摘要：本文针对高层建筑结构在地震作用下的动力响应进行了深入研究,考虑了材料的非线性特性,首先,介绍了高层建筑结构在地震中的受力情况及其对结构安全性的影响,然后,分析了材料非线性对结构动力响应的影响机制,接着,提出了一种基于有限元方法的动力响应分析模型,并结合实际案例进行了验证和分析,最后,针对动力响应结果,提出了相应的抗震设计建议以提高高层建筑结构的抗震性能。

摘要：塔架结构是海上风力发电机组的支撑结构,其设计水平直接影响设备的安全性和经济性。风力发电机组塔架高度多在90 m~110 m,作为典型的细长薄壳圆柱结构,屈曲稳定性为塔架设计的主要限制条件。通过有限元数值模拟LBA/MNA分析方法,对海上风力发电机组塔架设备临界屈曲载荷进行计算和分析。通过与EN1993-1-6中基于薄膜应力理论的传统工程算法对比表明:由于塔架的材料非线性特性存在,基于有限元的数值模拟屈曲分析方法结果比传统的工程算法更接近于实际情况,且经济性较优,可为塔架结构的屈曲优化提供方向。

摘要：对船舶搁浅相关冲击问题进行数值仿真计算时,合理可靠的材料输入是保证仿真结果准确性的基础。开展了船用低碳钢材料的准静态拉伸和高速拉伸试验,以试验结果为基础,通过相关计算及校准研究,考虑材料硬化、失效应变以及应变率敏感性,得到满足材料动态非线性要求的仿真材料输入方法及参数。在此基础上,利用非线性有限元软件ABAQUS对VLCC舱段结构搁浅触礁事故进行仿真计算,从损伤变形、搁浅载荷以及搁浅过程中的能量吸收情况等方面分析船体结构的搁浅性能。该研究成果可为大型结构冲击问题数值仿真中的材料非线性输入提供参考和依据。

摘要：为了解决考虑材料非线性的张弦梁构件强度验算的问题,本文通过介绍材料非线性特性、张弦梁的力学模型和边界条件,分析了材料非线性对张弦梁构件强度的影响。基于此,提出了一种综合考虑材料非线性的参数建模方法和数值计算方法,并进行了仿真模拟。研究结果表明,所提出的方法能够准确评估考虑材料非线性的张弦梁构件的强度。因此,本文对于深入理解材料非线性对张弦梁强度的影响以及开发相应的强度验算方法具有重要意义。

摘要：重点研究了材料非线性行为在有限元法分析混合陶瓷球轴承接触问题中的影响。首先对混合陶瓷轴承中的轴承钢GCr15进行了材料单轴拉伸试验,以确定其材料性能参数,再通过对几种接触模型的材料线性和材料非线性有限元分析、试验研究和赫兹接触理论计算,将这些结果比较分析,得到材料非线性对有限元接触分析在不同情况下的影响,从而对材料非线性行为在有限元接触分析中的应用做出评估。

摘要：结构拓扑优化作为结构设计的重要组成部分,正变得越来越重要。目前国内外学者对结构拓扑优化的研究仍主要局限于材料的线性变形范围,但实际许多工程结构都会产生材料非线性响应,如设计在一定地震载荷下坏而不倒的房屋结构,此时要得到更加符合实际的拓扑构型,就需要考虑材料非线性进行结构拓扑优化设计。笔者对材料非纯属结构拓扑优化研究进行了综述,并提出了展望。

摘要：为进一步完善道路结构评价体系,现充分考虑道路材料非线性特征和层间非连续接触状态对道路参数反演的影响,建立了FWD荷载作用下的道路动力有限元模型,构建了路面结构参数-路表弯沉盆数据库。在对数据库进行加噪处理的基础上,应用神经网络模型和遗传算法优化神经网络模型,实现了弯沉盆参数指标与路面结构参数的映射和学习,最终达到道路结构参数反演的目的。结果表明:在道路响应计算中,有必要考虑材料非线性和层间接触状态的影响;模型对路面模量和路基非线性参数的反演效果较好,但对层间摩擦因数的反演效果不理想;加入噪声处理,可使模型获得良好的鲁棒性和泛化能力;相比于神经网络模型,遗传算法优化神经网络模型的反演性能更优,具有较高的计算效率和反演精度。

摘要：作为一种新颖的风敏感结构,直筒-锥段型钢结构冷却塔曲面形状和动力特性复杂、结构柔性和风致效应明显增大,整体稳定性能是其结构设计的瓶颈之一,尤其是结构几何、材料非线性及其高阶振型的影响。本文采用CFD技术数值模拟获得钢结构冷却塔表面风荷载分布模式,基于ANSYS软件建立主筒+加强桁架+附属桁架(铰接)耦合的一体化钢结构冷却塔有限元模型,以不同特征值屈曲模态作为初始几何缺陷分布形式,并基于几何及材料双重非线性有限元方法,系统研究了此类钢结构冷却塔在不同风速下低阶和高阶模态的稳定性能,涉及分歧失稳形态、极值失稳形态、临界失稳风速和静风响应。研究表明:考虑几何及材料双重非线性下钢结构冷却塔临界屈曲承载力下降;基阶屈曲波形相对较小,对几何初始缺陷不敏感;随着风速的增大,附属桁架最先发生失稳屈曲,然后依次为加强桁架和主筒。几何初始缺陷系数及阶数的改变对失稳临界风速影响较小,但随着阶数的增加,非线性分析过程中的变形趋势由附属桁架逐渐转移到主筒。所得主要结论可为此类新型钢结构冷却塔的抗风稳定性验算提供参考。

摘要：为了分析粒料类基层材料非线性特征对应变响应的影响、提高分析的准确性,采用密实级配、设计级配、连续级配3种类型的粒料类材料,开发轮胎移动载荷的DLOAD子程序以及材料非线性的UMAT子程序,与基层材料线性时的应变响应分析比较。结果表明:基层材料非线性特征对面层底部、土基顶部的应变响应要大于线性时的应变响应。连续级配材料非线性对路面应变响应影响最大,面层底部的横向拉应变、纵向拉应变、竖向压应变比线性材料分别增大了44%、46%、29%。但3种粒料类材料非线性特征对土基顶部压应变的影响并不明显,说明基层材料非线性对土基顶部压应变的影响有限。

摘要：耐压壳体结构是深水载人潜器(HOV)的关键部件,耐压舱口结构形式的选取及强度和稳定性的校核对耐压壳体结构设计尤为重要。本文首先确定了耐压壳的材料和几种典型舱口形状,进而针对三种舱口设计方案分别进行了相应的分析与计算,通过对计算结果的比较确定了一种最优的型式。最后,在考虑材料的非线性的基础上,对最优的耐压壳体结构进行了强度与稳定性校核。