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边坡可靠性的随机有限元分析

采矿技术 2005年第2期5卷 19-20页

作者：陈敬刚黄石市鑫泰矿业有限责任公司湖北黄石市435122

在简述随机有限元基本原理的基础上,对某露天与地下联合开采边坡的可靠性进行了分析,将露天与地下联合开采下沿剪应变突出的面作为潜在滑动面,并分析比较了安全系数与可靠性,结果表明,该边坡是稳定的,在地下采场回采后,边坡安全系数有... 详细信息

在简述随机有限元基本原理的基础上,对某露天与地下联合开采边坡的可靠性进行了分析,将露天与地下联合开采下沿剪应变突出的面作为潜在滑动面,并分析比较了安全系数与可靠性,结果表明,该边坡是稳定的,在地下采场回采后,边坡安全系数有所降低,而破坏概率有所增加。

关键词：随机有限元分析可靠性边坡安全系数联合开采潜在滑动面基本原理分析比较地下采场破坏概率剪应变露天基础

面向对象的有限元方法在随机参数结构分析中的应用

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面向对象的有限元方法在随机参数结构分析中的应用

作者：夏红文西南交通大学

学位级别：硕士

结构计算分析在工程应用和研究中占有相当大的比重，随着计算机技术的快速发展，结构的计算分析技术有了相当大的提高。目前，国内外已研制出许多功能强大的结构分析程序，如ANSYS、SAP、ADINA、ABAQUS、STRAND等。但是，这些结构分析... 详细信息

结构计算分析在工程应用和研究中占有相当大的比重，随着计算机技术的快速发展，结构的计算分析技术有了相当大的提高。目前，国内外已研制出许多功能强大的结构分析程序，如ANSYS、SAP、ADINA、ABAQUS、STRAND等。但是，这些结构分析软件不可能解决所有问题，而且，随着工程技术的发展和研究的深入，还会不断涌现出新的待解问题。结构分析程序所涉及的计算内容繁多，以传统的结构化编程方式编制结构分析程序需花费大量的工时，在可扩充性和代码可重用性方面受到许多制约。面向对象编程技术的出现，使软件编程摆脱了这些不利因素。由于采用了统一的对象分类方法，编程人员可通过继承方式派生出新的对象类，在新对象类中添加新的操作功能，建立满足自己特定需求的程序。随着科学技术的发展，对大量日趋复杂的工程结构提出了进行细致的符合实际的静力分析和动力分析的要求。在结构的计算分析时要充分考虑随机参数对于结构响应的影响。随着计算机的发展和普及，对于大型复杂结构的随机有限元分析成为可能。在数值分析领域，国内、外的一些学者研究了如何将面向对象方法应用于有限元分析。这些研究各有侧重，主要集中在方法学角度和面向对象矩阵类库的构建上，应用于大型复杂结构分析中的研究还比较少见。本文结合随机参数结构的有限元分析方法的特点，详细探讨了面向对象有限元技术的具体实现方法。

关键词：面向对象有限元方法随机参数结构随机有限元分析

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同方学位论文库

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轴心受压木构件稳定系数的统一算法

建筑结构学报 2016年第10期37卷 10-17页

作者：祝恩淳武国芳张笛潘景龙哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

GB 50005—2003《木结构设计规范》中轴心受压木构件稳定系数的计算方法和计算公式仅适用于方木或原木制作的构件,不适用于层板胶合木、进口锯材等经应力分级的现代木产品制作的构件。鉴于此,对各国木结构设计规范中稳定系数的计算方法... 详细信息

GB 50005—2003《木结构设计规范》中轴心受压木构件稳定系数的计算方法和计算公式仅适用于方木或原木制作的构件,不适用于层板胶合木、进口锯材等经应力分级的现代木产品制作的构件。鉴于此,对各国木结构设计规范中稳定系数的计算方法进行比较分析,在继承我国传统计算方法和特点的基础上,结合现代木产品的特点提出新的适用于各类木产品构件的稳定系数统一算式。通过回归分析确定稳定系数算式中所含各系数对应不同木产品的值,使稳定系数的计算偏差基本控制在10%以内。对云杉-松-冷杉(SPF)规格材轴心受压构件进行稳定荷载试验研究和构件的随机有限元分析,所得稳定系数的随机有限元分析结果与试验结果、回归分析结果吻合良好,验证了所建议的稳定系数计算式的正确性和适用性。所提出的受压木构件的稳定系数统一算式保持了我国设计计算方法的延续性,并能满足木结构设计的需要。

关键词：轴心受压木构件试验验证随机有限元分析稳定承载力稳定系数

构配件缺陷对混凝土浇筑期模板支撑体系受力性能影响

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2023年第3期39卷 465-472页

作者：陆征然李健均林冰郭超张姝沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 中国建筑股份有限公司技术中心北京100037 沈阳城市建设学院土木工程学院辽宁沈阳110167

目的研究混凝土浇筑期内构配件性能缺陷对模板支撑体系受力性能的影响。方法模拟搭建一个扣件式模板支撑体系,利用Python脚本驱动ABAQUS进行随机有限元分析。考虑构配件性能缺陷条件与空间位置分布,分析不同混凝土浇筑路径下的模板支撑... 详细信息

目的研究混凝土浇筑期内构配件性能缺陷对模板支撑体系受力性能的影响。方法模拟搭建一个扣件式模板支撑体系,利用Python脚本驱动ABAQUS进行随机有限元分析。考虑构配件性能缺陷条件与空间位置分布,分析不同混凝土浇筑路径下的模板支撑体系体系受力性能。结果在加载过程中有性能缺陷的构配件自身承载能力降低,导致周围立杆轴力突增;立杆所受最大轴力值受混凝土浇筑路径的影响较小。结论构配件有性能缺陷会造成部分立杆的实际受力值大于现行规范的要求值,在模板支撑体系的设计和计算中,应当将构配件性能缺陷的不利影响加以充分考虑。

关键词：模板支撑体系混凝土浇筑期构配件性能缺陷扣件转动刚度随机有限元分析

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索力随机误差对组合梁无背索斜拉桥受力影响

公路交通科技 2016年第10期33卷 60-66页

作者：琚明杰刘世明刘永健东莞市交通投资集团有限公司广东东莞523120 华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064

为研究索力初拉力随机误差对主塔、主梁和拉索的应力,主塔、主梁的变形及结构可靠度的影响情况,以混合梁无背索斜拉桥——东莞水道桥为工程背景,考虑桥梁施工过程,建立ANSYS空间分析模型,采用蒙特卡罗函数和拉丁超立方抽样技术,分析结... 详细信息

为研究索力初拉力随机误差对主塔、主梁和拉索的应力,主塔、主梁的变形及结构可靠度的影响情况,以混合梁无背索斜拉桥——东莞水道桥为工程背景,考虑桥梁施工过程,建立ANSYS空间分析模型,采用蒙特卡罗函数和拉丁超立方抽样技术,分析结构响应的敏感性因素及百分比,并对控制截面应力进行了可靠性分析。结果表明:(1)主塔、主梁的应力及变形和拉索的应力非对称性显著,对应的敏感参数差异较大,其中边跨主梁及塔身应力、位移标准差受拉索初拉力影响小。(2)成桥索力受拉索初拉力影响最显著,且主要受自身初拉力误差影响,拉索安装误差可按照斜拉桥设计细则执行。

关键词：桥梁工程斜拉桥施工误差随机有限元分析无背索曲塔钢-混组合梁

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矩形渡槽槽身可靠度的敏感性分析

水力发电 2004年第3期30卷 36-39页

作者：程卫帅贾超陈进长江科学院湖北武汉430010 河海大学土木工程学院江苏南京210098

基于三维随机有限元方法,分析南水北调中线工程澧河段梁式渡槽矩形槽身可靠度对混凝土的强度参数的敏感性。计算结果显示,槽身可靠度对抗压强度(Rc)更敏感,且在可靠指标较低的槽身危险部位,Rc的敏感性较其他部位小;可靠指标对Rc均方差... 详细信息

基于三维随机有限元方法,分析南水北调中线工程澧河段梁式渡槽矩形槽身可靠度对混凝土的强度参数的敏感性。计算结果显示,槽身可靠度对抗压强度(Rc)更敏感,且在可靠指标较低的槽身危险部位,Rc的敏感性较其他部位小;可靠指标对Rc均方差的敏感性远比对Rc均值的敏感性大。分析表明,一味增大材料的抗压强度,槽身可靠性未必能得到与之相称的改善,而且槽身各部位的可靠指标将变得过于悬殊,不利于充分利用材料的强度;提高施工质量比提高混凝土的抗压强度能更有效地改善槽身的可靠性能。

关键词：矩形渡槽槽身敏感性分析随机有限元分析可靠指标可靠度

鱼雷锚基础失效机理及承载力的大变形有限元研究

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鱼雷锚基础失效机理及承载力的大变形有限元研究

作者：柳超凡重庆大学

学位级别：硕士

随着国内外经济快速的发展,对石油和天然气资源的需求不断增大。日渐枯竭的陆地资源已经无法满足当前的消耗,从而迫使海上石油和天然气的开采逐步由浅水区域向深水区域发展。鱼雷锚作为深海锚泊系统里最具前景和发展潜力的深海锚基础,... 详细信息

随着国内外经济快速的发展,对石油和天然气资源的需求不断增大。日渐枯竭的陆地资源已经无法满足当前的消耗,从而迫使海上石油和天然气的开采逐步由浅水区域向深水区域发展。鱼雷锚作为深海锚泊系统里最具前景和发展潜力的深海锚基础,其安装克服了传统锚泊基础依赖水深的缺点,仅靠自重完成不需借助任何外力,且具有成本经济、制作过程简单、安装高效且经济、锚泊性能优良等优点,被广泛应用在深海工程领域。目前,在鱼雷锚的贯入安装阶段,有关鱼雷锚基础失效机理和贯入深度的研究大多局限于均质土体中,但海床受多种不确定因素的影响具有明显的空间变异性和自相关性。在传统的确定性岩土工程分析中,往往因为忽视了土体性质的不确定性,从而导致鱼雷锚基础的预估深度出现较大的偏差。本文在蒙特卡洛模拟的框架下,将大变形有限元方法与随机场理论相结合,采用耦合欧拉—拉格朗日有限元计算方法对鱼雷锚基础的动态贯入过程进行了模拟。虽然在海岸作业中所安装的鱼雷锚具往往具有不垂直的特点,但其倾斜度对锚具拉拔能力的影响在研究文献中似乎很少受到关注。本文对倾斜埋入式鱼雷锚在垂直和水平联合载荷作用下的抗拔承载力和破坏包络线进行了数值研究。采用欧拉-拉格朗日耦合有限单元法,对拉拔角、拉拔面方位角和锚倾角的影响进行了定量分析。结果表明,最危险的拉拔面与斜方向上重合。其相应的失效包络线可以用一个封闭的形式表达式很好地拟合,给出了锚拉拔能力的保守估计。综合参数研究表明,这种保守破坏包络主要受锚杆倾角和土体强度梯度的影响。给出了一系列适合于不同强度和倾角条件的具有拟合常数的表。在此基础上,提出了一种简单的斜埋入式鱼雷锚具极限拉拔能力的计算方法。本文的研究成果对工程技术人员在鱼雷锚具设计实践中考虑锚具倾角具有一定的参考价值

关键词：鱼雷锚基础耦合欧拉—拉格朗日方法随机有限元分析贯入深度承载力

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速射武器身管烧蚀寿命预测

速射武器身管烧蚀寿命预测

作者：刘伟南京理工大学

学位级别：硕士

身管寿命分为疲劳寿命和烧蚀寿命,许多身管寿命是由烧蚀寿命决定的。目前关于身管烧蚀寿命的研究主要还是利用确定性的分析方法,没有考虑到身管烧蚀过程中相关参数的随机性影响。本文以某型号速射机枪为研究对象,利用随机有限元法进行分... 详细信息

身管寿命分为疲劳寿命和烧蚀寿命,许多身管寿命是由烧蚀寿命决定的。目前关于身管烧蚀寿命的研究主要还是利用确定性的分析方法,没有考虑到身管烧蚀过程中相关参数的随机性影响。本文以某型号速射机枪为研究对象,利用随机有限元法进行分析,充分考虑了身管尺寸参数和材料参数对身管烧蚀的影响。首先,建立全身管二维有限元模型进行温度场分析,重点分析膛线起始部内壁点温度响应情况。通过三种射击规范的射击模拟,分析了不同射击规范对身管热效应的影响。然后,选取身管危险截面建立一维有限元模型,进行温度场分析,通过与全身管有限元模型温度场求解结果比较,确定了采用一维有限元模型进行温度场模拟的可行性。考虑到身管尺寸参数和材料参数的随机性,在进行温度场分析时结合烧蚀量理论公式,进行多次蒙特卡罗模拟,得出烧蚀量分布,以此为基础确定了烧蚀率经验常数。最后,基于累积烧蚀量的失效物理模型,分别用两种方法计算身管烧蚀寿命。前者考虑了烧蚀过程中身管尺寸不断变化的情况,后者考虑了相关材料和尺寸参数对于烧蚀量的随机性影响。最终得出的结果表明,热流密度直接决定了身管烧蚀寿命,随着射击次数的增加,热流密度逐渐减小,烧蚀量随之减小,身管烧蚀寿命因此增大。本文的探索为烧蚀率经验公式的确定提供了一种新的参考方法,同时对于身管烧蚀寿命的计算也提供了两种新的解决思路,为身管的设计、使用提供了有益的理论支持。

关键词：速射武器温度场分析随机有限元分析烧蚀率身管烧蚀寿命

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海洋自升式平台桩靴基础上拔阻力研究

海洋自升式平台桩靴基础上拔阻力研究

作者：贾斌哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

如今随着石油等不可再生资源的紧缺,世界各国开始向海洋寻求资源,海上自升式钻井平台在石油开采的过程中扮演着重要的角色,为了自升式平台的重复利用,在作业结束后,其平台会将桩靴和桩腿同时上拔,然后移至下一地点继续作业。目前关于桩... 详细信息

如今随着石油等不可再生资源的紧缺,世界各国开始向海洋寻求资源,海上自升式钻井平台在石油开采的过程中扮演着重要的角色,为了自升式平台的重复利用,在作业结束后,其平台会将桩靴和桩腿同时上拔,然后移至下一地点继续作业。目前关于桩靴的研究主要集中于桩靴贯入下压,关于桩靴上拔的研究还相对较少。本文基于有限元方法、随机场理论和蒙特卡洛模拟建立了随机有限元模型,研究桩靴上拔的影响因素、上拔阻力的构成、上拔阻力公式的修正、空间变异性黏土对桩靴上拔的影响。本文基于大型有限元软件ABAQUS建立了桩靴上拔的有限元模型,采用修正剑桥模型,考虑了桩靴上拔的孔隙水压力与有效应力的变化,并且与离心机实验结果进行对比验证。通过编程的方法将桩靴所受的上部阻力、下部阻力、孔隙水压力、有效应力求出,对可能影响桩靴上拔的各向等压固结试验参数λ、回弹参数κ、破坏常数M、泊松比v、初始孔隙比e、上拔速率进行了参数分析,研究它们变化时对上拔阻力的影响的大小以及变化趋势。研究土体的回流情况、荷载位移曲线、应力分布云图,对水平锚的上拔公式进行修正使其可应用于桩靴上拔阻力的计算,并通过计算本文所建模型验证其具有一定可靠性。发现桩靴上拔过程中,超孔隙水压力是上拔阻力增加的主要因素,且超孔压的分布并不均匀。通过塑性指数跟剑桥模型参数的关系,建立关于塑性指数的随机场,对随机场和均质土的桩靴上拔的结果进行对比分析,研究随机土中桩靴上拔的失效机理,观察其超孔压和有效应力的变化,取代表性节点进行分析,对比随机土和均质土应力分布的异同。基于蒙特卡洛模拟对桩靴上拔进行了空间变异性研究,统计性分析空间变异性的作用,对上拔阻力的最大值和最小值进行分析,研究上拔阻力、上部阻力、下部阻力的分布和拟合函数,并用95%置信水平的卡方检验值进行卡方检验。黏土的空间变异性对桩靴上拔阻力有较大影响,较强的空间变异性将降低上拔阻力。

关键词：桩靴上拔黏土空间变异性随机有限元分析