基于弹簧-质点的纬编单面针织物三维仿真

1

作者 穆秀萍 蒋高明 +1 位作者 曹叶 李炳贤 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第5期107-115,共9页

为提高纬编单面针织物产品开发效率,给设计人员提供更加真实的三维仿真效果,利用弹簧-质点模型对纬编单面针织物进行仿真形变研究。首先建立了成圈、集圈和浮线3种线圈网格模型,并将这3种线圈模型按编织的次序和位置绘制成相互串套的拓... 为提高纬编单面针织物产品开发效率,给设计人员提供更加真实的三维仿真效果,利用弹簧-质点模型对纬编单面针织物进行仿真形变研究。首先建立了成圈、集圈和浮线3种线圈网格模型,并将这3种线圈模型按编织的次序和位置绘制成相互串套的拓扑结构。其次采用弹簧-质点模型的研究方法,在织物中引入单个成集圈和浮线结构,并采用Velocity-Verlet数值积分法进行计算,得到不同类型质点随时间的位移变化。最后选取拓扑结构与实物差异较大的3种织物进行形变测试与仿真,并与实物进行对比,结果发现形变后的针织物仿真效果有了显著提高,验证了弹簧-质点方法在纬编针织物结构仿真中的可行性。 展开更多

关键词 纬编针织物 弹簧-质点 线圈模型 三维仿真 线圈变形

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考虑接头非线性刚度的铁路隧道装配式衬砌力学性能分析

2

作者 关振长 谢轶轲 +2 位作者 丘华生 丘玉进 施静康 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3567-3577,共11页

装配式结构因节约资源、提高效率和减少污染等优点,近些年来开始应用到盾构隧道、地铁车站、综合管廊等地下工程中,但应用于不规则断面形式的公铁路隧道工程的案例较少。针对马蹄形断面铁路隧道装配式衬砌接头,在ABAQUS数值平台上建立... 装配式结构因节约资源、提高效率和减少污染等优点,近些年来开始应用到盾构隧道、地铁车站、综合管廊等地下工程中,但应用于不规则断面形式的公铁路隧道工程的案例较少。针对马蹄形断面铁路隧道装配式衬砌接头,在ABAQUS数值平台上建立精细化数值模型,详细分析接头抗弯/抗剪刚度非线性变化规律。为便于实际工程的应用,对不同工况下的轴力−弯矩−抗弯刚度曲面进行拟合,得到抗弯刚度经验公式,给出不同轴力作用顺/逆剪工况下各阶段抗剪刚度取值表。采用梁−弹簧模型和刚度迭代法,考虑接头抗弯/抗剪刚度的动态变化,求解铁路隧道装配式衬砌结构内力和变形,并与三维实体模型计算结果相验证。研究结果表明:轴弯作用下接头抗弯刚度变化可分3个阶段。第1阶段,抗弯刚度值保持相对稳定;第2阶段,抗弯刚度均随弯矩增大而显著减小;第3阶段混凝土受压侧大部分已被压坏,螺栓作用逐渐增强,抗弯刚度继续缓慢减小。轴剪作用下接头抗剪性能可分为摩擦、滑动、咬合和破坏4个阶段,轴力对抗剪刚度的影响主要体现在各阶段的阈值不同。与三维实体模型计算结果相比,隧道衬砌结构内力和变形的相对误差少于15%,认为基于非线性接头刚度的梁−弹簧模型,在简化计算量的同时也具有较高的计算精度。以上研究成果可为类似工程的设计与施工提供参考借鉴。 展开更多

关键词 铁路隧道 装配式衬砌 接头非线性刚度 梁−弹簧模型 三维实体模型

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基于改进弹簧-质点模型的纬编织物三维模拟 被引量：9

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作者 沙莎 蒋高明 +1 位作者 马丕波 李欣欣 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期111-115,共5页

为解决弹簧-质点模型在模拟组织结构复杂的纬编织物时模拟效果不真实、立体感不足等问题,对传统弹簧-质点模型进行改进,提出了立体化的弹簧-质点模型。改进的弹簧-质点模型能够很好地模拟组织结构较复杂的纬编织物,通过非线性的弹簧力... 为解决弹簧-质点模型在模拟组织结构复杂的纬编织物时模拟效果不真实、立体感不足等问题,对传统弹簧-质点模型进行改进,提出了立体化的弹簧-质点模型。改进的弹簧-质点模型能够很好地模拟组织结构较复杂的纬编织物,通过非线性的弹簧力模拟织物动态仿真中出现的超弹性现象。同时,采用Velocity-Verlet数值积分方法对质点的空间位移进行计算,实现了对纬编织物受到三维状态多外力作用时的动态模拟。所提方法计算速度快,实时性好。 展开更多

关键词 纬编织物 弹簧-质点模型 非线性弹簧 Velocity-Verlet

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基于改进的弹簧-质点模型的三维服装模拟 被引量：40

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作者 刘卉 陈纯 施伯乐 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期619-627,共9页

针对三维服装造型与效果仿真中存在的模型复杂、模拟效率低、忽略服装的结构特征等问题,提出了改进的弹簧-质点模型.利用该模型统一建立了2D→3D映射和服装真实感模拟方程,给出方程中质点所受内力和外力的组成与表达式以及动态系统的推... 针对三维服装造型与效果仿真中存在的模型复杂、模拟效率低、忽略服装的结构特征等问题,提出了改进的弹簧-质点模型.利用该模型统一建立了2D→3D映射和服装真实感模拟方程,给出方程中质点所受内力和外力的组成与表达式以及动态系统的推导和求解过程,并且描述了模拟的具体实现算法.改进的弹簧-质点模型克服了原有模型对服装织物的材料性能表达单一的缺点,考虑了拉伸、剪切、弯曲等力学性能以及省/褶等结构因素对服装外观的影响,实现了较复杂的服装外型.通过从效率与效果两个方面与其他模拟系统进行比较,发现该技术的模拟效率较高而且模拟结果较为真实.该模拟技术已经在服装企业推广应用,用户反映良好. 展开更多

关键词 弹簧-质点模型 三维服装模拟 计算机辅助设计 计算机图形学 服装设计

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管片衬砌梁–弹簧广义模型及接头转动非线性模拟 被引量：19

5

作者 朱合华 周龙 朱建文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1581-1590,共10页

梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模... 梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模型中的应用研究。研究表明:根据对相邻管片在接头位置结点位移处理的不同,可将梁–弹簧模型分为梁–弹簧连续模型和梁–弹簧不连续模型,后者又称为梁–接头模型,可准确分析盾构管片衬砌的内力及变形。采用梁–弹簧不连续模型求解衬砌内力及变形时:对于线性接头转动刚度模型,可基于卡氏第二定理求解;对于多段线性模型,可基于卡氏第一定理或克–恩定理求解;对于非线性模型,可采用增量–迭代法数值求解。 展开更多

关键词 管片衬砌 梁-弹簧广义模型 梁-接头模型 非线性 转动刚度

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考虑接头非线性转动效应的盾构隧道纵向变形简化解

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作者 张志伟 郑刚 +4 位作者 程雪松 梁荣柱 杨海滨 赵静 仲志武 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1583-1594,共12页

纵向轴力和接头螺栓屈服会引起外荷载作用下盾构隧道环间接头转动刚度的显著非线性变化,现有盾构隧道纵向变形计算方法多是将隧道简化为具有恒定抗弯刚度的等效连续长梁,难以反映环间接头的非线性转动效应。首先,考虑盾构隧道横向性能... 纵向轴力和接头螺栓屈服会引起外荷载作用下盾构隧道环间接头转动刚度的显著非线性变化,现有盾构隧道纵向变形计算方法多是将隧道简化为具有恒定抗弯刚度的等效连续长梁,难以反映环间接头的非线性转动效应。首先,考虑盾构隧道横向性能和环间螺栓弹塑性行为,基于严格的隧道横断面椭圆参数方程推导其环缝分别处于弱拉弯、纯弯和压弯状态下的环间接头转动刚度计算公式;其次将盾构隧道沿纵向简化为一系列由非线性转动弹簧和线性剪切弹簧连接而成的Timoshenko短梁,同时采用沿隧道外壁均匀分布的法向和切向Winkler地基弹簧模拟土-隧道相互作用;然后借助状态空间法推导外荷载作用下盾构隧道纵向不连续位移解答,并提出轴向压力作用下隧道纵向变形迭代求解流程;最后通过对比已有理论方法和某基坑开挖引发下方盾构隧道纵向变形工程的实测结果验证所提方法的合理性,并基于某地表堆载诱发盾构隧道纵向变形的工程案例研究纵向轴力和横向刚度对隧道纵向变形的影响。研究结果表明:盾构隧道环间螺栓屈服会显著增大接头张开量和环缝的受拉面积;轴向压力的施加能够显著降低隧道因基坑卸荷引发的纵向位移、接头张开和环间错台变形。参数分析表明:随着纵向轴力由拉力增加为压力,既有隧道最大纵向位移和最大截面转角均逐渐减小,且减小速率先增大后减小,而最大接头张开量近似线性减小;既有隧道横向刚度的降低会导致其纵向位移和接头张开量的显著增加以及环间错台量的略微减小。 展开更多

关键词 盾构隧道 环间接头 非线性转动效应 纵向梁-弹簧模型 状态空间法

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考虑预应力影响的壳-弹簧模型及其在预制地下管廊纵向抗震分析中的应用 被引量：16

7

作者 梁建文 李东桥 +2 位作者 王长祥 甘梦云 闫启超 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第4期13-22,共10页

利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟管廊结构,非线性地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟带止水橡胶的承插式接头和预应力钢绞线,提出了一种考虑预应力影响的预制地下管廊纵向抗震分析的壳-弹簧有限元模型,并基于反... 利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟管廊结构,非线性地基弹簧单元模拟土-结构相互作用,非线性弹簧单元模拟带止水橡胶的承插式接头和预应力钢绞线,提出了一种考虑预应力影响的预制地下管廊纵向抗震分析的壳-弹簧有限元模型,并基于反应位移法分析了某拟建预制地下双舱管廊在地震波作用下的内力和变形。研究表明:文中壳-弹簧模型充分反映了预制地下管廊纵向接头构造及初始装配预应力,以及地震作用下的结构真实变形及内力分布,适用于预制地下管廊的纵向抗震分析。 展开更多

关键词 预制地下管廊 纵向抗震分析 壳-弹簧模型 预应力 反应位移法

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基于壳-弹簧模型大断面盾构隧道管片衬砌设计参数灵敏度及取值研究 被引量：4

8

作者 谢俊 《中国铁路》 2019年第5期88-95,共8页

随着盾构隧道直径及幅宽的加大,综合考虑衬砌接头的传力及分布特性,传统的二维计算(梁-弹簧)模型已不足以更为全面地反映衬砌结构的空间力学特征。以ANSYS为平台,基于内置APDL和UIDL语言编制的"盾构管片衬砌三维分析程序"(3D ... 随着盾构隧道直径及幅宽的加大,综合考虑衬砌接头的传力及分布特性,传统的二维计算(梁-弹簧)模型已不足以更为全面地反映衬砌结构的空间力学特征。以ANSYS为平台,基于内置APDL和UIDL语言编制的"盾构管片衬砌三维分析程序"(3D Segment Lining Analysis Program of Shield Tunnel-SLAP 3D),建立壳-弹簧模型,对比分析地层参数(包括侧压力系数、地基抗力系数)、接头刚度参数(包括接头抗弯刚度、轴向抗拉压刚度、切向剪切刚度)对衬砌内力的影响,给出相关参数的取值原则。研究表明:进行衬砌内力计算时,接头抗弯刚度的取值宜通过工程类比或试验确定,在无法准确确定时可偏安全的取较大值;接头抗压、抗剪刚度在结构计算中可偏于安全的取大值。 展开更多

关键词 盾构隧道 管片衬砌 壳-弹簧模型 设计参数 灵敏度

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基于壳-弹簧模型的预制地下管廊横向抗震分析 被引量：3

9

作者 甘梦云 梁建文 +1 位作者 李东桥 赵华 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期102-110,共9页

利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟预制装配式地下管廊,非线性弹簧模拟管段承插口接头的力学行为,非线性地基弹簧模拟土-结构间相互作用,文中提出一种适用于预制管廊横向抗震分析的壳-弹簧计算模型。以天津市某拟建地下管廊为例,对4... 利用ABAQUS有限元软件,采用壳单元模拟预制装配式地下管廊,非线性弹簧模拟管段承插口接头的力学行为,非线性地基弹簧模拟土-结构间相互作用,文中提出一种适用于预制管廊横向抗震分析的壳-弹簧计算模型。以天津市某拟建地下管廊为例,对4个计算工况进行了横向抗震分析。结果表明,壳-弹簧模型内力较梁-弹簧模型均有所增大,轴力、剪力、弯矩分别增大17.4%、22.7%和27.9%;考虑管段间钢绞线预应力时,内力在幅宽上有明显变化且在承插口接头处明显增高;引入管廊结构材料塑性后,管廊层间变形显著增大,且较之线弹性模型增大了68.7%。文中的壳-弹簧模型可反映预制综合管廊结构的弹塑性行为及接头钢绞线预应力影响,对预制综合管廊抗震设计有一定指导作用。 展开更多

关键词 预制地下管廊 横向抗震分析 反应位移法 钢绞线预应力 承插口接头 壳-弹簧模型 梁-弹簧模型

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考虑等效边界弹簧的输气管道穿越断层壳-接触有限元模型 被引量：2

10

作者 张立松 张士岩 +1 位作者 闫相祯 杨秀娟 《压力容器》 2017年第1期25-29,共5页

利用管土相互作用理论,给出了等效边界弹簧施加在管道弹性变形和弹塑性变形范围内的本构关系。考虑地震断层作用下的管道力学行为实质,建立包含等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。同时,建立输气管道穿越地震断层的... 利用管土相互作用理论,给出了等效边界弹簧施加在管道弹性变形和弹塑性变形范围内的本构关系。考虑地震断层作用下的管道力学行为实质,建立包含等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。同时,建立输气管道穿越地震断层的大尺寸参考有限元模型,验证所提出模型的准确性。结果表明,对于最大轴向位移及应变、管线与断层交接处的轴向位移及应变,所提出的有限元模型和参考有限元结果误差分别为2.85%,3.06%,2.94%,3.95%。当断层位移较小时,输气管道表现为局部屈曲;当断层位移较大时,输气管道表现为拉伸失效。 展开更多

关键词 输气管道 地震断层 等效边界弹簧 壳-接触模型 管土作用

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沉井式预制拼装结构壳-接头模型的三维数值模拟 被引量：9

11

作者 刘方宇 丁文其 +1 位作者 巩一凡 魏于量 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A02期190-201,共12页

为了能够实现机械化竖井作业以及提高竖井施工的预制装配率,垂直竖井自动挖掘法(VSM工法)在国外许多国家开始了应用。以东方路竖井式地下停车库为背景,考虑实际管片间的接缝与错缝拼装效应,建立沉井式预制拼装结构接缝的4环壳-接头模型... 为了能够实现机械化竖井作业以及提高竖井施工的预制装配率,垂直竖井自动挖掘法(VSM工法)在国外许多国家开始了应用。以东方路竖井式地下停车库为背景,考虑实际管片间的接缝与错缝拼装效应,建立沉井式预制拼装结构接缝的4环壳-接头模型,并利用已有的矩形管片接头试验进行模型验证。重点研究分析在正常使用工况下3种计算位置处各环的内力分布情况、整环水平径向收敛以及纵缝相对变形等。结果发现:考虑接缝与错缝拼装的4环壳-接头模型计算出的管片环弯矩比不考虑接缝管片环弯矩的结果要小,轴力相差不大,管片环内呈现出较为明显的径向收敛差异,使得变形类似于"圆台"状。 展开更多

关键词 沉井式预制拼装结构 壳-接头模型 三维数值模拟

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基于壳-弹簧模型的组合式预制管廊纵向抗震分析 被引量：12

12

作者 王长祥 梁建文 +2 位作者 李东桥 甘梦云 闫启超 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-8,共8页

利用ABAQUS有限元软件,建立了组合式预制管廊三维壳-弹簧有限元模型,研究地震作用下组合式预制管廊之间的相互作用,以及组合式预制管廊的整体抗震性能。采用壳单元模拟管廊结构,非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头、钢绞线、舱室之间填... 利用ABAQUS有限元软件,建立了组合式预制管廊三维壳-弹簧有限元模型,研究地震作用下组合式预制管廊之间的相互作用,以及组合式预制管廊的整体抗震性能。采用壳单元模拟管廊结构,非线性弹簧单元模拟管廊承插式接头、钢绞线、舱室之间填充的泡沫板材料,非线性地基弹簧模拟土-结构相互作用。利用反应位移法计算了组合式预制三舱(双舱+单舱)管廊在安评波作用下的变形及内力响应。研究表明,安评波不同入射角度下,双舱管廊和单舱管廊之间存在相互作用,但管廊之间峰值相对位移小于其初始间距;随着安评波入射角度的增加,双舱管廊和单舱管廊的接头张开量及内力均呈现先增大后减小的趋势,接头张开量和截面内力峰值均满足抗震验算要求。 展开更多

关键词 组合式预制管廊 三舱管廊 双舱管廊 单舱管廊 壳-弹簧模型 纵向抗震分析 反应位移法

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基于弹簧-质点模型的单贾卡经编鞋材三维仿真

13

作者 杨美玲 蒋高明 +1 位作者 王婷 李炳贤 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期113-119,共7页

为实现单贾卡经编间隔提花鞋面织物结构的可视性,改善三维形变仿真效果,基于鞋材织物分区功能设计原理,研究单把贾卡梳生产间隔鞋材织物的提花原理与设计方法,利用二次Bezier曲线建立线圈单元三维几何结构模型。基于传统二维弹簧-质点... 为实现单贾卡经编间隔提花鞋面织物结构的可视性,改善三维形变仿真效果,基于鞋材织物分区功能设计原理,研究单把贾卡梳生产间隔鞋材织物的提花原理与设计方法,利用二次Bezier曲线建立线圈单元三维几何结构模型。基于传统二维弹簧-质点模型的结构与应用原理,提出适用于三层间隔鞋材织物的三维弹簧-质点模型,建立三维空间线圈粒子集合体。根据牛顿第二定律,建立线圈粒子运动形变位移动力学方程,并采用显式中点法求解质点受力位移与速度,确定质点运动轨迹和状态。针对形变仿真过程中易出现的超弹现象,采用调整质点位移、弹簧端点的分速度、弹簧-质点的组成结构等措施,以达到更真实的模拟效果。借助JavaScript和C#计算机程序设计语言,实现了单贾卡经编间隔鞋材的三维仿真,并与实物图对比,验证力学模型的科学有效性。 展开更多

关键词 经编鞋材 间隔织物 成圈贾卡 提花原理 弹簧-质点模型 三维仿真

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基于壳-弹簧模型的装配式车站结构纵向受力分析 被引量：1

14

作者 逄显昱 黄美群 +1 位作者 吴成刚 郑书悦 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第2期72-81,共10页

随着装配式车站的大范围推广应用,其面临着越来越多的复杂地质情况。在软硬不均地层中,装配式结构为柔性结构时对差异地层具有很好的适应性,结构的纵向受力较现浇车站有所不同,需对其受力特点进行研究。以深圳地铁某装配式车站为工程背... 随着装配式车站的大范围推广应用,其面临着越来越多的复杂地质情况。在软硬不均地层中,装配式结构为柔性结构时对差异地层具有很好的适应性,结构的纵向受力较现浇车站有所不同,需对其受力特点进行研究。以深圳地铁某装配式车站为工程背景,采用有限元数值模拟方法构建壳-弹簧计算模型,研究在均匀及软硬不均地层的复杂工况下,装配式车站结构纵向沉降与受力特点。研究结果表明:位于均匀地层中的结构纵向受力主要受中立柱的影响,但其影响较小;位于软硬不均地层中的装配式车站结构存在纵向不均匀沉降,尤其在结构底板更为明显,顶板和侧墙结构其差异沉降的速率相对较缓;软硬不均地层中不仅对车站结构纵向受力存在影响,也对车站结构的横向受力存在一定的影响,顶板拱顶、拱肩弯矩增加约10%,拱顶轴力减少约8%,在设计中应考虑此因素的影响;在岩面突变地层中底板结构的剪力约316 kN,在渐变地层中剪力变化相对均匀,设计采用的凹凸榫槽结构能满足抗剪需求;同时在软硬不均地层中存在结构的纵向变形,环缝的张开量有所增加,但其增加的缝宽较小,在装配式车站防水允许限值以内。 展开更多

关键词 地铁 装配式车站 壳-弹簧模型 注浆式榫槽接头 结构横向受力 结构纵向受力 不均匀沉降

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盾构衬砌管片的壳–弹簧设计模型研究 被引量：96

15

作者 朱伟 黄正荣 梁精华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期940-947,共8页

围绕盾构衬砌管片的设计模型问题,提出了一种新的壳–弹簧设计模型,详细论述了模型的建立过程。运用壳–弹簧模型与梁–弹簧模型分别对衬砌管片通缝和错缝拼装进行对比分析,比较分析了衬砌管片错缝拼装下两种模型计算结果的异同,对盾构... 围绕盾构衬砌管片的设计模型问题,提出了一种新的壳–弹簧设计模型,详细论述了模型的建立过程。运用壳–弹簧模型与梁–弹簧模型分别对衬砌管片通缝和错缝拼装进行对比分析,比较分析了衬砌管片错缝拼装下两种模型计算结果的异同,对盾构管片的设计具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 盾构衬砌 壳-弹簧模型 梁-弹簧模型 接头刚度

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一种复合材料螺栓连接结构非线性刚度模型及应用 被引量：6

16

作者 黄河源 赵美英 +1 位作者 万小朋 侯赤 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期66-73,共8页

针对复合材料螺栓连接结构挤压破坏及钉载分配规律,提出一种非线性刚度模型。基于单钉连接结构试验获得的应力-应变曲线,将连接结构挤压破坏过程分为:线性无损伤阶段、非线性损伤扩展阶段和线性退化阶段,并将连接结构等效为弹簧系统模... 针对复合材料螺栓连接结构挤压破坏及钉载分配规律,提出一种非线性刚度模型。基于单钉连接结构试验获得的应力-应变曲线,将连接结构挤压破坏过程分为:线性无损伤阶段、非线性损伤扩展阶段和线性退化阶段,并将连接结构等效为弹簧系统模型。模型在线性阶段考虑了层合板间摩擦力的影响;在非线性阶段考虑了层合板面内剪切非线性并定义了非线性损伤函数;在线性退化阶段基于能量吸收原理,对结构失效后力学行为进行了表征。最后,将单钉弹簧模型引入多钉连接结构进行分析,通过多钉连接结构试验验证表明,模型计算结果与试验曲线吻合良好,钉载分配计算误差小,符合工程要求。 展开更多

关键词 复合材料 刚度模型 多钉螺栓连接 试验设计 弹簧模型 非线性 应力-应变关系

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桩基础桥梁非线性地震反应分析模型及试验研究 被引量：8

17

作者 王常峰 陈兴冲 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期57-62,共6页

为研究强震下桩基础桥梁的非线性地震反应滞回规律，综合考虑桩侧土水平向仅受压非线性与竖向的摩擦作用以及桩尖土的非线性压入与提离作用，提出了桩基础桥梁的非线性地震反应分析模型，并通过单墩桩基础桥梁模型的拟静力加载试验验证... 为研究强震下桩基础桥梁的非线性地震反应滞回规律，综合考虑桩侧土水平向仅受压非线性与竖向的摩擦作用以及桩尖土的非线性压入与提离作用，提出了桩基础桥梁的非线性地震反应分析模型，并通过单墩桩基础桥梁模型的拟静力加载试验验证了改进模型的合理性。以某客运专线跨度为32m的双线简支梁重力式桥墩为背景，根据不同构件的非线性建立了4种模型，利用非线性时程反应分析方法对4种模型进行分析。结果表明，承台底剪力-水平位移、承台底弯矩-转角呈纺锤状滞回规律，地基土的仅受压非线性特性对地震反应结果影响较大，建议桩基础桥梁在进行非线性地震反应分析时考虑地基土的影响。 展开更多

关键词 桩基础桥梁 地基非线性 桩-土-结构相互作用 双向无拉力双线性弹簧 分析模型 试验研究

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车辆-轨道空间非线性耦合系统交叉迭代算法及应用 被引量：5

18

作者 雷晓燕 王海 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期136-143,共8页

基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型... 基于有限元法建立了车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,提出了将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学的方法。车辆-轨道空间非线性耦合模型包含车辆子系统和轨道子系统,其中车辆子系统为31自由度的整车模型,轨道子系统采用空间梁单元、黏弹性弹簧阻尼元件和三维块体单元模拟,两子系统通过轮轨相互作用实现耦合。轮轨接触几何关系采用“迹线法”与“最小距离法”计算,运用Newmark数值积分交叉求解车辆子系统动力学方程和轨道子系统动力学方程。为验证算法的可行性,进行了算例对比计算。作为应用实例,分析了CRH2高速动车通过CRTSⅡ无砟轨道时引起车辆和轨道结构的动力响应,并选择列车速度和轨道不平顺对车辆-轨道耦合系统动力响应的影响进行了参数分析。计算结果表明,将迹线法融入交叉迭代法求解车辆-轨道空间非线性耦合系统动力问题的算法具有计算精度高、收敛速度快和程序编制容易的特点。 展开更多

关键词 车辆-轨道空间非线性耦合 轨道结构三维模型 交叉迭代算法 轮轨非线性接触 轮轨关系

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相对阶数为2的机械非线性采样数据模型

19

作者 徐明灿 曾诚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1360-1364,共5页

针对相对阶数为2的非线性多变量质量-弹簧-阻尼机械振动系统,导出了近似的采样模型和离散性质.采用比Euler模型更复杂的离散采样方式,分析了该近似采样模型的局部截断误差和全局截断误差.特别地,通过研究导出近似离散时间控制模型的采... 针对相对阶数为2的非线性多变量质量-弹簧-阻尼机械振动系统,导出了近似的采样模型和离散性质.采用比Euler模型更复杂的离散采样方式,分析了该近似采样模型的局部截断误差和全局截断误差.特别地,通过研究导出近似离散时间控制模型的采样零动态,给出了相应的渐近特性,还分析设计了离散采样控制器.将线性质量-弹簧-阻尼机械模型情形推广到了非线性系统,在非线性系统辨识方面有应用价值. 展开更多

关键词 采样数据模型 质量-弹簧-阻尼 零动态 非线性系统 系统辨识

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质量-弹簧模型在储液容器抗震分析中的应用 被引量：8

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作者 刘嘉一 白欣然 李晓轩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期947-951,共5页

核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承... 核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承受的液动压力给出的简化计算模型。本工作依据Housner理论和ASCE-4—98规范,对储液容器和容器内液体建立了三维质量-弹簧有限元模型,并据此计算了核电厂的储液容器在承受水平地震载荷时液体的作用力。将计算得到的液体频率结果及对流液体对容器的作用结果与应用公式计算的结果进行比较表明,三维有限元模型的计算结果是合理、可靠的。与ASCE-4—98规范相比,将质量-弹簧模型应用到三维有限元模型中,可直接从地震输入的模型中得到板壳元或三维实体有限元上位移和应力分布结果,这样更为直观方便。 展开更多

关键词 质量-弹簧模型 储液容器 三维 抗震分析

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