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岩土工程学报 2008年第8期30卷 1171-1177页

作者：陈昌富周志军龚晓南湖南大学岩土工程研究所湖南长沙410082 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310027

带褥垫层桩体复合地基,在荷载作用下桩会向褥垫层刺入,且在桩侧上部产生负摩阻力。针对复合地基中桩–土间存在相对滑移以及桩、土之间相互作用特性,引入Boussinesq解和Mindlin解改进基桩弹塑性分析法,并分别以双折线和双曲线函数模拟... 详细信息

带褥垫层桩体复合地基,在荷载作用下桩会向褥垫层刺入,且在桩侧上部产生负摩阻力。针对复合地基中桩–土间存在相对滑移以及桩、土之间相互作用特性,引入Boussinesq解和Mindlin解改进基桩弹塑性分析法,并分别以双折线和双曲线函数模拟桩侧与土以及桩端与土接触面的非线性荷载传递关系,通过构建以桩、土结点位移为未知量的矩阵方程组来计算桩体复合地基沉降,同时可得到复合地基复杂的应力和位移分布规律。通过与室内模型试验和工程实测结果对比分析发现,本文方法计算结果与现场实测和室内试验结果比较一致,这证明了本文方法的可靠性。

关键词：复合地基桩弹塑性分析法 Boussinesq解 Mindlin解

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板壳式换热器壳体弹塑性分析

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石油和化工设备 2016年第2期19卷 34-35,33页

作者：季雪平张家港市东信石化设备制造有限公司江苏张家港215632

弹塑性分析法是另一种压力容器数值分析方法。基于ANSYS WORKBENCH,求得在各载荷步下的总应变,作出载荷应变曲线,并运用2倍弹性斜率法,求得板壳式换热器壳体的极限载荷。

关键词：弹塑性分析法 ANSYS WORKBENCH 极限载荷

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基于防止塑性垮塌的多晶硅还原炉底盘结构安全性评估

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压力容器 2019年第7期36卷 28-33页

作者：惠虎咸苹苹宫建国华东理工大学机械与动力工程学院

针对多晶硅还原炉底盘支撑结构的应力分析问题,基于JB 4732-1995 《钢制压力容器--分析设计标准》(2005年确认)中的弹性应力分析法以及ASMEⅧ-2中的极限载荷法和弹塑性分析法,开展了底盘支撑结构的应力评定。同时,计算了极限载荷法和弹... 详细信息

针对多晶硅还原炉底盘支撑结构的应力分析问题,基于JB 4732-1995 《钢制压力容器--分析设计标准》(2005年确认)中的弹性应力分析法以及ASMEⅧ-2中的极限载荷法和弹塑性分析法,开展了底盘支撑结构的应力评定。同时,计算了极限载荷法和弹塑性分析法框架下该部件的承载能力。结果表明,采用弹性应力分析法、极限载荷法以及弹塑性分析法评估时,底盘支撑结构均满足强度要求。但是,基于弹性应力分析法所得到的设计结果过于保守,而极限载荷法和弹塑性分析法可以大幅降低设计的保守度。

关键词：还原炉底盘极限载荷法弹塑性分析法应力分析

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高速铁路桥梁地震响应分析与抗震设计方法研究

高速铁路桥梁地震响应分析与抗震设计方法研究

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作者：魏诗雅中南大学

学位级别：硕士

摘要：随着设计要求的提高,传统的铁路桥墩简化抗震计算方法和弹性反应谱分析方法已不能满足强震地区桥梁的抗震设计要求,开展更为复杂的弹塑性动力时程响应分析和延性抗震设计已迫在眉睫。数值模拟是桥梁地震响应研究的主要方法之一,... 详细信息

摘要：随着设计要求的提高,传统的铁路桥墩简化抗震计算方法和弹性反应谱分析方法已不能满足强震地区桥梁的抗震设计要求,开展更为复杂的弹塑性动力时程响应分析和延性抗震设计已迫在眉睫。数值模拟是桥梁地震响应研究的主要方法之一,本文以大连市某桥梁为依托,开展抗震弹塑性分析方法的关键技术研究。论文主要工作如下：(1)地震作用分析方法研究。总结铁路规范的简化算法、振型分解反应谱法和基于纤维模拟的弹塑性时程分析方法计算原理,进行桥墩截面离散化和纤维网格划分。(2)多遇地震力作用下铁路连续梁地震响应规律及设计方法研究,通过对横向和纵向多遇地震作用下简化算法、反应谱法和弹性时程分析法的计算结果进行对比分析,得出结论：在多遇纵向地震作用下,三者结果相差不大;多遇横向地震作用下,三种方法中,时程分析法和反应谱法的差异在2.6%以内,简化算法与反应谱法相比计算结果偏小,相对差异在11%-19%,建议尽可能的采用反应谱法或时程分析法进行计算。(3)罕遇地震力作用下铁路连续梁地震响应规律及设计检算方法研究,通过对纵向作用和横向作用两种工况下反应谱法、弹性时程分析法和弹塑性纤维时程分析法计算结果进行对比分析,发现结果相差较大,采用弹性模型会严重放大墩底的弯矩,用于设计时会增加桥墩截面积和配筋量。得出结论：罕遇地震下采用弹塑性时程法可以更合理地模拟结构的塑性工作状态,建议在设计过程中采用弹塑性模型进行计算。

关键词：高速铁路桥梁地震响应弹塑性分析法时程分析法

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固定管板式换热器相关力学问题研究

固定管板式换热器相关力学问题研究

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作者：何金原四川大学

学位级别：硕士

换热器是一种广泛应用于石油、化工、食品、核能等工业领域的热工设备。为满足各种场合的传热需要,换热器发展出了多种形式,固定管板式换热器又因其结构紧凑、换热效率高、造价低等优点占有了大量市场份额。因此,开展管板变形、换热管... 详细信息

换热器是一种广泛应用于石油、化工、食品、核能等工业领域的热工设备。为满足各种场合的传热需要,换热器发展出了多种形式,固定管板式换热器又因其结构紧凑、换热效率高、造价低等优点占有了大量市场份额。因此,开展管板变形、换热管极限承载能力、线弹性和弹塑性分析评定方法等相关力学问题的研究,对保障固定管板式换热器的安全运行具有重要意义。论文首先对固定管板式换热器进行了小变形、线弹性分析。为使有限元模型尽可能地反应结构细节,同时又具有合理的计算规模,采用合适的单元对换热器中的各构件进有限元离散,并充分地考虑了各构件间的接触行为。在对分析结果进行应力线性化的基础上,采用JB4732-1995中的应力分类法对换热器在单独管程试压、单独壳程试压和设计工况下的有限元分析结果进行安全性评定。为建立管板挠度的近似解析解,提出了相应的简化力学模型。其中,外筒对管板的作用简化为弹性支撑上的固支边界,外筒和换热管束分别等效为弹性支撑和弹性基础,并考虑了温度和管、壳程压力引起的轴向变形。采用ASME VIII-1(2017版)的方法计算管板因开孔导致的刚度削弱所对应的有效弹性常数。应用里兹法,基于最小势能原理建立了管板挠度的近似解析解,该解析解与换热器小变形、线弹性的有限元分析结果吻合良好,验证了推导的管板挠度解析解的正确性。然后根据换热管所受支承不同对换热管进行分区处理,建立用于计算单根换热管极限载荷的有限元模型。采用大变形有限元分析探究了各因素对换热管极限载荷的影响,包括加载顺序、折流板上孔洞的处理方式、材料模式、换热管内压、间隙、折流板位移等。与基于欧拉失稳公式的GB151-2014的计算方法对比表明,按规范的方法计算出的换热管极限载荷小于有限元分析结果。在大量分析试算的基础上,提出了对此类换热器开展弹-塑性分析的一般性分析评定方法。在保留主要非线性因素的前提下,极大地提高了计算效率。参照ASME VIII-2(2017版)和GB/T 34019–2017,并考虑管板与外筒连接处的圆角等细节,完成了高载荷水平下换热器的整体坍塌和局部失效评定,以及实际载荷水平下的单独管程试压工况的局部失效评定。研究成果可为其他换热器的设计、分析、评定提供指导和参考。

关键词：固定管板式换热器应力分类法管板变形极限载荷弹塑性分析法

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土的各向异性对路基变形影响有限元分析

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作者：刘兴华同济大学

学位级别：硕士

土体是具有各向异性的,分为固有各向异性和应力诱发各向异性两种。前者主要是由于颗粒在沉积过程中水平向以及垂直方向的排列不同造成。后者主要由于土体在各个方向上所受的应力的不同,从而导致土颗粒在空间排列上的不同。在路基变形计... 详细信息

土体是具有各向异性的,分为固有各向异性和应力诱发各向异性两种。前者主要是由于颗粒在沉积过程中水平向以及垂直方向的排列不同造成。后者主要由于土体在各个方向上所受的应力的不同,从而导致土颗粒在空间排列上的不同。在路基变形计算中,如何在本构模型中反映土的各向异性性质就成为研究的热点。首先,本文通过试验研究上海软土的各向异性压缩特性,得出该区域的土体的压缩性具有明显的各向异性,在不同的方向,压缩性能是不同的。其次,本文采用各向异性弹性有限元分析法,系统分析了弹性各向异性参数特别是水平方向上的参数取值对路堤荷载作用下地基固结特性的影响。再次,本文介绍了三种弹塑性本构模型,分别为修正剑桥模型(MCC)、三维修正剑桥模型(3DMCC)和各向异性三维修正剑桥模型(ANISOTROPIC)。将其编写成有限元程序,通过排水和不排水两种条件下的单元测试验证了程序的正确性。然后,将程序用于计算,得出三种弹塑性模型对于路基变形的影响结果,通过计算结果对弹性分析法与弹塑性分析法在路基变形计算的差别进行分析。最后,结合MOMIS数据库资料对路基变形有限元方法的选用进行了分析,重点研究考虑土的各向异性有限元方法对路基变形计算的影响。论文的结尾对进一步的研究方向作了简要的探讨。

关键词：各向异性路基变形有限元弹性分析法弹塑性分析法 MOMIS数据库

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