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砌体墙侧向受力性能精细有限元模拟

浙江大学学报（工学版） 2016年第6期50卷 1024-1030页

作者：王春江朱震宇李向民蒋利学许清风上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市工程结构安全重点实验室上海200032 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司上海200032

运用有限元分析软件ABAQUS中的三维六面体缩减积分单元C3D8R来模拟单砖模型,并在六面体单元之间通过引入同时考虑黏结作用和损伤破坏特性的黏性界面模型来模拟砖-砖之间的砂浆层,在弹性阶段考虑其黏结刚度,在塑性阶段引入损伤产生和演... 详细信息

运用有限元分析软件ABAQUS中的三维六面体缩减积分单元C3D8R来模拟单砖模型,并在六面体单元之间通过引入同时考虑黏结作用和损伤破坏特性的黏性界面模型来模拟砖-砖之间的砂浆层,在弹性阶段考虑其黏结刚度,在塑性阶段引入损伤产生和演化准则来模拟界面的开裂.基于该三维实体单元和黏性接触界面模型,建立能够较好模拟砌体墙侧向受力性能的分离式有限元模型.通过比较精细有限元模拟结果与无构造柱不开洞单层砖砌体墙实验结果,发现极限荷载的吻合情况较好,极限承载力的模拟误差可以达到2.7%,但是极限荷载下的位移值和最大裂缝宽度数值的模拟误差分别达到10%和27%.结果证明:所提出的三维分离式有限元模型能较准确地计算砌体墙的侧向承载力及其刚度的变化规律,并能有效地模拟砌体墙开裂的情况,与砌体墙的实验结果吻合较好.精细有限元计算结果可以为在役结构中的类似砌体墙的抗震性能计算提供参考.

关键词：砌体墙接触单元界面模型精细有限元分离式模型

基于精细有限元法的直升机尾传动系统振动特性研究

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机械研究与应用 2022年第2期35卷 1-5页

作者：李德玉胡玉梅杨广勇陈鹏中国直升机设计研究所江西景德镇333000 机械传动国家重点实验室重庆大学重庆400044

针对直升机尾传动系统振动特性的研究,试验成本高,装置复杂,部分数据提取困难。基于精细有限元法,提出了一种研究思路:建立考虑接触、变形等复杂非线性边界条件下的直升机尾传系统的三维精细有限元仿真模型,并对尾传动系统部分模型进行... 详细信息

针对直升机尾传动系统振动特性的研究,试验成本高,装置复杂,部分数据提取困难。基于精细有限元法,提出了一种研究思路:建立考虑接触、变形等复杂非线性边界条件下的直升机尾传系统的三维精细有限元仿真模型,并对尾传动系统部分模型进行了验证,表明仿真方法可行性与准确性。在此基础上分析了尾传动轴瞬态应力分布情况、尾传长轴、短轴瞬态振动情况。结果表明:尾传动轴过临界转速加载时,尾传动短轴应力超过长轴应力,短轴轴向振动与长轴相差不大,短轴径向振动大于尾长轴,短轴相对长轴更加危险。研究方法与研究结果对直升机尾传动系统减振降噪设计与故障模拟分析具有一定的指导意义。

关键词：直升机尾传动系统瞬态动力学精细有限元

大跨度内倾提篮式系杆钢箱拱桥精细有限元仿真分析

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广东土木与建筑 2022年第12期29卷 97-101页

作者：林铭潮徐郁峰梁立农华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510640 华南理工大学土木与交通学院广州510640 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广州510507

以南沙某(40+61+308+61+40)m提篮式钢箱系杆拱桥为研究对象,针对结构构造复杂的桥型,杆系单元有限元仿真分析模型无法在精确得到结构局部位置的应力分布结果的问题,在分析块体单元与板壳单元建模的优劣后,基于高性能集群服务器的计算效... 详细信息

以南沙某(40+61+308+61+40)m提篮式钢箱系杆拱桥为研究对象,针对结构构造复杂的桥型,杆系单元有限元仿真分析模型无法在精确得到结构局部位置的应力分布结果的问题,在分析块体单元与板壳单元建模的优劣后,基于高性能集群服务器的计算效率,选取了块体单元与板壳单元组合的方式进行精细有限元分析建模,并根据仿真分析计算结果对设计方案进行了评价和建议。结果表明:对应于初步设计方案下的主桥,其永久及最不利组合状态下,多个位置存在一定的安全隐患,可根据精细有限元仿真的结果对初步设计进行优化调整。高精度的有限元计算分析不仅能够有效地指导设计,也说明基于高性能计算机的结构精细有限元仿真分析的方法可行并值得推广。

关键词：提篮式钢箱系杆拱桥整体提升精细有限元仿真分析

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钢—砼叠合梁斜拉桥精细有限元仿真分析

广东公路交通 2012年第4期38卷 10-16页

作者：郭文华宋神友王景奇广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广州510507 广东省公路建设有限公司广州510600

G325国道九江大桥(重建)为独塔双索面斜拉桥,主梁为叠合梁结构,由工字型主梁、车行道横梁、小纵梁、钢检修道悬臂梁组成的平面钢梁格,再与其上叠合的混凝土桥面板构成。由于该桥主梁构造复杂,采用普通梁单元无法精确获得其应力分布,基... 详细信息

G325国道九江大桥(重建)为独塔双索面斜拉桥,主梁为叠合梁结构,由工字型主梁、车行道横梁、小纵梁、钢检修道悬臂梁组成的平面钢梁格,再与其上叠合的混凝土桥面板构成。由于该桥主梁构造复杂,采用普通梁单元无法精确获得其应力分布,基于以上原因,利用块体单元及板壳单元组成的组合模型对该桥进行精细有限元仿真分析。介绍了如何制定仿真分析的建模方案,并对建模细节进行介绍,最后给出了该仿真分析的结果以及对设计方案的评价及建议。

关键词：斜拉桥叠合梁精细有限元仿真分析

钢管混凝土平面框架子结构抗连续倒塌精细有限元分析

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工程力学 2018年第6期35卷 105-114页

作者：王景玄王文达李华伟兰州理工大学土木工程学院兰州730050

竖向关键构件失效后,结构的抗倒塌能力主要以失效柱上部钢梁的梁机制和悬链线机制为主。选取"两跨三柱"型钢管混凝土平面框架子结构形式为研究对象,采用精细有限元法细致剖析竖向荷载全过程作用下平面框架的倒塌全过程,分析中柱竖向位... 详细信息

竖向关键构件失效后,结构的抗倒塌能力主要以失效柱上部钢梁的梁机制和悬链线机制为主。选取"两跨三柱"型钢管混凝土平面框架子结构形式为研究对象,采用精细有限元法细致剖析竖向荷载全过程作用下平面框架的倒塌全过程,分析中柱竖向位移与承载力的全过程曲线特征,研究不同几何和物理参数对框架的抗力曲线的影响规律。结果表明:中柱承载力P-竖向位移Δ曲线分为四个阶段:梁机制阶段、转换机制阶段、悬链线机制阶段、破坏阶段。综合抗力指标和位移延性指标可以看出,钢梁翼缘厚度和钢管含钢率对该类结构的抗连续倒塌影响较为显著,工程实际设计和应用中应予重视。

关键词：结构工程钢管混凝土连续倒塌精细有限元参数分析

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直线滚动导轨动力学精细有限元建模

重庆大学学报（自然科学版） 2013年第3期36卷 37-41页

作者：孙伟孔祥希汪博闻邦椿东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

提出一种可以减少或避免繁琐实验的、通用的导轨精细有限元建模方法。从分析单个滚珠沟槽的接触特性出发,确定了在不同预紧力作用下单个滚珠的接触刚度;用弹簧质量单元模拟单个滚珠沟槽的接触,在充分考虑滚珠分布的基础上完成了导轨系... 详细信息

提出一种可以减少或避免繁琐实验的、通用的导轨精细有限元建模方法。从分析单个滚珠沟槽的接触特性出发,确定了在不同预紧力作用下单个滚珠的接触刚度;用弹簧质量单元模拟单个滚珠沟槽的接触,在充分考虑滚珠分布的基础上完成了导轨系统的精细有限元建模。详细描述了创建该有限元模型的具体流程以及关键步骤,并以THK公司生产的SHS-35R型导轨为例进行了实例研究。获得了该导轨系统的固有特性,并与解析模型分析结果相比较,二者计算分析结果基本相符,从而证明所建模型的正确性。

关键词：滚动导轨动力学分析精细有限元建模方法

一种基于精细有限元模型的螺纹连接结构数值方法研究

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机械强度 2015年第2期37卷 364-367页

作者：郭历伦陈忠富罗景润陈刚中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621999

针对螺纹连接结构力学响应和螺纹上应力分布问题,提出了一种基于Patran软件的螺纹连接结构的精细有限元建模方法。利用Patran软件的前处理功能,将结构的含螺纹区域离散为螺纹层、过渡层和常规层。常规层采用常规方法单独建模,螺纹层、... 详细信息

针对螺纹连接结构力学响应和螺纹上应力分布问题,提出了一种基于Patran软件的螺纹连接结构的精细有限元建模方法。利用Patran软件的前处理功能,将结构的含螺纹区域离散为螺纹层、过渡层和常规层。常规层采用常规方法单独建模,螺纹层、过渡层则采用双导线法建模。首先建立两条螺旋线,以及螺纹层和过渡层截面的平面单元,通过一定的方法将平面单元绕两条螺旋线旋转生成三维实体单元,最后合并过渡层与常规层的对应节点形成含螺纹区域的整体有限元模型。采用该方法对口型含螺纹连接结构在不同预紧力状态的响应进行了建模分析,获得了螺纹上的应力分布、结构的最大应力,以及螺杆中部的应力响应。结果表明,螺纹的应力分布特征和结构最大应力位置与已有的研究结果比较吻合。在预紧力10 N·M到70 N·M的七种工况下,计算所获得的螺杆上应力与实验结果相比,最小相对误差为0.5%,最大相对误差为4.8%,两者吻合较好。

关键词：螺纹连接精细有限元数值方法预紧力

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连续梁0号块缺陷处理精细有限元分析

铁道建筑 2016年第8期56卷 22-25页

作者：何志超上海铁路局建设管理处上海200071

一客运专线有砟轨道挂篮悬浇连续梁,主墩0号块混凝土浇筑完成后出现多处浮浆缺陷。本文研究对0号块混凝土缺陷加以修复的可行性,采用Midas软件建立包含0号块、1号块的局部空间实体有限元模型和全桥梁单元模型,模拟缺陷及修补过程、缺陷... 详细信息

一客运专线有砟轨道挂篮悬浇连续梁,主墩0号块混凝土浇筑完成后出现多处浮浆缺陷。本文研究对0号块混凝土缺陷加以修复的可行性,采用Midas软件建立包含0号块、1号块的局部空间实体有限元模型和全桥梁单元模型,模拟缺陷及修补过程、缺陷凿除及重新施工对0号块及全桥应力和变形的影响。计算结果表明:2个主墩0号块龄期差对全桥的应力和变形均影响较小;修补过程中及修补后0号块应力和变形均满足相关规范要求;选用不同等级补浇筑混凝土对0号块的应力和变形影响不大,但选用C55混凝土箱梁应力相对较小。0号块缺陷修复处理方案可行。

关键词：连续梁 0号块缺陷精细有限元施工处理

基于SLGM和T-LSIS的大跨混凝土箱梁桥裂缝统一识别与开裂机理研究

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土木工程学报 2023年

作者：徐栋贾勤龙端木祥永同济大学土木工程学院

持续下挠是大跨混凝土箱梁桥的主要病害特征。由于箱梁的空间复杂性，近年来一些无法由传统分析方法解释的裂缝不断从对桥梁的检查中被发现，我们不能排除正是由于这些未被注意到的裂缝导致了结构的下挠。而对这些超出设计预期的裂缝进... 详细信息

持续下挠是大跨混凝土箱梁桥的主要病害特征。由于箱梁的空间复杂性，近年来一些无法由传统分析方法解释的裂缝不断从对桥梁的检查中被发现，我们不能排除正是由于这些未被注意到的裂缝导致了结构的下挠。而对这些超出设计预期的裂缝进行识别与机理研究对传统理论分析框架提出了挑战。为解决这一问题，本文提出一种基于精细有限元模型-空间网格模型（SLGM），结合三层应力指标系统（T-LSIS）的裂缝统一识别理论分析框架，并以大跨径混凝土多箱室箱梁桥为实际背景，开展了全面的裂缝识别与开裂机理研究。研究考虑了不同荷载因素、环境温度场模式、箱梁“框架效应”对结构抗裂性能的影响，并将识别的裂缝位置及形态与现场实测数据进行了对比，讨论并解析了实桥不同裂缝的开裂机理及其核心影响因素。结果表明：基于SLGM和T-LSIS分析框架能够实现对实桥裂缝位置和形态的统一识别，包括传统方法无法解释的一些裂缝。此外，内外温差效应对箱梁的抗裂性能影响显著，对“框架效应”的忽略是导致箱梁腹板产生超出设计预期的开裂的核心原因。

关键词：桥梁工程混凝土箱梁精细有限元裂缝识别空间网格模型横向框架效应