基于新型梁单元模型的薄壁弯梁耐撞性优化 被引量：2

1

作者 漆维 张维刚 +1 位作者 陈立娜 关晓洁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期989-993,共5页

以矩形截面Z型薄壁弯梁为例,引入新型梁单元参数化模型建模方法,通过对薄壁梁进行碰撞分析提取了塑性铰的弯曲刚度特性曲线,将参数化后的弯曲刚度特性曲线赋予梁单元简化模型,实现了梁单元模型对壳单元模型的等效替代。在此基础上,应用... 以矩形截面Z型薄壁弯梁为例,引入新型梁单元参数化模型建模方法,通过对薄壁梁进行碰撞分析提取了塑性铰的弯曲刚度特性曲线,将参数化后的弯曲刚度特性曲线赋予梁单元简化模型,实现了梁单元模型对壳单元模型的等效替代。在此基础上,应用均匀拉丁方试验设计方法,选取一定数量的参数样本点,建立了设计变量与弯曲刚度曲线参数之间的响应面近似模型,并采用连续二次规划的优化算法对梁单元模型进行了耐撞性优化。结果表明,采用新型梁单元简化模型代替详细的壳单元模型进行优化分析是可行的。 展开更多

关键词 薄壁弯梁 梁单元模型 耐撞性 优化设计

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全承载大型客车车身骨架梁单元与壳单元模型有限元计算对比 被引量：12

2

作者 邓承浩 范子杰 桂良进 《汽车技术》 北大核心 2011年第8期1-3,54,共4页

建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部... 建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部性能的静强度分析结果看,两种模型计算结果存在差异,壳单元模型计算结果与试验结果较吻合,梁单元模型计算得到的应力值普遍低于试验结果。 展开更多

关键词 大型客车 车身 全承载式 梁单元模型 壳单元模型 有限元分析

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梁-板单元模型在劲性骨架钢筋混凝土拱桥仿真分析中的合理性研究 被引量：5

3

作者 闫业祥 钱永久 谢效瑞 《铁道建筑》 北大核心 2018年第2期23-27,共5页

通过对劲性骨架钢筋混凝土拱桥的仿真方式进行分析和研究,探讨了在该类桥梁中应用最为广泛的梁-板单元模型的合理性。以一座上承式单跨劲性骨架钢筋混凝土拱桥为研究对象,分别建立主拱的梁-板单元模型和梁-实体单元模型,从结构的整体受... 通过对劲性骨架钢筋混凝土拱桥的仿真方式进行分析和研究,探讨了在该类桥梁中应用最为广泛的梁-板单元模型的合理性。以一座上承式单跨劲性骨架钢筋混凝土拱桥为研究对象,分别建立主拱的梁-板单元模型和梁-实体单元模型,从结构的整体受力、局部受力和施工阶段受力3方面分析梁-板单元模型的优缺点。结果表明:梁-板单元模型建模简单,计算结果精度较好,仿真方式合理;梁-板单元模型在施工阶段分析中存在板的厚度与拱圈混凝土实际分环分段厚度不一致的问题,因此给出了按拱圈的分环面积和分环刚度等效原则共同确定对应板厚度的解决方案。 展开更多

关键词 公路桥梁 有限元分析 梁-板单元模型 劲性骨架钢筋混凝土拱桥 建模误差

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考虑整体节点刚域模拟影响的钢桁梁力学效应分析 被引量：16

4

作者 盛兴旺 郑纬奇 戴劲 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期78-82,共5页

在钢桁梁整体节点板的传统分析方法中,杆件长度取为节点之间的理论距离,节点一般按刚接或铰接处理,不考虑节点刚域的影响,导致实测刚度大于理论计算值。针对这一不足,以榕江特大桥[(110+2×220+110)m连续钢桁梁柔性拱组合桥]为背景... 在钢桁梁整体节点板的传统分析方法中,杆件长度取为节点之间的理论距离,节点一般按刚接或铰接处理,不考虑节点刚域的影响,导致实测刚度大于理论计算值。针对这一不足,以榕江特大桥[(110+2×220+110)m连续钢桁梁柔性拱组合桥]为背景,选取2个完整节间,分别建立常规梁单元模型、多尺度模型和刚臂梁单元模型,对比3种模拟方法下各杆件的内力和组合应力,研究整体节点板刚度对结构力学效应的影响。结果表明:考虑节点刚域影响时可获得较为理想的计算结果;常规梁单元模型弱化了节点刚度,导致结构刚度偏低;多尺度模型能提高分析的精度,但处理过程过于复杂;刚臂梁单元模型计算结果偏于安全,可作为模拟节点刚度的一种简便方法。 展开更多

关键词 钢桁梁 整体节点板 节点刚域 常规梁单元模型 多尺度模型 刚臂梁单元模型 有限元法 应力

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双柱悬索拉线塔的精细化模拟及模型分析 被引量：6

5

作者 聂小春 晏致涛 +1 位作者 施菁华 游溢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1066-1073,共8页

基于有限元软件ANSYS,建立了双柱悬索拉线塔的壳单元精细化有限元模型和常规梁单元模型,在试验工况下模拟拉线塔主、斜材杆件应变随荷载加载等级的变化,并将两种模型的模拟结果与试验结果对比,同时也比较了两种有限元模型对结构整体响... 基于有限元软件ANSYS,建立了双柱悬索拉线塔的壳单元精细化有限元模型和常规梁单元模型,在试验工况下模拟拉线塔主、斜材杆件应变随荷载加载等级的变化,并将两种模型的模拟结果与试验结果对比,同时也比较了两种有限元模型对结构整体响应的影响.结果表明:壳单元模型对拉线塔主、斜材应变的模拟结果均与试验结果吻合较好,梁单元模型对主材应变的模拟结果与试验结果吻合较好,对斜材应变的模拟结果与试验结果误差较大;上述两种有限元模型对双柱悬索拉线塔的宏观响应指标的影响较小,对杆件内力的影响较大. 展开更多

关键词 壳单元模型 梁单元模型 真型塔试验 双柱悬索拉线塔

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大型振动筛动态有限元模型建立及精度分析 被引量：29

6

作者 彭晨宇 苏荣华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期344-349,共6页

根据振动筛结构和受力特点,提出梁壳单元模型,给出有限元建模中关键问题的解决方法:采用自定义截面梁单元,实现了用变截面梁模拟振动筛实际梁结构;用自由度耦合及建立约束方程的方法实现结构中螺栓连接、焊接连接的合理简化;建立刚性区... 根据振动筛结构和受力特点,提出梁壳单元模型,给出有限元建模中关键问题的解决方法:采用自定义截面梁单元,实现了用变截面梁模拟振动筛实际梁结构;用自由度耦合及建立约束方程的方法实现结构中螺栓连接、焊接连接的合理简化;建立刚性区,合理施加激振力载荷。结合理论分析和实验模态分析结果表明:采用梁壳单元模型进行大型振动筛动力学分析较传统实体单元模型具有精度高、计算资源占用少、计算可靠性高的优点。采用梁壳单元模型可以在一般PC机上实现对大型振动筛结构动态有限元分析。 展开更多

关键词 大型振动筛 有限元模型 梁壳单元模型 自由度耦合 刚性区

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地铁车站端头井受力计算模型研究 被引量：25

7

作者 丁春林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期621-625,共5页

针对上海轨道交通明珠线二期某地铁车站,提出采用空间梁-板单元模型分析车站端头井在施工过程中的受力和变形,并与传统的平面简化模型计算结果进行比较.计算结果显示:对于端头井墙体结构,两种方法计算得到的内力、变形和弯矩分布规律基... 针对上海轨道交通明珠线二期某地铁车站,提出采用空间梁-板单元模型分析车站端头井在施工过程中的受力和变形,并与传统的平面简化模型计算结果进行比较.计算结果显示:对于端头井墙体结构,两种方法计算得到的内力、变形和弯矩分布规律基本一致;对端头井上、下框架梁结构,采用空间梁-板单元模型计算,其内力变化较大,端头井空间效应显著,且可避免平面简化模型计算中框架梁出现轴向拉力这种失真现象.最后,建议采用空间梁-板单元模型分析地铁车站端头井结构. 展开更多

关键词 地铁车站 端头井 梁-板单元模型 平面简化模型

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软场地土拓宽桥梁地震响应分析 被引量：2

8

作者 任伟 盖轶婷 黄亚男 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第4期502-507,517,共7页

针对软土地区拓宽桥梁抗震研究的不足,以珠三角地区某一不等跨连续梁桥为工程背景,在考虑桩—土联合作用效应的前提下,引入纤维模型弹塑性梁单元,利用有限元程序Midas/Civil对旧桥模型、两种场地土条件下的拓宽桥梁模型进行了弹塑性地... 针对软土地区拓宽桥梁抗震研究的不足,以珠三角地区某一不等跨连续梁桥为工程背景,在考虑桩—土联合作用效应的前提下,引入纤维模型弹塑性梁单元,利用有限元程序Midas/Civil对旧桥模型、两种场地土条件下的拓宽桥梁模型进行了弹塑性地震响应分析.研究了不同地震波输入方向结构关键位置的位移响应,结构塑性铰的出现时间、位置和破坏模式.研究表明:软土场地拓宽模型的地震响应位移极值最大,约为砂土场地拓宽桥梁位移极值的1.15倍;在分级纵、横向地震荷载下,软土拓宽模型桥墩最早出现塑性铰,更容易发生破坏,且破坏时间更早.通过对比原桥模型和拓宽模型表明,结构拓宽不利于抗震,建议今后对拓宽桥梁提高抗震验算要求. 展开更多

关键词 桥梁工程 软土地区 桩-土联合作用 纤维模型弹塑性梁单元 地震响应

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基于正交试验的大型客车车身结构多工况拓扑优化研究 被引量：21

9

作者 高云凯 王婧人 汪翼 《汽车技术》 北大核心 2011年第11期16-19,47,共5页

建立了某大客车车身骨架结构有限元梁单元模型,并进行了静态工况下的刚度和强度分析。分析结果表明,该客车车身结构局部刚度偏小,应力偏大。通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,以局部大应力区作为拓扑空间,以加权柔度为目标函数... 建立了某大客车车身骨架结构有限元梁单元模型,并进行了静态工况下的刚度和强度分析。分析结果表明,该客车车身结构局部刚度偏小,应力偏大。通过正交试验得到各子工况最优权重系数组合,以局部大应力区作为拓扑空间,以加权柔度为目标函数,约束拓扑空间的质量分数,进行多工况拓扑结构优化。优化结果表明,在质量略有增加情况下,该客车车身结构模态特性得到改善,刚度和强度得到提高,车身结构更加合理。 展开更多

关键词 大型客车 车身骨架 梁单元模型 拓扑优化

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汽车钢板弹簧多体动力学建模综述 被引量：4

10

作者 古玉锋 吕彭民 单增海 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1513-1519,1545,共8页

本文中首先综述了板簧设计与建模的研究现状。接着,系统分析了螺旋弹簧模型、beam element模型、ANSYS模型、SAE三连杆模型这4种板簧模型的优缺点及适用情况,在模型复杂程度、仿真速度、参数化等方面进行了对比。最后,以某8×4重型... 本文中首先综述了板簧设计与建模的研究现状。接着,系统分析了螺旋弹簧模型、beam element模型、ANSYS模型、SAE三连杆模型这4种板簧模型的优缺点及适用情况,在模型复杂程度、仿真速度、参数化等方面进行了对比。最后,以某8×4重型货车为例,分别建立了包含4种板簧模型的整车模型,进行平顺性和操纵稳定性的仿真,并与实车试验进行了对比。结果表明,在4种板簧模型中,SAE三连杆板簧模型的综合性能最好。 展开更多

关键词 钢板弹簧 螺旋弹簧模型 梁单元模型 ANSYS模型 SAE三连杆模型 整车模型 多体动力学

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基于正面碰撞的轿车车身正向概念设计的研究 被引量：10

11

作者 常伟波 张维刚 +1 位作者 崔杰 谢伦杰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期447-451,共5页

提出了基于正面碰撞的轿车车身正向概念设计流程。首先对某车型的原始车身外表面进行了拓扑优化,得到较优的结构,通过建立梁单元简化模型,快速验证拓扑结构的有效性;对准静态加载工况,进行尺寸优化,得到车身主要部件的初步尺寸,作为正... 提出了基于正面碰撞的轿车车身正向概念设计流程。首先对某车型的原始车身外表面进行了拓扑优化,得到较优的结构,通过建立梁单元简化模型,快速验证拓扑结构的有效性;对准静态加载工况,进行尺寸优化,得到车身主要部件的初步尺寸,作为正撞仿真的基础;以矩形薄壁直梁为研究对象,应用梁单元等效模型进行了正面抗撞性概念设计,得到轿车车身的初步尺寸,作为结构详细设计的基础。结果表明,此概念设计流程切实可行且易于实现,可为车身达到各项预期性能打下良好的基础。 展开更多

关键词 轿车车身 概念设计 正面碰撞 梁单元简化模型

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火箭总体结构快速评估与优化平台设计 被引量：1

12

作者 陈伟俊 孙平 +2 位作者 朱亮聪 欧岳峰 粟华 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第3期1-7,共7页

火箭总体结构设计既要满足给定的技术要求,又要对后续结构详细设计阶段提供准确合理的指标。总体结构方案合理与否将影响总体方案的质量与后续设计环节的工作量。针对火箭总体设计阶段的结构设计流程进行梳理,提出了一套面向总体方案快... 火箭总体结构设计既要满足给定的技术要求,又要对后续结构详细设计阶段提供准确合理的指标。总体结构方案合理与否将影响总体方案的质量与后续设计环节的工作量。针对火箭总体设计阶段的结构设计流程进行梳理,提出了一套面向总体方案快速论证的结构快速评估与优化设计流程。并提出了与之匹配的基于梁模型的火箭通用结构快速建模方法和等效外载荷边界条件计算方法,并基于此建立了火箭总体结构快速评估与优化设计软件平台,实现自动化火箭结构校核与优化设计。实例测试表明,火箭总体结构快速评估与优化设计平台能够快速评估总体结构方案的可行性并进一步优化结构方案可让原始方案结构质量减轻20%左右,具有一定的准确性与实用性。 展开更多

关键词 火箭结构 方案评估 优化设计 梁单元模型 载荷条件 自动化平台

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无粘结预应力混凝土框架的极限承载力研究

13

作者 罗小勇 余志武 易伟建 《长沙铁道学院学报》 CSCD 2000年第4期20-25,共6页

对竖向与水平荷载试验中 1 8榀 UPC框架的极限承载力和框架梁中 UPS的应力变化与极限应力进行探讨 ,并结合预应力混凝土结构非线性分析模型 ,定性定量分析了UPS极限应力对

关键词 无粘结 预应力混凝土 极限应力 有限梁单元模型 极限承载力

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