摘要：盾构隧洞环间接头具有明显的非线性力学特性,合理模拟其受力变形响应是隧洞纵向变形分析中的难点。针对此问题提出了一种简便实用的环间接头分析模型,采用可传压不传拉的接触面单元模拟环间接触,采用基于埋置梁广义位移法的梁单元模拟螺栓,能够同时考虑环间接头处的非线性接触状态和接头螺栓的轴向刚度和剪切刚度,且适用于各种环间连接螺栓形状(直螺栓、弯螺栓或斜螺栓)。通过算例,将有限元模型与理论解析模型计算结果进行对比,验证了该模型的准确性。将该模型应用于某实际工程中穿越断层破碎带的盾构隧洞的纵向变形分析,结果表明:输水盾构隧洞在均质基岩中状态稳定,在断层破碎带区域衬砌环间缝变形和螺栓应力显著增大,但均在设计控制范围之内。该模型可为工程安全建设及运行提供一定参考。

摘要：建立了分析复合材料层合板多钉连接结构的三维有限元模型,考虑了接触状态非线性和累积损伤过程非线性的影响,运用ANSYS中的APDL编制程序实现了对复合材料层合板机械连接结构整个承载过程的可视化仿真模拟,同时进行了T300/QY9512复合材料层合板多钉单剪拉伸试验。结果表明,在一定几何尺寸下,复合材料层合板多钉连接结构钉载分配的不均匀性在整个承载过程中并无明显改善。根据本文中提出的累积损伤模型对各孔位变形进行了计算,计算结果与试验结果吻合较好。从累积损伤过程的仿真结果可以明显看出,不同几何尺寸的多钉连接结构中各钉孔附近损伤的起始和发展过程具有明显的区别。优化设计结果表明,不同钉孔处层合板厚度的改变对各钉钉载分配无明显影响,但孔边法向和切向应力大小和分布均受到严重影响,对整个多钉连接结构的损伤程度产生很大变化。

摘要：基于user-defined function(UDF)技术将固体火箭发动机喷管热结构计算程序嵌入到FLUENT软件中,通过UDF宏命令实现FLUENT耦合传热结果数据的提取,编写了接触边界的自动识别程序,采用直接约束法模拟喷管界面间的接触非线性问题,实现了固体火箭发动机喷管热结构的一体化计算.

摘要：根据超弹性材料的非线性本构关系,考虑空气弹簧的材料非线性、几何非线性和接触非线性问题,应用***软件建立了空气弹簧的有限元模型,以计算空气弹簧横向载荷与横向位移响应特性,得到其非线性横向刚度曲线,并通过实测数据验证了这一计算的合理性。并据此研究了内压、帘线角、帘线层数、帘布线厚度等空气弹簧参数对横向刚度的影响,以及帘线角对胶囊各铺层应力的影响,为空气弹簧的优化设计和横向特性分析提供了新思路。

摘要：为实现轴承预紧的动态调节,课题组设计了一种新型的主轴轴承自调节预紧装置。该装置采用对称性结构,可通过调整离心力的输出方向,来满足同向和背对背安装轴承的预紧力调节需求;并且能根据主轴转速变化,利用质量元件产生的离心力自动调整轴承预紧力;通过设计轴承变预载系统,对装置的运行机理进行了分析;利用ANSYS有限元仿真分析软件对装置进行接触非线性分析,研究了装置不同转速时的动态预紧性能。研究结果表明:该装置既能在低速时提供大的预紧力,又能在高速时以二次函数关系式的形式自动减少轴承的预载,具有很好的预紧性能。课题组的研究为轴承预紧结构的设计提供了新思路。

摘要：基于ANSYS提供的FEM法,按接触非线性对大型整体壁板挤压用组合式扁挤压筒在未工作(仅受预紧作用)和工作(工作压力与预紧力综合作用)两种状态下分别进行计算,得出其变形及应力分布的一般规律,分析结果与用弹性力学基本公式及复变函数保角映射关系计算所得的解析解结果吻合,从而为组合凹模的结构优化和扁挤压筒的设计提供了技术支持。

摘要：考虑官地混凝土重力坝非溢流坝段头部碾压层面、坝基面以及深部滑裂面在地震作用下的开裂破坏,计入地震动能量向无限远域地基逸散的地基"辐射阻尼"效应,综合分析坝顶顺河向相对位移、缝面开合情况和开裂范围以及建基面开裂对灌浆帷幕的影响等,初步研究了官地混凝土重力坝的极限抗震能力,获得官地重力坝超设计地震的超载安全系数约为1.3。

摘要：采用退化壳单元和三维实体单元分别模拟钢管和混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土的接触非线性,对矩形钢管混凝土桁架节点的极限承载能力进行了研究。采用该方法对Y型节点、X型节点、T型节点以及K型节点进行非线性有限元分析得到的极限荷载值与试验破坏荷载值较为吻合。为矩形钢管混凝土节点极限承载力的分析提供了一个合适的方法,同时为矩形钢管混凝土桁梁桥节点的设计方法提供了理论依据。

摘要：基于接触非线性理论,考虑钢蜗壳与外围混凝土的接触滑移,采用仿真算法对充水保压蜗壳进行了三维仿真分析和平面轴对称仿真分析.研究了机墩和设备质量及平面轴对称简化模型对蜗壳打压后的变形、蜗壳与混凝土的间隙及其应力的影响.计算结果表明:机墩及设备质量对钢蜗壳的应力影响较小,但对钢蜗壳与外围混凝土的间隙和外围混凝土的应力影响较大,三维仿真模型应该考虑机墩及设备的质量;平面轴对称仿真模型虽未考虑闷头在仿真分析中的作用,但能反映钢蜗壳和外围混凝土的变形特征与受力特性,可以在初步设计时采用.

摘要：RCC坝(Roller compacted concrete dam)的设计应根据各部位功能需求和设计条件,因地制宜的布置,亦应体现RCC坝技术的发展。针对某抽水蓄能电站下库RCC大坝,在设计过程中改变了大坝断面的结构尺寸及横缝间距,采用了“全面碾压混凝土”筑坝技术,调整了坝内其它一些结构布置。依据设计方案,构建了大坝三维全坝段有限元模型,以粘弹性人工边界模拟无限地震的辐射阻尼效应,以动接触力模型模拟各类接触缝面的动力接触非线性影响,分别对运行基准地震(OBE,Operational basis earthquake)和最大可信地震(MCE,Maximum credible earthquake)作用下的抗震安全进行了全面地评估和研究,对OBE下坝体位移、应力和抗滑稳定进行了评价,对比分析了5组MCE地震波作用下坝体横缝、碾压层面以及坝基交界面处张开和滑移。结果表明,尽管MCE作用下大坝出现了局部非线性损伤变形,但其震后仍可保持稳定和正常的挡水功能,不致出现库水失控下泄的灾变风险。