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运用有限元分析新型半髋假体装配过程中的应力分布

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医用生物力学 2013年第1期28卷 50-55页

作者：杨予储小兵童培建郝改平石敦敦浙江理工大学建工学院杭州310018 浙江省中医院骨伤科杭州310006 北京力达康科技有限公司北京100044

目的利用计算机模拟一种新型半髋假体系统假体装配过程中与股骨相互接触作用所产生的应力,探讨分析在临床手术中的操作界限值和相适应的假体外形。方法对一名60岁正常男性志愿者进行双下肢的股骨中上段CT扫描,从扫描图像中建立实体模型... 详细信息

目的利用计算机模拟一种新型半髋假体系统假体装配过程中与股骨相互接触作用所产生的应力,探讨分析在临床手术中的操作界限值和相适应的假体外形。方法对一名60岁正常男性志愿者进行双下肢的股骨中上段CT扫描,从扫描图像中建立实体模型后利用与有限元的数据交互功能进行实体模拟装配、网格划分、保形简化以及单元弹性模量赋值等操作步骤,最后生成三维有限元模型,并构造股骨与假体之间的面-面接触关系,模拟分析假体植入装配过程中的相对滑移和应力分布情况。结果下压装配过程中假体柄对骨皮质产生附加应力,带棱槽假体的最大接触压力产生于棱槽变截面处,而最大装配应力和相对滑移量随假体压入深度呈非线性增长,当Δz≥0.5 mm后附加应力增长速率显著提高。结论与无棱槽假体的对比分析表明采用棱槽的半髋假体更容易装配并获得机械稳定,但在临床手术装配中应参照一定的量化操作要求,避免在植入时产生过大附加应力,对骨皮质产生破坏而导致治疗失败。

关键词：有限元分析半髋假体面-面接触应力分布

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连续钢梁顶推过程局部接触分析及改善措施

长安大学学报（自然科学版） 2012年第4期32卷 44-50页

作者：田仲初陈耀章赵利平程永舟长沙理工大学土木与建筑工程学院湖南长沙410004

为了研究大跨度连续钢梁顶推的局部受力特性,以6×90m变曲率竖曲线连续钢梁顶推为研究对象,根据梁不动、下部支撑移动的"倒退"方法,采用商用程序MIDAS 2006建立顶推整体有限元模型,并对其进行仿真分析。在此基础上,根据顶推整体仿真计... 详细信息

为了研究大跨度连续钢梁顶推的局部受力特性,以6×90m变曲率竖曲线连续钢梁顶推为研究对象,根据梁不动、下部支撑移动的"倒退"方法,采用商用程序MIDAS 2006建立顶推整体有限元模型,并对其进行仿真分析。在此基础上,根据顶推整体仿真计算结果,选取滑道处钢梁最不利工况,借助EXCEL和CAD等辅助工具,运用ANSYS的APDL语言快速建立"梁-壳-实-接触"混合有限元模型。理论和实测值均表明:最不利工况下滑道处钢梁局部受力满足要求,但转角位移过大。结合工程实际情况,提出了2种有效改善措施:第一种采用台阶导梁;第二种采用台阶导梁、压重和增大部分钢梁截面刚度的组合方式。

关键词：桥梁工程钢梁顶推变曲率竖曲线混合单元法面-面接触

索网次结构-主体钢结构连接转换节点计算分析与试验研究

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建筑结构 2008年第12期38卷 23-27页

作者：葛家琪张曼生张玲王树中国航空工业规划设计研究院北京100011 北京交通大学北京100044

河南艺术中心艺术墙为"单层索网次结构-钢管相贯桁架主体钢结构"体系。转换节点是实现主次结构共同工作力学效应、保证整体结构安全的关键节点之一。主次结构的连接转换节点有着与普通钢节点完全不同的索-钢接触单元的特殊构造,受力复... 详细信息

河南艺术中心艺术墙为"单层索网次结构-钢管相贯桁架主体钢结构"体系。转换节点是实现主次结构共同工作力学效应、保证整体结构安全的关键节点之一。主次结构的连接转换节点有着与普通钢节点完全不同的索-钢接触单元的特殊构造,受力复杂。设计应用ANSYS软件对索钢转换节点进行带接触单元的弹塑性有限元计算分析,并进行足尺节点试验研究,确认了该复杂节点力学性能计算设计的正确性,确保了该类关键节点的安全性。

关键词：转换节点接触单元点-面接触面-面接触节点试验等效摩擦系数

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阿海水电站水2号导流洞进口结构稳定复核

云南水力发电 2014年第4期30卷 29-33,48页

作者：梁礼绘中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院云南昆明650051

阿海水电站2号导流洞进口段采用大型通用有限元软件ANSYS,调用Drucker-Prager模型考虑围岩的塑性行为,调用混凝土单元及William-Warnke强度模型模拟衬砌的开裂及压碎失效,调用面-面接触单元模拟围岩与衬砌的接触行为,综合多种结构非线... 详细信息

阿海水电站2号导流洞进口段采用大型通用有限元软件ANSYS,调用Drucker-Prager模型考虑围岩的塑性行为,调用混凝土单元及William-Warnke强度模型模拟衬砌的开裂及压碎失效,调用面-面接触单元模拟围岩与衬砌的接触行为,综合多种结构非线性方法,对进口结构在下闸蓄水后的极限承载能力进行复核分析。能承受极限外水头为41~52m,而永久堵头施工期间的设计水头82m,故建议在施工永久堵头前,先在低水位下快速施工临时堵头挡水,以保证永久堵头的顺利施工及质量。

关键词：结构非线性 Drucker-Prager William-Warnke 面-面接触下闸蓄水导流洞围岩衬砌