轻钢结构开洞蒙皮体蒙皮效应的试验研究

对开洞蒙皮体及未开洞蒙皮体蒙皮效应进行了对比试验,通过未开洞蒙皮体试件与开洞蒙皮体试件抗剪性能的比较,研究开洞后对蒙皮体蒙皮效应的影响.     

轻钢结构蒙皮效应的简化计算方法

利用国外的方法对提出的试验模型进行了轻钢结构蒙皮效应简化计算,同时分析了计算中偏差存在的原因,并将计算结果与试验结果进行了比较,而最后得到的计算结果符合相应要求,因此也对其他蒙皮效应的简化计算有一定的参考价值.     

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.     

预制桥墩节段节点抗剪性能有限元模拟及参数分析

鉴于预制节段拼装混凝土桥墩中存在节段-节段接缝,而接缝(节点)属于受力薄弱环节,由此对预制拼装桥墩节段节点的抗剪性能进行研究,设计制作了一组桥墩节段节点抗剪试件进行拟静力加载试验,并建立三维有限元分析模型,通过与试验结果的比较,验证了有限元模拟方法的正确性.然后利用有限元模型进行了另外2组节段节点抗剪模型加载模拟,得到了各试件在不同约束应力作用下的剪切力—剪切位移关系曲线以及剪力键在不同受力阶段的开裂形态等结果.在比较了有限元分析得到的节点抗剪承载力与AASHTO规范的计算结果后,发现AASHTO规范公式低估了平接缝与实心截面多剪力键干接缝的抗剪承载力;同时在高约束应力下,应适当减小AASHTO规范公式中的摩擦系数,才能与试验结果一致.     

基于Solid65和Solid45有限单元的素夯土墙体数值建模及计算分析

采用大型有限元软件ANSYS10.0中的Solid65和Solid45两种单元类型,对单调水平荷载下素夯土墙抗震性能进行了计算分析.计算结果和试验结果进行比较,从中选择合适的单元类型和破坏准则,为进一步计算分析木柱梁-土坯组合墙体的抗震性能奠定建模基础.     

立式加工中心模态性能仿真分析与试验测试

以一台立式加工中心为对象,研究了该机床模态性能的仿真分析和试验测试方法.建立了机床的有限元模型,重点介绍了结合面的建模方法;试验测量了机床的模态参数,并与仿真结果进行了对比.结果表明:前4阶固有频率的仿真误差最大为14.59%,模态振型仿真结果与试验结果一致.优化了立柱和主轴箱的结构,优化后机床的前4阶固有频率最大提高了5.69%.研究方法对于分析、提高机床的模态性能具有指导意义.     

含弱界面层合梁的压电阻抗分析及参数研究

采用有限元软件ANSYS进行模拟分析, 构建了含弱界面损伤的层合结构压电阻抗(EMI)模型. 分析中选用线弹簧模型对主体结构层间弱界面损伤进行构造, 并与其他学者的解析解以及实验结果进行了对比, 验证了考虑层间滑移或脱粘效应对层合结构进行模拟分析的有效性和准确性. 然后, 基于该模型对含弱界面的微型组合钢梁进行损伤研究. 研究结果表明, 所建立的三维有限元压电阻抗模型能够清晰地检测到损伤的出现和发展. 最后, 讨论了粘结剂等其他参数对该有限元模型的影响.     

静钻根植排水桩承载特性数值分析

静钻根植排水桩是一种新型技术,其承载特性有必要开展深入研究.本文结合数值模拟,开展静钻根植排水桩有限元分析.首先对静钻根植排水桩模型进行模拟,并将试验模拟结果与实测结果进行比较,由此检验数值模型的可靠性.然后在此基础上,围绕工程实际进行建模,研究排水桩的承载特性,重点分析真空负压抽排水时间对桩基承载性能的影响.研究成果可为静钻根植排水桩的研发推广提供参考.     

基于An soft Maxwell 3D的电磁场分析与计算

电磁场分析是复杂电子电气产品设计的一个重要环节,是决定产品性能的关键因素;而电磁场的有限元分析方法作为一个强大的工具,在工程中的应用极为广泛.根据长直螺线管的电磁场数学推导结果,利用ANSYS工程电磁场有限元软件对其进行仿真,验证了结果的一致性,反映出有限元方法在电磁场分析的优势及ANSYS软件分析的直观性与便利性,展示了ANSYS软件在电磁场分析应用中的基本方法与技巧.实验证明, An soft Maxwell 3D在分析复杂电磁场方面具有很高的实用价值.     

基于有限元网格重合法的宏观-细观多尺度细粒化研究

主要针对有限元网格重合法的基本原理进行分析、推导了整体到局部区域里的有限元重合网格法的数学模型,以戴圆孔板的应力集中问题为例进行探讨了有限元重合网格法的计算精度和应用价值并与一般的有限元法进行了对比分析.结果表明,有限元重合网格法对工程中的多尺度分析问题有一定的应用价值.     

陶粒-普通混凝土双层组合路面层间应力及弯沉分析

为研究陶粒-普通混凝土双层组合路面的层间应力及弯沉, 首先进行Z型组合试件的粘结性能试验, 并利用ANSYS软件建立陶粒-普通混凝土双层组合路面模型, 分析车辆在匀速和制动工况下组合路面的层间应力及弯沉分布; 还进一步研究了增设Z型钢筋网对组合路面层间粘结性能的加强作用. 结果表明: 陶粒-普通混凝土双层组合路面具有较理想的层间粘结性能和较小的变形; 增设Z型钢筋网可进一步减小层间应力和变形, 加强整体粘结性能.     

木框架有限元静力弹塑性分析

采用大型有限元软件ANSYS10.0对单调水平荷载作用下一榀门式木框架及其各种加固方案进行了静力弹塑性计算分析.通过各种加固方式下屈服荷载、极限荷载大小的比较以及相对于未加固木框架提高程度的比较,从中提出了对门式木框架加固的最佳方案,从而为木柱梁-土坯组合墙体的抗震加固方案奠定了基础.     

圆锥-长筒组合壳体连接处应力公式的修正和验算

利用研究组合壳体常用的应力法对已有的计算圆锥-长筒组合壳体连接处径向应力和周向应力通用公式进行验算, 发现其周向应力公式不符合应力法原理. 由此, 提出修正函数对其进行修正. 然后, 利用有限元软件ANSYS对推导和修正公式的精确度进行检验, 结果表明: 公式计算值和ANSYS模拟值的偏差率基本在5%左右, 证明该公式精度足以满足实际工程的要求, 可为实际工程所使用.     

基于ANSYS的电力变压器铁芯磁场与漏磁场分布的仿真研究

介绍了应用大型有限元软件ANSYS对三相电力变压器铁芯磁场和线圈漏磁场的仿真分析。仿真结果与技术指标基本吻合．验证了分析方法的正确性和实用价值．     

基于有限元分析的平面桁架结构优化设计研究

优化设计是一种寻找确定最优设计方案的技术。本文探讨了在有限元分析基础上对结构进行优化设计的理论和方法，结合ANSYS软件，对其中的一些关键问题进行了研究。通过对一个平面桁架结构工程实例的优化设计计算，检验了该方法的效率，研究了影响桁架结构优化设计的主要因素．供工程技术人员进行设计和分析时参考使用。     

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.     

基于拓扑与尺寸优化的风力机叶片轻量化设计

为有效减轻风力机叶片质量, 进一步实现降本增效, 对叶片内部结构进行拓扑优化与尺寸优化设计. 首先以叶片内部单元密度为设计变量, 将叶片柔顺度最小作为目标, 并以结构体积为约束条件, 考虑3种极限荷载工况, 利用ANSYS软件对叶片内部实体结构进行拓扑优化; 然后根据拓扑优化结果结合实际叶片内部材料铺层情况建立叶片壳体模型, 以关键结构参数为设计变量, 以叶片质量最轻为目标, 叶片强度、刚度、振动性能及稳定性等为约束, 采用MATLAB和ANSYS软件对叶片内部结构进行尺寸优化. 拓扑优化结果表明, 对叶片传统结构形式进行适当改进, 可有效改善叶片结构性能; 尺寸优化结果表明, 基于拓扑优化结果的改进结构优化方案与初始方案相比质量减轻了12.4%, 与传统结构优化方案相比质量减轻了2.6%, 较好地实现了叶片轻量化.     

自适应有限元方法及其在ANSYS软件中的应用

自适应有限元方法是一种能通过自适应分析自动调整算法以改进求争过程的数值方法，它以误差估计和自适应网格改进技术为核心，是一种高效率，高可靠性的计算方法，本文对工程中应用广泛的h－加密和p-改进方法进行了研究，并结合通过有限元分析软件ANSYS，对适应有限公司在其中的实现，计算效率和可靠性进行了探讨。     

铝合金非等界面复合板的轧制可行性分析

基于ANSYS LS/DYNA仿真软件, 探究不同压下率、轧制温度对铝合金非等界面复合板的影响规律, 并通过热轧实验对非等界面复合加以验证. 结果表明: 随着压下率的增大, 垂直压应力也随之增大, 同时垂直压应力呈现流道附近最大, 两端边部最小; 轧制过程中的上下板垂直应力变化趋势一致, 通过最大垂直应力与变形抗力比值分析得出边部区域复合较为困难. 热轧温度在400℃、430℃时, 边部界面在压下率为30%时就能完全复合, 此温度利于复合板复合; 热轧温度在460℃时, 边部界面在压下率为50%时才能完全复合, 不利于复合. 选用仿真优化参数组, 通过实验对比取样发现, 在微观下看到明显的复合界面与非复合界面的交界处, 说明非等界面复合板成功复合, 这为其他金属非等界面复合判断分析提供了理论基础.     

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