重箱吊具力学性能有限元分析与研究

中国泰州医药城会展中心工程首次采用具有造型美观、倾斜角度大、技术含量高的经脉幕墙结构,解决了钢骨架体系内力分布不均衡及局部变形量大的关键技术设计难题。在全面分析6种不同荷载组合的前提下,结合会展中心休息区经脉幕墙结构建筑设计要求,建立包含6435个结点的不规则几何空间模型。通过修正的双重非线性有限元计算模型获得到最不利荷载组合条件下的不同杆件的轴力大小分布图和位移变化图,包括最大轴力、最小轴力及组合位移。计算结果满足结构设计的整体规范要求,而最大内力和位移分布情况为局部构造的特殊处理及施工过程控制提供了依据。

将冷弯薄壁卷边等边角钢的肢进行加劲,通过改变加劲肋的尺寸,建立9种有限元实体模型。对其轴心受压极限承载力进行模拟分析,将计算结果进行对比,表明加劲构件的承载力有较大提高。并将9种加劲构件按照加劲肋长度和高度的不同进行分组比较,得出承载力较大的加劲肋的尺寸范围。将加劲构件承载力及用钢量的增量进行比较,表明承载力的提高更为显著。

彩钢岩棉夹芯板作为新型的建筑保温隔热材料被广泛使用。但是由于缺乏对其力学性能的系统性研究,使得在不同荷载、不同跨度下该如何选用板厚存在极大的困难,阻碍了夹芯板的应用及发展。通过有限元软件abaqos对彩钢岩棉夹芯板力学性能进行较系统的分析,得到影响岩棉夹芯板承载力参数:剪力分配系数,并通过试验来验证分析结果。在此基础上提出了不同跨度及荷载作用下的板厚度选用表格,给设计工作带来很大程度的简化和方便。

为解决金属面聚氨酯夹芯板、挤塑板(xpsexpandedpolystyrene)被广泛应用却没有统一的设计公式,影响此类新型材料在实际工程中应用的情况.在36个抗拉、抗压、抗剪材性试验和72个构件试验的基础上,采用有限元方法得到聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的抗弯承载力及弯曲变形,并分析其受力变形机理.最终给出聚氨酯、挤塑板夹芯屋面板和墙面板的承载力设计公式.通过对试验结果和承载设计公式计算结果的比较,说明了承载力设计公式的有效性.

蠕动泵是液体组分定量加料装置的重要装置,需要在工作环境复杂、传输物料性能特殊的情况下工作。文章针对蠕动泵用橡胶软管容易出现疲劳的问题,采用mooney-rivlin模型,在abaqus中对氟橡胶软管的力学性能进行了有限元分析。结果表明,橡胶软管最大应力应变发生在中间截面的表层,两端的应力很小;随着软管厚度的增加,软管的应力应变逐渐减小,但随着厚度的增加,蠕动泵所需压紧力增大,对泵的性能提出更高的要求。在实际应用中,软管厚度取8-11mm比较适合。

全偏心钢结构梁-柱节点由于偏心而引起应力集中,其受力性能较为复杂。首先对偏心连接梁-柱钢结构节点的受力特征进行分析,证明偏心节点核心区存在明显的三维扭转效应,导致偏心钢节点核心区的剪力相对于非偏心节点存在增大效应。通过有限元分析,研究了节点主要构造参数对核心区剪力增大系数的影响规律。分析表明:核心区板件厚度、梁柱腹板厚度对核心区剪力增大系数的影响较为显著,梁柱翼缘厚度对剪力增大系数具有一定影响,梁高、梁宽和柱高,对剪力增大系数具有一定的影响。通过数值算例,得到了剪力增大系数计算式并进行了验证。提出了适用于全偏心钢节点核心区的剪力计算式,可供工程设计参考。

某桁架结构静力性能有限元分析——针对石油管道桁架结构的实际情况，对该结构进行了有限元建模，模拟了静力荷载作用下桁架结构的受力性能并对理论计算和数值模拟结果进行了比较，分析了杆件的相关力学性能。

低周反复荷载下异形钢管混凝土柱力学性能有限元分析——为了研究低周反复荷载下异形钢管混凝土柱的力学性能，以试验研究为基础，在参考常用的方钢管混凝土柱核心混凝土本构关系的基础上，提出了适用于l形钢管混凝土柱核心混凝土在低周反复荷载作用下的应力一应...

为了研究部分充填钢箱-混凝土组合梁负弯矩区的受力性能,完成3根简支组合梁构件在跨中两点反向对称荷载作用下的试验.选用合适的单元类型、本构关系及破坏准则,建立以模拟试验梁为对象的非线性模型,得到相应的挠度-荷载曲线和截面应变值,模拟结果与试验结果吻合良好.通过改变梁的一些主要参数,对极限承载力和跨中挠度进行预测.分析表明:若要提高极限承载力和降低跨中挠度,可依次提高梁的配筋率,加厚底板、腹板、顶板和中隔板,也可适当提高混凝土强度.

为了研究部分充填钢箱-混凝土组合梁负弯矩区的受力性能,完成3根简支组合梁构件在跨中两点反向对称荷载作用下的试验.选用合适的单元类型、本构关系及破坏准则,建立以模拟试验梁为对象的非线性模型,得到相应的挠度-荷载曲线和截面应变值,模拟结果与试验结果吻合良好.通过改变梁的一些主要参数,对极限承载力和跨中挠度进行预测.分析表明：若要提高极限承载力和降低跨中挠度,可依次提高梁的配筋率,加厚底板、腹板、顶板和中隔板,也可适当提高混凝土强度.

钢箱—混凝土组合梁是一种新型钢—混凝土组合结构。为研究钢箱-混凝土组合梁的结构性能,分析其强度和刚度的主要影响因素,在ansys软件中利用板壳单元和实体单元建立了梁的三维空间有限元模型,考虑材料非线性和钢板局部屈曲的几何非线性,对钢箱-混凝土组合梁受力行为进行了有限元分析,分析结果与试验实测结果吻合良好,说明计算模型有效。利用计算模型对影响钢箱—混凝土组合梁强度和刚度的主要参数进行了分析,结果表明,钢板厚度变化对梁的强度和刚度的影响强弱依次为底板>腹板>顶板,提高混凝土强度可以明显提高梁的强度和刚度。

某钢吊箱施工过程有限元分析

钢吊箱围堰是高桩承台施工的最重要的施工阶段之一,为了确保其安全性,需对钢吊箱施工过程的力学性能进行全面分析。根据崇启长江大桥主墩钢吊箱的施工工艺过程,首先分析了钢吊箱施工过程需要考虑的各种计算工况,然后通过ansys软件建立对应的有限元模型,对钢吊箱在各种施工工况下的力学性能进行了分析,给出了在各工况下钢吊箱的受力特性。分析表明:钢吊箱整体设计合理,在各个施工工况,整体应力水平较低,结构安全可靠,抽水工况为最不利工况。该分析结果对以后钢吊箱设计与施工具有指导意义。

在桥梁基础建设中,钢吊箱围堰作为一种临时阻水结构,广泛应用于大型深水基础的施工中。钢吊箱的施工质量直接关系到桥梁基础乃至整座桥梁施工的成败与否。本文采用通用有限元程序ansys对国内某特大跨桥梁6号钢吊箱结构的施工工况进行数值模拟,基于工程中常用的计算方法和线性绕射理论法分别对钢吊箱各个工况进行了静力分析,并讨论了不同波浪作用方式下钢吊箱的力学性能。

防屈曲钢支撑滞回性能有限元分析

采用有限元分析方法,通过改变构件的跨度、腹板高度、翼缘宽度和厚度等几何参数,系统研究了波形腹板h型钢梁的抗剪性能,得到了不同的屈曲模态,并且通过与具有相同几何尺寸和荷载边界条件的普通h型钢梁的比较,得到了结构抗剪承载力受初始缺陷影响较小的结论。通过理论分析,得到了一个可以用来指导设计的抗剪承载力计算公式,具有较大的推广价值。

单臂悬伸镗削是镗削加工的主要方式之一,但其加工过程中常因切削力作用而产生镗杆变形,影响加工精度和质量。针对悬伸镗削加工建立镗杆的力学模型,分析其挠度和转角,并利用有限元软件ansys对镗杆进行静力学分析。

带缝钢板剪力墙中部加劲性能有限元分析——工程中带缝钢板剪力墙(spws)由于开缝的影响，对其外覆保温、隔热和防水等材料等产生不利影响，钢板墙中部凸曲失稳而造成耗能损失，而且不便于拆换。通过参照非开缝钢板剪力墙常用的加劲形式，对spws中部进行“十字”加...

利用有限元分析软件ansys9.0建立高强螺栓连接的简化模型,对高强螺栓连接形式进行计算分析,重点考虑几何非线性影响,在模型中建立钢板与连接板、连接板与垫圈、垫圈与螺母及螺帽之间的接触单元,对结构的非线性接触行为进行模拟。通过对有限元计算结果的分析,对摩擦型高强螺栓连接的适用性进行评价,并重点比较分析主滑动发生前后,高强螺栓的受力性能。其分析结果为工程实际提供一定意义的参考。

基于有限元软件abaqus对钢框架节点(全焊节点和栓焊节点)进行了非线性动态响应数值仿真模拟分析,模型合理考虑了螺栓预紧力、接触、非线性大变形及应变率效应等因素。采用该模型模拟梁柱节点子结构抗冲击试验,分析结果表明,采用显示求解器可获得较好精度和稳定性,有限元模拟的破坏模态、冲击力和位移时程曲线等结果与试验结果吻合良好。在大变形下过焊孔趾部是节点应力集中最显著的部位,是整个构件破坏的起始点。通过仿真分析,可获得梁柱节点子结构在冲击荷载作用下的动态响应和内力发展过程,该数值分析方法为深入研究钢结构抗倒塌工作机理并为合理评估其抗倒塌变形和耗能能力提供依据。

通过采用ansys中摩擦接触中的面-面接触单元对离心钢管混凝土构件进行数值模拟。分析中考虑了材料非线性和接触非线性,研究不同的参数取值对构件扭转性能的影响,得到最佳的参数取值。通过试算得到的接触参数,对离心钢管混凝土构件进行数值分析,得到构件的抗扭承载力,并与试验进行了对比,结果较吻合。

针对汽车车身中应用日益广泛的钢板与铝合金板胶接结构,通过三维弹塑性有限元模型,分析其在承受拉剪载荷时接头内的应力分布,以及铝合金板厚度和胶层厚度对应力分布的影响.结果表明:当板料厚度相同时,铝合金板侧的胶层应力大于钢板侧的胶层应力;在一定范围内增加铝合金板厚度,能够有效减小接头两侧胶层中的应力差,防止一侧应力过高造成提早断裂;胶层厚度在一定范围内有利于减少接头处的应力集中.