饱满度可以减小最大应力,提高结构安全性.     

铁道外锁闭铁在脉动载荷下的强度分析

对道岔外锁闭铁建立有限元模型，计算其在工作载荷下的应力场，发现结构的大部分区域应力很小，而部分角点处存在很大的应力集中，其中最大应力集中处也是实际破坏部位；比较了常用的脉动载荷下的强度理论，针对本文的工况选用其中的Goodman脉动强度理论解释了该结构的破坏原因，并给出了容许的最大工作载荷．     

基于局部波形法的六面体自动分割网格法研究

三维有限元法是求解复杂工程问题所需的数值模拟方法．用有限元法进行数值模拟时．首先要建立被离散化的有限元网格模型．但是，许多工程问题的构造和形状非常复杂，为此分割有限元网格的难度也很大．此外，分割网格是否合理，直接影响有限元计算的精度．现有的各种有限元商用软件提供了很好的自动网格分割系统．但是，由于用六面体单元对复杂形状进行自动网格划分是非常困难。而目前为止还是用手来完成复杂的工作，所以六面体单元的自动网格划分和网格自适应性还未充分应用在实际工程之中．对任意复杂形状的物体进行分割网格时仍存在一些问题．本研究将介绍生成或已有的规则六面单元改变成形状复杂并合适的六面体单元的一种新的方法，即基于阻尼波形传播理论的方法．结果表明，只要把复杂外部形状按波的形式传输给指定的规则六面体单元模型，就可得有效的六面体单元的网格模型．     

任意形状夹杂内、外应力场表达式及其有限元验证

借助平面应变问题的Green函数,可推导出任意弱形状夹杂的Eshelby张量表达式。利用该Eshelby张量,给出了由温度本征应变在夹杂内、外产生的应变场和应力场理论解。目的是利用大型有限元软件ADINA和AN-SYS数值模拟含任意弱形状夹杂内、外部的应变场和应力场,验证我们的应力场理论     

拟南芥自然居群的形态变异

对湖北省境内4个地点共9个拟南芥自然居群的形态变异作了观察和统计．该种的株高、莲座叶数目和形状、莲座大小、花果数目等性状具有显著的变异，除了莲座叶形状等性状外，多数表现出居群问的变异．采用34个形态性状对这些居群作出了聚类分析，发现大部分的相邻居群之间有一定的形态相似性，但有一个地点的相邻居群之间存在极大的形态差异；对居群间的相似性系数和空间距离进行回归分析，表明二者之间不存在显著相关性．在自然居群中获得了超小型、长根型、长叶型、大莲座型、基部多分枝型和主茎多分枝型共6种形态变异型植株，对这些变异植株进行的栽培实验显示长叶型和大莲座型的子代都具有与亲本相似而明显区别于对照植株的特征。     

土水势方程对Biot固结FEM的影响研究

常用的Biot(1941)固结理论中对Darcy定律的使用是不严格的,Biot(1 962)引入土水势方程进行修正,但这种改进很少引起工程界的注意.探讨了Biot固结常用形式和改进形式在控制方程和有限元方程方面的主要差别,推导了改进形式基于不同场变量的两种增量有限元方程.改进形式的有限元方程系数矩阵具有非对称性.当土水势增量方程中忽略重力势变化的影响时,改进形式的控制方程和有限元方程即退化为相应的常用形式.通过工程算例分析,结果表明:常用形式的计算结果高估了地基沉降和总土水势,低估了侧向位移.使用改进形式有助于提高分析精度.     

波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进, 采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型, 研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响, 并确定其合理取值范围. 在此基础上, 通过理想点法对参数组合进行优化, 得到合理的参数匹配. 研究结果表明 相较于实腹式组合桥面板, 优化后的组合桥面板自重减小35%, 钢板弯折处应力减小16%; 相较于正交异性钢桥面板, 桥面板用钢量减小7%, 顶板与U肋连接位置应力减小47%.     

开孔方管柱与工字钢梁连接的试验研究及有限元模拟分析

针对工程中应用广泛的方管柱与工字型钢梁的端板连接,对1组不同构造的节点进行了静力试验研究及有限元模拟分析,试验结果不仅得到了连接点的M-θr关系曲线,而且也得到了方管柱开孔周围的应力分布,为分析此类连接点的力学特性提供了理论依据.试验结果同时表明：端板厚度的增加及外伸端板的连接螺栓至上下翼缘板距离的增加均会提高连接的初始刚度.此外,在对试验结果与有限元模拟分析进行比较的基础上,还得到了与试验结果相对应的M-θr拟合曲线,且结果表明利用幂函数模型拟合节点的M-θr曲线是可行的,而且在相当大的转角范围内与试验结果相当吻合,拟合结果为实际应用提供了可供参考的数学表达式.     

港池波浪绕射的数值计算

将缓坡方程引入到SWAN波浪谱模型,修改了波浪谱方程中传播速度的表达式,从而改进其在计算波浪绕射作用的不足.选用美国Delaware大学波浪水池实验资料对改进后的SWAN模型进行检验,计算结果与实测值吻合较好,表明SWAN模型能有效模拟近岸复杂地形下的波浪传播.将模型应用于琵琶门电厂港池内波浪的传播计算,分析防波堤4种不同的布置方式下港池内波浪有效波高分布图.研究发现,防波堤走向布置对改善港池内的泊稳条件有显著作用,而防波堤口门大小的作用相对较小,为有效掩护整个港池,防波堤布置方式应尽量垂直于波浪传播方向.本文成果对类似海岸工程有借鉴意义.     

南海台风参数模型和台风浪后报模型的应用研究

台风风场和台风浪数值后报能够有效弥补现场观测资料的不足,对南海海域的海洋经济健康发展具有重要的保障作用.针对不同台风参数模型和全谱海浪模型的联合应用,编制了包括5个台风参数模型的数值模拟程序,以南海海域的台风Ellen(1983)和Dujuan(2003)作为案例,并联合应用2个第3代全谱海浪模型,完成了台风风场、气压场和台风浪场的数值后报.通过分析不同台风参数模型和全谱海浪模型组合应用的后报结果,并与实测数据进行对比,得出了Jelesnianski风场参数模型结合第3代全谱海浪模型WW3比较适用于南海海域台风浪后报.     

开洞蒙皮体蒙皮效应的ANSYS有限元分析

利用ANSYS有限元通用分析软件对开洞蒙皮体试验模型进行了有限元数值模拟分析.将计算结果与试验结果进行了比较,分析了误差存在的原因及今后进一步研究的方向.