光滑薄壁管件的多軸循環(huán)彈塑性有限元分析

通過對填石料動力特性的室內試驗研究,探討了填石料在振動壓實中的沉降量和內部土壓力變化,并采用drucker-prager彈塑性本構模型對填石路基的動力特性進行了有限元分析。結果表明,理論值與實測值吻合較好,即使在較大的動力荷載作用下,填石料內部產生的塑性區(qū)也只是暫時和局部的,仍可維持其整體穩(wěn)定,并具有應變硬化的動力特性。

為了解決預應力結構設計理論和設計方法的不完善的問題,對預應力用液壓千斤頂錨固體系結構尺寸進行優(yōu)化,通過對單孔錨具的彈塑性有限元分析,模擬預應力錨具的實際工作狀況,描述載荷狀態(tài)下錨具與夾片的相互作用,獲得不同結構尺寸條件下的錨具的應力應變狀況,把握條件改變時的受力變化規(guī)律,對錨具強度性能進行了系統分析,確定錨具結構尺寸并給出了錨具優(yōu)的合理建議。

大直徑超長灌注樁彈塑性有限元分析——本文在對包含點面接觸單元的彈塑性有限元模型進行分析和驗證的基礎上，以蘇通大橋的大型灌注樁為例進行了數值模擬計算。結果顯示，該包含點面接觸單元的彈塑性有限元法是可靠的，能模擬樁土之間的大變形，其數值模擬結果可...

利用顯式動力學有限元方法對直桿彈塑性動力后屈曲進行了分析,模擬了直桿軸向碰撞動力屈曲的變形及發(fā)展過程。分析中在直桿碰撞端局部臨界屈曲長度范圍內引入半正弦波形式的初始缺陷,計算結果與文獻中的實驗數據獲得了很好的一致。分析結果表明,隨著碰撞過程中所產生的應力波逐漸向前傳播,后屈曲變形過程中所呈現的多個半波形式的高階屈曲模態(tài)由初始具有單個半波形式的簡單屈曲模態(tài)迅速演變而成。分析結果同時也揭示了直桿動力屈曲變形發(fā)展的機理,以及軸向應力波和屈曲變形的相互作用規(guī)律。

考慮補強圈與圓柱殼作為一個整體子模型和接觸子模型,對開孔補強結構的圓柱殼進行了彈性和彈塑性有限元應力分析。比較兩個子模型和彈性/彈塑性有限元分析的結果,發(fā)現接觸子模型和整體子模型的圓柱殼開孔應力分布相似,但接觸子模型和整體子模型在殼體和補強圈之間的接觸面上的應力分布存在差異。對不同直徑的接管和不同傾角的接管進行了有限元分析,分析表明,應力分布及最大應力受傾角的影響較大,受直徑變化的影響不大。

薄壁結構的動力有限元法分析——以能量變分原理為基礎，考慮了剪力滯后效應、剪切變形和轉動慣量的影響，通過應用一維離散有限元法建立了薄壁箱型梁結構在彎扭耦合作用的計算動力模型．得到結構的自振頻率與ansys計算模型的結果進行了比較，兩者吻合良好．充分...

在gleeble1500熱模擬機上試驗得到q235b材料在高溫和不同應變速率條件下的真實應力應變曲線,并以此建立剛-粘塑性有限元模型。運用商業(yè)有限元軟件abaqus模擬熱軋h型鋼的開坯過程。通過計算可以分析軋件開坯過程中的應力場分布規(guī)律和壓下力的大小,了解軋件開坯過程中的金屬變形和流動情況。為h型鋼開坯工藝的改進和預測產品外形和質量提供參考。

采用ansys有限元分析軟件建立三通的有限元模型,并對支主管徑比不同的三通進行了彈塑性加載模擬計算,進而得到了三通在內壓、面內彎矩和面外彎矩3種載荷作用下,應力沿相貫區(qū)的分布規(guī)律及危險點的位置。研究結果表明:增大支管管徑并不能提高三通承受內壓的能力,但可提高三通承受彎矩的能力;三通受內壓時腹部向外膨脹,肩部向內收縮;大開孔支管三通所能承受的極限面外彎矩要遠小于極限面內彎矩。

常規(guī)的彈塑性模型由于沒有考慮到損傷對結構強度的影響,常常得到高于結構實際承載力的應力分布,難以模擬破壞時由于內部損傷的累積導致的變形增加和承載力降低.將規(guī)范應力應變曲線進行簡化,推導出彈塑性損傷模型曲線,采用簡支純彎梁驗證了該簡化模型的正確性,然后將該模型應用于深溪溝水電站預應力閘墩非線性有限元分析.計算結果表明考慮結構彈塑性損傷較線彈性分析能更好反應結構真實受力特性,計算結果對預應力鋼筋的布置和閘墩的設計具有指導意義.

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長細比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結果表明:立柱長細比對a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長細比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當螺釘連接間距為450、300、150mm時,a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對a、b兩類截面3種長度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對于a、b兩類截面立柱,當立柱長度和截面厚度相同時,基本構件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

為了計算考慮支撐結構柔度和材料塑性變形影響的大型重載轉盤軸承內部載荷分布和接觸應力,將內外圈滾道與滾動體接觸等效成單向壓縮彈簧,從而建立包括支撐結構在內的軸承整體簡化有限元模型。等效彈簧系數由單個滾動體的載荷—彈塑性變形關系曲線確定,而單個滾動體的載荷—彈塑性變形關系應用有限元接觸分析法求得。算例分析表明對于具有塑性變形的轉盤軸承,接觸變形、滾動體載荷分布、內外圈應力、接觸應力等赫茲理論計算結果與有限元彈塑性分析法計算結果存在較大差異。因此,對于大型重載轉盤軸承不適合采用赫茲理論進行分析計算。

鉆頭柱齒和齒孔的過盈配合,是一個包含了幾何非線性、材料非線性、接觸非線性的復雜多重非線性問題,以往的研究工作都是以單齒或多齒為研究對象,本文以q13115-h64型潛孔鉆頭為原型,將硬度極大,變形極小的柱齒視為不變形的剛性體,把過盈量全部均勻作用在孔壁上,使得齒孔邊界變形成為已知,通過在ansys10.0中建立q13115-h64型潛孔鉆頭的有限元模型,對不同過盈量下鉆頭本體的應力分布規(guī)律進行了研究,并提出了改進意見。

軟粘土地基彈-粘塑性比奧固結理論的有限元分析——建立了彈-粘塑性比奧固結有限元模型，采用8結點等參單元耦合4結點等參單元的復合單元形式來模擬土體的變形與土體中孔隙水壓力消散的耦合效應；并考慮了固結計算時步與粘塑性時步的耦合，以保證程序計算的穩(wěn)定性...

根據拱型槽板實際變形情況,建立了合理的有限元計算模型;介紹了利用ansys軟件對拱型槽板變形的計算過程;計算過程中考慮到拱型槽板變形是彈塑性變形,得到回彈前和回彈后的變形圖。

應用ansys有限元程序,選取空間殼體單元shell63,在相同內壓下,對換熱器設計中常用的兩種不銹鋼薄壁波紋管進行強度分析,得出二者一個周期內的徑向應力、軸向應力和剪切應力的分布規(guī)律。有限元計算值與參考文獻實驗結論比較,表明計算值與實驗值關于一個周期內軸向和徑向應力的分布規(guī)律相同,有限元(ansys)計算結果可供波紋管設計、制造參考。

采用大型有限元軟件ansys10.0對單調水平荷載作用下一榀門式木框架及其各種加固方案進行了靜力彈塑性計算分析.通過各種加固方式下屈服荷載、極限荷載大小的比較以及相對于未加固木框架提高程度的比較,從中提出了對門式木框架加固的最佳方案,從而為木柱梁-土坯組合墻體的抗震加固方案奠定了基礎.

順層滑坡彈塑性接觸有限元穩(wěn)定性分析——有限元強度折減法可以作為極限平衡分析方法的一種逆過程。根據已有文獻報道和工程實踐，建立有限元強度折減法與極限平衡法計算穩(wěn)定性系數的數理統計相關式，為充分利用極限平衡法計算滑坡穩(wěn)定性系數的優(yōu)點、發(fā)揮有限元強...

本文采用彈塑性有限元方法,系統研究了結構尺寸d/t,r/d(名義直徑和壁厚之比,肩部半徑和主管名義直徑之比)對擠壓三通應力分布的影響。計算結果表明增大三通肩部過渡半徑可以降低主、支管過渡區(qū)的最大應力,同時也使得該部位的高應力范圍擴大,增大壁厚能夠有效的降低相貫區(qū)和腹部的應力水平,但并不會改變應力分布規(guī)律,研究結果可為三通優(yōu)化設計和含缺陷結構的完整性評定提供依據

本文采用abaqus大型非線性有限元軟件,對帶栓釘新型組合墻板的整體穩(wěn)定問題進行研究,考慮了組合板的初始缺陷和材料非線性,運用弧長法對單向軸壓下組合墻板整體穩(wěn)定極限承載能力進行計算,得出了組合板的整體穩(wěn)定極限承載力隨各參數變化的規(guī)律和整體破壞形式。

通過建立面板堆石壩三維有限元模型,并采用南水模型將整個加載過程分為若干個荷載步,體現了堆石料復雜變形特性和施工分期填筑逐級加載的特點,同時采用中點增量法求解,對兩種計算工況下的結果進行了整理分析比較,得出了一些有價值的結論。

為進一步分析邊坡開挖加固過程中位移、穩(wěn)定性和危險滑裂面的變化情況,以彈塑性有限元法為計算工具,對某水庫邊坡的開挖加固過程進行數值模擬分析,計算考慮了開挖不加固和開挖并及時加固2種情況。計算結果表明:開挖不加固時,邊坡整體發(fā)生很大位移,開挖完成后安全系數小于1,塑性破壞區(qū)貫通內部的軟弱夾層,邊坡不能保持自身穩(wěn)定,將沿著軟弱夾層發(fā)生滑動;開挖并及時加固后,邊坡發(fā)生位移得到有效控制,安全系數提高141%,軟弱夾層內部的塑性區(qū)分布范圍也大大減少,且錨桿將軟弱夾層兩側巖體連接起來,滑裂面往內部發(fā)展趨勢明顯。說明采用的加固措施能有效保證邊坡開挖過程中的施工安全,成果對類似邊坡工程有一定參考價值。

采用有限元軟件仿真分析了彈簧碰撞塑性應變特性及材料模型對塑性應變和當量應力的影響。建立彈簧模型,假定彈簧材料不變,使用不同速度的撞擊物撞擊彈簧,撞擊物模型分別選用剛體模型和動塑性模型,分析塑性應變的產生原因。仿真結果表明了剛性模型和動塑性模型對塑性應變及最大當量應力的影響,對碰撞仿真過程中材料模型的選取具有指導意義。