摘要：以贮箱整底用2219铝合金板材为研究对象,根据实际充液拉深成形过程,开展了充液拉深成形仿真模拟。为探究仿真中不同单元类型对起皱预测的影响,设计并开展了长杆压缩实验,并利用实体单元以及具有不同参考面选择的壳单元进行有限元仿真,分析了不同单元类型下试样的失稳特性。对比实验和仿真结果发现,与实体单元相比,壳单元参考面的选择影响单元厚度方向求解域的连续性,严重失稳情况下单元厚度方向求解域可能发生重叠或缺失,进而造成计算结果偏差较大,并且壳单元忽略薄板沿厚度方向的应力,对失稳的几何响应比实体单元更加敏感。在充液拉深仿真中,零件最终起皱情况对充液压力施加初期零件表面初始几何起皱较为敏感,当零件表面具有一定的初始起皱时,均匀分布的法向充液压力会在失稳起皱区域处形成平衡,并在后续变形过程中演化成更严重的起皱缺陷。

摘要：为了提高碰撞仿真中汽车前纵梁焊点的模拟精度,应用LS-DYNA软件,建立了壳单元模拟母材、单个实体单元模拟焊核和热影响区的焊点模型。母材材料特性及焊点失效参数分别通过板材拉伸试验及焊点杯形拉伸试验获得。采用数值KSⅡ试验对该焊点模型在母材网格不同偏置情况下的内力进行了研究。基于经验证的纵梁有限元模型对前纵梁碰撞进行了仿真,其有限元模型中分别应用了实体单元和梁单元。仿真结果与滑车试验结果就焊点的失效情况、纵梁的变形和滑车加速度等进行了比较。研究表明,用实体单元的焊点模型优于梁单元模型,结果可靠,精度高。

摘要：为了解决三维空间中的非线性动力学问题,本文提出了一种新的等几何实体单元,并通过张量分析中的坐标变换得到其非线性应变场.为了使所提出的单元能够无缝地应用于计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)系统中,采用三变量T样条作为等几何实体单元的基函数.借助Bézier投影法,提出了基于T样条的等几何实体单元的局部网格更新算法.在重要区域对网格进行局部细化以获得准确的结果,在重要区域以外对冗余单元进行粗化以提高计算效率.因此,非线性动力学分析中的计算效率和计算精度得到了平衡.三个静力学数值算例验证单元弹性模型的正确性.通过柔性摆仿真算例研究该单元的动力学特性.通过实验测试该单元解决非线性动力学实际问题的能力.应用局部网格更新算法进行柔性摆与障碍物碰撞接触的仿真.通过对计算结果和计算耗时的分析,研究基于局部变网格T样条的实体单元在非线性动力学问题中的有效性.

摘要：系统研究可用于桥梁设计和桥梁倒塌过程分析的控制截面内力计算方法,该方法主要包括以下三个方面:首先研究有限元实体模型的截面剖分算法,提出并分析比较分块索引及相邻单元优先等算法的优劣;其次,在得到截面应力或截面节点力的基础上,进一步研究基于截面应力分布和截面节点力计算截面内力的方法;最后,分别在悬臂梁和圬工拱桥中对采用***及C#开发的截面内力计算系统进行了应用和验证,并分析圬工拱桥倒塌过程的内力发展。研究结果表明,分块索引相邻单元优先算法进行截面内力计算具有迭代次数少且计算速度快等特点;另外,采用等效节点力计算截面内力具有误差小、效率高和适用范围广等优点,可为桥梁抗倒塌研究提供有效的工具。

摘要：为解决有限差分软件FLAC3D中实体单元内力问题,在理论分析的基础上根据FLAC3D内置fish语言规则给出了实体单元内力的FLAC3D计算方法:截面应力积分法(FSD)和轴线位移法(FDD)。其中,FSD方法通过实体单元构件截面上的正应力或切应力积分的形式计算截面内力,FDD方法通过实体单元构件节点位移变形差来计算截面轴力和实体单元构件轴线的挠曲线来计算截面的剪力和弯矩。最后,以单桩模型为例,在不同网格划分密度和荷载(轴心受压和横力弯曲)条件下,对两种方法所开发的fish代码进行应用和验证。计算结果表明,FSD方法在计算截面内力时,在合适的横截面网格密度下,计算精度能够满足要求,且具有数据处理简单高效等特点;FDD方法在计算截面轴力时有明显的边界效应(在桩底位置,轴力误差达20%左右),在计算截面剪力和弯矩时,误差小且平稳,且随着桩长方向网格密度的增加内力计算结果误差越小,但是内力数据处理过程相对繁琐。

摘要：目前,预应力混凝土箱梁宽跨比越来越大,依据平面杆系理论计算结果已较难体现结构空间效应。采用实体单元对3跨连续梁进行全桥精细化分析,着重考察箱梁墩顶顶板、边跨跨中底板及边支座附近应力状态,计算结果表明:梁单元和实体单元计算差异较大,实体单元模拟更接近宽箱梁实际应力状态。

摘要：在实际工程中经常会遇到梁和三维连续体组成的复杂结构,对其进行有限元分析的最佳方案是将其分别离散为梁单元与实体单元进行计算。这两种单元的节点自由度不同,因此即使使得两种单元交接处共用节点,同样可能导致计算结果存在较大的偏差。ANSYS中的约束方程法与MPC法均能实现梁单元与实体单元的正确联接,文章以梁单元与实体单元的接触面垂直接触情况为例分别说明了其原理与步骤,并结合算例对两种方法进行了综合比较,得出了梁单元与实体单元组合建模中MPC法可以取代约束方程法的结论。

摘要：在实际中经常会遇到三维连续体和薄壁板壳组成的结构,对其进行有限元分析的合理方案是将其分别离散为三维实体单元与板壳单元进行计算。即使这两种单元在交接处有共用节点,但由于节点自由度的不同而存在转动自由度不连续的问题,导致计算结果与实际偏差很大。ANSYS中约束方程法与MPC法都能够实现三维实体单元与板壳单元正确联结,文中分别说明了其原理与步骤,并结合算例的计算结果对两种方法进行了综合比较,得出了在三维实体单元与板壳单元的组合建模中MPC法可取代约束方程法的结论。

摘要：与传统有限元不同,等几何分析采用CAD模型中的样条基函数作为有限元分析的形函数,很容易提高未知场的连续阶,达到较高的计算精度和效率。本文采用等几何实体单元对四边固定板和悬臂板分别在分布荷载和集中荷载作用下的挠度进行了分析计算,计算过程中采用h-方法和p-方法进行细分,并将结果与解析解进行了比较。计算结果表明,采用等几何实体单元对薄板结构的分析具有很好的收敛性;不同网格所得到的计算精度可为类似板结构优化分析中单元网格的阶数和密度的选取提供参考。

摘要：混凝土复杂节点设计是工程中的难点,常规软件的计算存在局限性。本文通过对两个工程实例进行实体单元有限元分析,阐述了分析的过程方法,并对分析结果和工程设计如何相结合进行了总结,可供类似工程设计时参考。