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结构行为一致多尺度有限元模型修正及验证 被引量：13
1
作者 孙正华 李兆霞 陈鸿天 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期85-90,共6页
研究面向结构健康监测和损伤评估的含局部细节的结构多尺度有限元模型的修正和验证方法.以实验室的大跨桥梁结构钢箱梁纵向加劲桁架缩尺试样为研究平台,具体讨论了多尺度模型修正和验证的实施过程.首先分析了影响此结构多尺度模型精度... 研究面向结构健康监测和损伤评估的含局部细节的结构多尺度有限元模型的修正和验证方法.以实验室的大跨桥梁结构钢箱梁纵向加劲桁架缩尺试样为研究平台,具体讨论了多尺度模型修正和验证的实施过程.首先分析了影响此结构多尺度模型精度的一些因素,如边界约束刚度、焊趾及其附近的几何及材料参数等,然后采用基于灵敏度的方法对多尺度模型进行修正,并通过不同于修正过程的加载工况和不同位置处的实测数据从动力特性和静力响应等多方面对所建的结构多尺度有限元模型进行了验证.结果表明:基于子结构方法建立的结构行为一致多尺度模型是有效的. 展开更多
关键词 结构健康监测 结构行为一致多尺度有限元模拟 模型修正 模型验证 桥梁加劲桁架
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大型土木结构的结构行为一致多尺度模拟——模拟方法与策略 被引量：22
2
作者 孙正华 李兆霞 陈鸿天 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期886-892,共7页
针对大型土木结构以结构健康监测和损伤评估为目标的有限元分析的需要,从理论上探讨了复杂土木结构的结构行为一致多尺度模拟的方法和策略,指出对于大型复杂土木结构而言,适合考虑局部细节特性的结构行为多尺度建模的策略是:对于有限个... 针对大型土木结构以结构健康监测和损伤评估为目标的有限元分析的需要,从理论上探讨了复杂土木结构的结构行为一致多尺度模拟的方法和策略,指出对于大型复杂土木结构而言,适合考虑局部细节特性的结构行为多尺度建模的策略是:对于有限个需要重点关注的局部细节采用"小尺度"建模,而结构其他部分采用"大尺度"建模。针对目前大型复杂土木结构的建模都是借助于大型商用有限元软件,而现有软件都无法直接做到结构行为一致多尺度模拟,文中引入有限元方法中的子结构方法,从数学描述上对传统子结构方法加以改进,使之适合解决结构行为一致多尺度模拟问题。 展开更多
关键词 结构健康监测 有限元方法 结构行为一致多尺度模拟 子结构方法
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结构损伤一致多尺度模拟和分析方法 被引量：53
3
作者 李兆霞 孙正华 +2 位作者 郭力 陈鸿天 余洋 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期251-260,共10页
以一个重要的大跨桥梁为工程背景,基于非线性有限元分析软件ABAQUS,研究了大跨结构以损伤分析和状态评估为目标的结构多尺度模拟中的一系列关键理论和技术问题,包括多尺度建模方法和策略、基于子结构方法和基于多点约束衔接方法的多尺... 以一个重要的大跨桥梁为工程背景,基于非线性有限元分析软件ABAQUS,研究了大跨结构以损伤分析和状态评估为目标的结构多尺度模拟中的一系列关键理论和技术问题,包括多尺度建模方法和策略、基于子结构方法和基于多点约束衔接方法的多尺度建模过程,结构一致多尺度模型的修正和验证,以及应用多尺度模型进行结构损伤分析的方法与策略.研究结果表明,应用所提出的大跨结构一致多尺度建模方法和策略,能够有效地建立适用于实际大跨桥梁结构损伤分析的多尺度有限元模型,满足不同尺度下结构特性分析和局部损伤演化过程仿真计算的需要.而基于多尺度模型进行的局部疲劳损伤累积的仿真分析结果表明,发生于局部焊接细节的疲劳损伤与结构的局部应力响应之间有较大的耦合作用,在结构的多尺度损伤分析过程中应予考虑才能得到比较准确的寿命评估结果. 展开更多
关键词 大跨结构 健康状态评估 一致多尺度模拟 模型修正 损伤分析
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弯曲载荷作用下安装边转角结构的力学行为
4
作者 董自超 许洪明 +2 位作者 刘芳 王全 佟文伟 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期144-149,共6页
安装边结构是连接零部件、完成定位、密封和载荷传递等功能的重要装配结构。为研究GH4169合金安装边转角结构在弯曲载荷作用下的力学行为,对安装边进行结构特征提取,设计了安装边结构模拟件。通过位移控制的加载方式模拟弯曲载荷,研究... 安装边结构是连接零部件、完成定位、密封和载荷传递等功能的重要装配结构。为研究GH4169合金安装边转角结构在弯曲载荷作用下的力学行为,对安装边进行结构特征提取,设计了安装边结构模拟件。通过位移控制的加载方式模拟弯曲载荷,研究不同转角尺寸的安装边结构在弯曲静力和疲劳加载作用下的结构响应。结果表明:不同转角尺寸试件在静载下的弹性变形规律一致,屈服后变形存在明显差异,转角处的最大变形量与残余变形量随转角尺寸增大而减小;弯曲疲劳试验后,模拟件转接圆角过渡区发生多源疲劳断裂,随转角尺寸的增大和最大加载位移的降低具有较好的循环寿命;有限元模拟结果与试验一致,安装边转角尺寸会影响载荷传递和应力分布,是影响安装边结构静力变形和疲劳寿命的主要因素。 展开更多
关键词 安装边 弯曲 力学行为 结构模拟 有限元
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多尺度有限元法及其应用研究进展 被引量：9
5
作者 范颖 王磊 章青 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第3期90-94,共5页
简单回顾多尺度有限元法的基本思想与发展历程,探讨多尺度有限元法基函数的构造及其边界条件的选取,详细介绍该方法在断裂力学、结构健康监测、地下水流模拟、材料科学等领域中的应用,并对多尺度有限元法的发展前景进行展望。
关键词 多尺度有限元 断裂力学 结构健康监测 地下水流模拟 复合材料 综述
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基于分子动力学模拟的多晶结构微观热-力耦合行为的计算 被引量：2
6
作者 田霞 崔俊芝 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期95-98,共4页
基于分子动力学模拟,建立了一套可用于表征微观下多晶结构热-力耦合行为的算法框架。该算法的要点是将连续模型和分子模拟耦合起来,并使守恒定律在微观连续模型和原子层次上都得到满足,与利用传统的连续介质力学建立晶界与晶粒的本构方... 基于分子动力学模拟,建立了一套可用于表征微观下多晶结构热-力耦合行为的算法框架。该算法的要点是将连续模型和分子模拟耦合起来,并使守恒定律在微观连续模型和原子层次上都得到满足,与利用传统的连续介质力学建立晶界与晶粒的本构方程相比,本模型中的连续流是通过原子模型准确计算得到的,从而避免了使用经验的本构方程。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 连续模型 多晶结构 微尺度 热-力耦合行为
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原子尺度断裂模拟进展 被引量：1
7
作者 丁彬 高源 +1 位作者 陈玉丽 李晓雁 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期347-364,共18页
材料/结构的断裂是一个多尺度过程,绝大多数断裂过程都涉及到原子键的断裂,因此原子尺度的演化对材料的宏观断裂行为有重要影响.随着实验技术的飞速进步,高清电子显微镜已经可以观察到原子尺度的裂纹,而计算能力的日渐强大使得原子尺度... 材料/结构的断裂是一个多尺度过程,绝大多数断裂过程都涉及到原子键的断裂,因此原子尺度的演化对材料的宏观断裂行为有重要影响.随着实验技术的飞速进步,高清电子显微镜已经可以观察到原子尺度的裂纹,而计算能力的日渐强大使得原子尺度模拟成为揭示实验现象背后的断裂机制、研究众多典型纳米结构材料断裂行为的有力工具.在本综述文章中,首先介绍了原子尺度断裂模拟的加载方法,包括均匀加载、速度梯度加载、K场加载和静水应力加载,并综合对比了上述加载方法的适用范围,然后给出了基于原子尺度信息定量计算断裂韧性的方法,包括能量释放率法、线下面积积分法、临界应力强度因子法、原子尺度内聚力模型法和原子尺度J积分法.随后介绍了近年来有代表性的不同类型的纳米结构材料(包括单晶、多晶、孪晶等晶体结构,非晶结构,异质界面结构)断裂行为模拟研究,例如钝化处理的单晶硅太阳能电池裂纹抗力大大增加、锂离子电池中锂化浓度控制的硅电极韧脆转变、错配应力驱动界面自发分层一步制备大尺度纳米硅片.这些研究结果揭示了实验现象背后的机理,同时和实验结果的一致性也印证了原子尺度模拟的可靠性与准确性.最后强调了原子尺度模拟面临的一些问题和挑战,并对将来的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 纳米结构材料 断裂行为 断裂韧性 原子尺度模拟
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多尺度孔隙结构热障涂层高温服役导热演变模拟 被引量：1
8
作者 曾圣聪 金灿 +2 位作者 高培虎 李晓航 杨忠 《西安工业大学学报》 CAS 2021年第6期667-672,共6页
为了探究微纳米多尺度孔隙结构热障涂层在1100℃下长期服役后热导率的演变机制,文中构建了具有微米、纳米多尺度孔隙结构的热障涂层,涂层孔隙率分别为5%、10%、15%、20%,模拟并分析了涂层在1100℃下高温服役不同时间后导热能力的变化及... 为了探究微纳米多尺度孔隙结构热障涂层在1100℃下长期服役后热导率的演变机制,文中构建了具有微米、纳米多尺度孔隙结构的热障涂层,涂层孔隙率分别为5%、10%、15%、20%,模拟并分析了涂层在1100℃下高温服役不同时间后导热能力的变化及机制。研究结果表明:当服役时间达到60 d后,总孔隙率为5%、10%、15%、20%的热障涂层在1100℃的热导率分别从未服役时的2.04、1.98、1.94、1.88 W·m^(-1)·k^(-1),升高至2.29、2.27、2.26、2.24 W·m^(-1)·k^(-1),涂层的热导率随着孔隙率的升高而下降,涂层的热导率随着服役时间的延长而增加,涂层热导率趋于稳定,接近于块材热导率。 展开更多
关键词 有限元模拟 多尺度孔隙结构 热障涂层 热导率
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考虑土-结构相互作用的大型商业综合体建筑结构地铁振动响应研究
9
作者 侯荣贺 张继培 郭丽华 《国防交通工程与技术》 2024年第2期16-21,共6页
大型商业综合体建筑结构的平面与竖向通常不规则,并且往往与地铁线路的距离较近,导致其在地铁振动作用下的响应相对复杂。基于天津市在建地铁四号线及其附近某商业综合体的实际工程项目,采用Abaqus建立了土体-地铁-大型商业综合体建筑... 大型商业综合体建筑结构的平面与竖向通常不规则,并且往往与地铁线路的距离较近,导致其在地铁振动作用下的响应相对复杂。基于天津市在建地铁四号线及其附近某商业综合体的实际工程项目,采用Abaqus建立了土体-地铁-大型商业综合体建筑结构的有限元模型,研究了土-结构相互作用、非一致激励以及不同楼面活荷载对上部结构振动响应的影响规律。结果表明,不考虑土-结构相互作用将显著高估地铁振动对上部结构振动响应的影响;分析时采用一致振动激励将忽视结构平面范围不同区域内竖向振动响应的差异,并显著高估部分位置处的竖向振动响应;此外,人群、商品、设备等附加楼面活荷载可以起到降低地铁振动作用下上部结构振动响应的作用。研究结论有助于准确评估地铁振动对环境的影响。 展开更多
关键词 地铁振动 大型商业综合体 土-结构相互作用 非一致激励 楼面荷载 Z振级 有限元模拟
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毛细管板结构电子束钎焊温度场研究 被引量：1
10
作者 韩玉昆 梁智 《航空制造技术》 2005年第5期81-85,共5页
用电子束扫描加热的方法对具有毛细管板接头的不锈钢结构件进行钎焊是非常有效的。本文通过有限元分析的方法讨论了不同电子束扫描轨迹对钎焊温度场的影响;通过工艺试验结果与模拟结果的比较,证明了二者具有较好的一致性。
关键词 温度场 钎焊 管板结构 电子束扫描 有限元分析 钢结构件 管板接头 扫描轨迹 模拟结果 试验结果 一致性 不锈
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