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基于CSA和薄层单元法主动土压力计算方法

岩石力学与工程学报 2005年第A02期24卷 5292-5296页

作者：陈昌富曾玉莹肖淑君吴子儒湖南大学岩土工程研究所湖南长沙410082

土压力计算一直沿用经典朗肯和库仑土压力理论,所得土压力沿墙高呈三角形分布。而实际上认为挡土墙后土压力总是沿墙高呈三角形分布是不合理的,墙体位移量和形式不同,土压力分布将呈现不同的曲线形式,墙背与填土间的摩擦以及滑裂面的形... 详细信息

土压力计算一直沿用经典朗肯和库仑土压力理论,所得土压力沿墙高呈三角形分布。而实际上认为挡土墙后土压力总是沿墙高呈三角形分布是不合理的,墙体位移量和形式不同,土压力分布将呈现不同的曲线形式,墙背与填土间的摩擦以及滑裂面的形状对土压力分布也有重要影响。假定挡土墙后土体潜在滑裂面由对数螺线滑动面和平面组合而成,根据挡土墙后土体薄层单元的平衡条件推导出粘性土层主动土压力的计算公式。通过在普通模拟退火算法中引入复合形法进行局部最优解搜索,得到了一种搜索性能更好的复合形模拟退火算法,并将其用于挡土墙后填土潜在最危险滑裂面搜索和相应的主动土压力计算,并给出了两个算例。其计算结果表明:与传统的朗肯和广义库仑土压力理论的计算结果相比,所提方法更符合实测结果。

关键词：土力学挡土墙土压力模拟退火算法薄层单元法对数螺线

基于薄层单元法的航空发动机螺栓连接结构仿真方法研究

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基于薄层单元法的航空发动机螺栓连接结构仿真方法研究

作者：刘丁中国民航大学

学位级别：硕士

在航空发动机螺栓连接结构及整机有限元分析中,螺栓连接结构的模型质量对整个结构的模型质量有着重要影响。在传统有限元建模分析中,大多采用精细有限元模型,这种模型较为完整地保留了结构的几何特征,但要用较小的单元尺寸进行网格划分... 详细信息

在航空发动机螺栓连接结构及整机有限元分析中,螺栓连接结构的模型质量对整个结构的模型质量有着重要影响。在传统有限元建模分析中,大多采用精细有限元模型,这种模型较为完整地保留了结构的几何特征,但要用较小的单元尺寸进行网格划分,导致模型单元数目庞大,接触面及预紧力又使分析过程存在非线性,增加了运算量和计算难度。为此,研究了一种基于各向同性材料的薄层单元法,并提出改进的方法,应用于航空发动机螺栓连接结构建模仿真中。旨在为航空发动机螺栓连接结构的建模仿真提供一种思路,提高发动机整机仿真效率。论文的主要内容如下:首先,研究薄层单元建模仿真方法,薄层单元采用各向同性材料。通过推导各向同性材料薄层单元的建模原理,计算出航空发动机螺栓连接结构刚度数学表达式,从理论上验证了薄层单元法的可行性,确定了薄层单元材料参数,并以精细有限元建模仿真方法作为标准,通过建模仿真过程、仿真分析结果和计算时间的对比来验证薄层单元法在建模仿真中的可行性。其次,针对薄层单元法在模拟螺栓连接结构连接面应力分布上的不足,通过应力分析研究螺栓连接面轴向应力的变化规律,提出改进的薄层单元建模仿真方法,确定其材料参数,并通过仿真分析验证了改进的薄层单元建模仿真方法的正确性。最后,将三种建模仿真方法应用到实际结构中,以精细有限元模型结果作为标准值,通过静力学分析、模态分析和热-结构耦合分析较为全面地验证了在实际结构应用分析中薄层单元建模仿真方法的可行性和改进的薄层单元建模仿真方法的正确性。研究表明:薄层单元法建模仿真过程简单,计算速度快,可以模拟航空发动机螺栓连接结构,在整体结构变形分布梯度显示方面有着明显的优势,且改进的薄层单元法可以更好地模拟航空发动机螺栓连接结构,各种工况下分析结果误差最大可以减少6%。

关键词：航空发动机螺栓连接薄层单元法应力分析

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基于薄层单元法的土动力分析

爆破 2002年第3期19卷 10-12页

作者：李弘武汉市汉阳区建筑管理站湖北武汉430050

推导了冲激荷载作用下薄层单元法的基本计算公式 ,运用这一方法对土中的波动传播进行了模拟 ,并给出了计算实例。该方法也可用于爆炸荷载作用下的土动力分析。

关键词：冲激荷载薄层单元法土动力分析动力荷载地基

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移动荷载作用下基于薄层单元法的土动力分析

华中科技大学学报（城市科学版） 2004年第2期21卷 8-11页

作者：谢伟平王国波于艳丽武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070

详细推导了用薄层单元法(Thin-LayeredElementMethod)计算移动荷载作用下地基土动力响应的计算过程,得到了地基土的位移和加速度响应,并与分层法的结果进行了比较.结果表明:薄层单元法和分层法的结果吻合很好,用于计算移动荷载作用下地... 详细信息

详细推导了用薄层单元法(Thin-LayeredElementMethod)计算移动荷载作用下地基土动力响应的计算过程,得到了地基土的位移和加速度响应,并与分层法的结果进行了比较.结果表明:薄层单元法和分层法的结果吻合很好,用于计算移动荷载作用下地基土的动力响应是有效的.

关键词：薄层单元法移动荷载动力响应分层法

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砂性土层主动土压力计算薄层单元法

中南公路工程 2005年第2期30卷 9-10,33页

作者：陈昌富曾玉莹肖淑君湖南大学岩土工程研究所湖南长沙410082

采用薄层单元法研究挡土墙后为砂土填土情况下的主动土压力计算方法,推导出了具体计算公式,建立了优化计算数学模型,并采用复合形优化算法求解。实例结果表明计算值与实测值吻合。

关键词：土压力薄层单元法挡土墙复合形法数学模型破裂面砂性土层

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基于薄层单元法的砂性土主动土压力分布计算

电力勘测设计 2006年第3期18卷 18-20页

作者：黄文义方德火林岳勇福建省电力勘测设计院福建福州350003

采用薄层单元法研究挡土墙后回填土为砂性土情况下的主动土压力计算方法,通过假定破裂面为一直线,建立平衡方程组,并假设薄层单元上下面作用力相等,简化求解条件,推导出了主动土压力具体计算公式,为求解主动土压力分布提供了一个新方法。

关键词：挡土墙薄层单元法土压力

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航空发动机螺栓连接薄层单元建模方法

北京航空航天大学学报 2015年第12期41卷 2269-2279页

作者：姚星宇王建军翟学北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

螺栓连接广泛应用于航空发动机结构中,对航空发动机动力特性有重要影响.薄层单元法能够很好地模拟复杂连接结构并保持结构完整性.以薄层单元法为基础,给出航空发动机螺栓连接结构薄层单元法参数化建模原理,研究薄层单元材料参数对螺栓... 详细信息

螺栓连接广泛应用于航空发动机结构中,对航空发动机动力特性有重要影响.薄层单元法能够很好地模拟复杂连接结构并保持结构完整性.以薄层单元法为基础,给出航空发动机螺栓连接结构薄层单元法参数化建模原理,研究薄层单元材料参数对螺栓连接刚度的影响规律,并从理论推导出发确定薄层单元相关材料参数,最后将该方法应用到实际结构中,并与精细有限元模型结果对比,从而验证薄层单元法的正确性和应用前景.研究结果表明:薄层单元法能够很好地模拟航空发动机螺栓连接结构;对轴向、弯曲刚度起决定作用的是薄层单元轴向弹性模量,对剪切刚度起决定作用的是薄层单元xy、xz平面的剪切模量;薄层单元材料参数能够用螺栓连接结构参数示出.

关键词：螺栓连接薄层单元法航空发动机连接刚度有限元

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基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法

推进技术 2022年第1期43卷 267-274页

作者：赵广冯志飞侯隆韬张韵秋李方忠马文生大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 重庆水泵厂有限责任公司重庆400033

接触刚度和阻尼是影响螺栓连接的装配结构动力学特性的关键参数,为了实现接触刚度和阻尼的同时识别,在前期开展的螺栓连接结构接触刚度识别的基础上,提出一种基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法。通过在单螺栓连接结构中巧妙引... 详细信息

接触刚度和阻尼是影响螺栓连接的装配结构动力学特性的关键参数,为了实现接触刚度和阻尼的同时识别,在前期开展的螺栓连接结构接触刚度识别的基础上,提出一种基于试验和薄层单元仿真的接触阻尼识别方法。通过在单螺栓连接结构中巧妙引入试验垫片,试验获得有界、对称且均匀接触状态下结构的固有特性与动态响应;进而建立模拟接触面刚度与阻尼的薄层单元,并仿真获得结构的动态响应特性;通过结构固有频率测试与仿真结果构建误差函数实现接触刚度识别,通过动态响应测试与仿真结果构建误差函数实现接触阻尼的识别,进而获得接触刚度与阻尼随接触法向力变化的模型。结果表明,接触刚度随法向力非线性增大而接触阻尼则非线性减小,当法向力较大时,接触刚度和阻尼趋于稳定。研究结果为接触刚度和阻尼的同时识别提供了一种行之有效的方法,识别平均误差分别为4.5%,14.8%,所识别的刚度和阻尼以合适的薄层单元形式,可直接应用到包含多接触面的装配系统动力学分析中。

关键词：接触阻尼接触刚度参数辨识螺栓连接结构薄层单元法

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一种改进的航发螺栓连接薄层单元建模方法

计算机仿真 2020年第7期37卷 100-106页

作者：许致华刘丁洪振宇张桂昌中国民航大学天津300300

针对航空发动机螺栓连接结构的特殊性,对航空发动机螺栓连接结构薄层单元建模方法进行研究。给出建模原理,基于ANSYS研究螺栓预紧力大小、螺栓数目或螺栓间距对螺栓连接面的影响,得出螺栓连接面轴向应力的变化规律,进而得出改进的航空... 详细信息

针对航空发动机螺栓连接结构的特殊性,对航空发动机螺栓连接结构薄层单元建模方法进行研究。给出建模原理,基于ANSYS研究螺栓预紧力大小、螺栓数目或螺栓间距对螺栓连接面的影响,得出螺栓连接面轴向应力的变化规律,进而得出改进的航空发动机螺栓连接结构薄层单元建模方法及材料参数,最后应用到实际结构中,并与精细有限元模型结果作对比,验证方法的正确性。研究表明:改进的薄层单元法可以更好地模拟航空发动机螺栓连接结构,较为准确地反映螺栓预紧力的作用效果。

关键词：螺栓连接航空发动机轴向应力薄层单元法