悬索结构非线性有限元分析

提出了一种适合于悬索结构空间非线性分析的三节点等参数索单元有限元模型,在三维整体坐标下,由就的定义得到了可以考虑任意高阶位移影响的非线性应变几何关系,采用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ坐标描述法,并由虚功原理建立了非线性有限无限元增量方程及切线刚度和矩阵,算例计算表明,本文方法可用于各种悬索结构的计算分析。     

悬索结构平衡及振动非线性有限元分析

采用五节点索单元,提出了悬索结构平衡及自由振动非线性分析的一种新的有限元方法,将索元变形后的位置用修正的ａｇｒａｎｇｉａｎ坐标的四次多项式来表示,并在索元变形后的位置上由虚功原理建立了非线性有际元基本方程,所的非线性有限元分析方法可充分考虑拉索的几何非线性特性的影响,并给悬索结构的线形结构的找形及振动分析带来方便,此外,对单索结构的平衡及自振特性进行了计算分析。     

悬索结构大位移分析改进的两节点索单元模型

基于非线性弹性理论,提出了适合悬索结构大位移分析的改进的节点索单元有限元模型,在 移函数的表达式中计及了索元自重垂度的影响,从而克服了目前悬索结构普遍采用的现代了点索元无法直接计及自重垂度影响的缺点。     

索网结构几何非线性分析的增量理论

采用修正的Ｌａｇｒａｎｇｅ坐标的描述法，使用直杆单元分析了索网结构在荷载下的几何非线性，计算结果表明，该方法计算量少，能够使用于复杂索网结构的大跨分析，对于短索单元具有足够的计算精度。     

非线性材料悬索的单自由度振动

在考虑非线性材料本构关系的基础上,建立了非线性材料悬索在集中荷载作用下的单自由度振动控制方程,把悬索的振动位移利用Fourier级数展开,再采用L-P法求得了非线性材料悬索在集中荷载作用下的振动近似解,把非线性材料悬索的振动特性与线性材料悬索的振动特性进行了比较分析。     

含局部减薄弯头的非线性有限元分析

利用非线性有限元方法对含局部减薄缺陷弯头建立三维有限元模型,分析了在单一内压作用下弯头的弯曲半径、局部减薄缺陷的尺寸以及位置对塑性极限载荷影响,总结出含局部减薄缺陷弯头的塑性极限载荷的变化规律,得出相同弯曲半径和相同尺寸的局部减薄缺陷位于弯头内拱处时,弯头的塑性极限载荷值最小,位于弯头外拱处时其塑性极限载荷最大的重要结论,为含缺陷弯头的安全评定提供了一定的理论依据.     

柔性悬索吊桥的几何非线性特性

对悬索吊桥的结构性能进行空间非线性有限元分析,并通过静力荷载试验,将实测变形与数值分析结果进行对比。研究结果表明:结构变形试验结果与仿真结果接近,说明该有限元分析方法可精确地模拟出悬索吊桥成桥后的受力状态,对其受力性能评估具有较高可靠性;各测点变形实测值均小于仿真值,说明柔性悬索吊桥受力性能良好。且得到从主索3L/8和5L/8(L为桥梁主跨)截面向跨中截面趋近时,主索垂度增量与跨中施加荷载和张力的增量基本呈线性关系,几何非线性特性不明显;从主索3L/8和5L/8截面向端部截面趋近时,几何非线性特性更加突出;在主索L/4和3L/4截面附近,增加单位垂度所需跨中荷载量和张力逐渐减少;在主索L/8和7L/8截面附近,增加单位垂度所需跨中荷载和张力逐渐增大;在L/2,3L/8和5L/8截面附近,主索增加单位垂度所需荷载和轴向张力相差很小。     

运动载荷作用下的悬索动力分析

通过计算悬索的阻尼效应和运动载荷的质量、惯性力，研究了货车通过索道时整个过程的动力计算问题．用小参数法求出了单个运动载荷作用下的索道动力方程的一般解，建立了多个货车通过索道时的动力方程．结果表明，小参数近似解与离散的数值解相比，具有连续性、解析性和计算量小等优点，便于系统分析问题的性态。对无阻尼问题的一阶结果也进行了讨论．     

悬索管道跨越结构静动态有限元仿真

对大型悬索管道跨越结构静动态分析方法进行了系统的研究,以某悬索管道跨越结构设计方案为背景,按照实际结构特点,应用大型有限元分析软件ANSYS建立了三维有限元模型.对有限元计算模型进行静力、模态和风振反应的有限元分析.结果表明:静力计算中,悬索管道跨越结构各构件处于较低的应力状态.模态分析中,得到了结构的前二十阶固有频率.在模态分析的基础上,进一步对管桥进行风振分析.动态分析结果表明,结构加速度响应曲线与输入的数据趋势类同,主索上的应力响应峰值比较小,管桥的应力响应峰值明显增大.     

运动载荷作用下的悬索动力分析

通过计算悬索的阻尼效应和运动载荷的质量、惯性力，研究了货车通过索道时整个过程的动力计算问题，用小参数求出了单个运动载荷作用下的索道动力方程的一般解，建立了多个货车通过索道时的动力方程，结果表明，小参数近似解与离散的数值解相比，具有连续性、解析性和计算量小等优点，便于系统分析问题的性态。对无阻尼问题的一阶结果也进行了讨论。     

索结构几何非线性分析的悬链线索单元法

基于索的基本假定和悬链线平衡方程,通过对沿索曲线均布荷载作用下的索段分析,得到了索端力和索的几何线形之间的对应关系;进一步通过索单元的柔性迭代分析,获得了内力改变和位移增量之间的关系,进而得到索单元的刚度矩阵和节点力,从而建立起了空间悬链线索单元的几何非线性有限元分析方法.经典算例结果证明了空间悬链线索单元的正确性,同时具有较高的精度,可为大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等几何非线性较强的结构精确分析提供强有力的计算工具.     

单层平面索网幕墙结构非线性分析

针对单层平面索网幕墙结构静力分析的特点,提出了二节点直线杆单元有限元模型。建立了非线性有限元基本方程,利用Newton-Raphson法进行计算,编写了相应的有限元程序。结合实例对索网结构的位移和应力进行了计算分析,并与ANSYS软件计算结果进行了对比,二者吻合较好。分析结果表明此单元模型有较好的精度,能适用于单层平面索网幕墙结构的非线性分析。     

悬索结构的非线性分析程序

一、引言悬索结构的分析方法,可分成连续法和离散法两类。运用连续化方法,计算方便,但通用性差,且计算精度较难保证,目前,只能用来分析索桁架和单层正交索网形式的结构。与连续法相比,离散法具有通用性好、计算精度高的特点,因而特别适合于对悬索结构的研     

斜拉索风雨激振的非线性理论研究

研究两个自由度的斜拉索风雨激振模型,利用符号代数语言Mathematica对系统进行数值分析,得到了索结构和水线的运动相图,结果表明他们的运动均收敛于稳定的极限环。同时分析讨论了拉索结构阻尼、风攻角等因素对系统运动的影响。     

斜拉索非线性分析的状态修正法

Ｅrnst公式常被用于计算斜索的弹性模量,但在某些情况下它会造成索力与索拉伸量之间关系的不闭合,为此利用斜拉索外形与索力的协调方程,提出了一种适合斜拉索非线性分析的状态正法,并由算例证明了此法的正确性、实用性。     

非线性蛇簧联轴器的基本设计理论研究(一)

本文在实验的基础上,通过对破坏机理的研究,比较全面地确定了计算载荷的影响因素,给出了轻载、中载及重载三种情况下簧片的设计及轮齿定形公式。