单晶硅纳米薄膜面向导热MD研究的探讨

本文分析了经典分子动力学(Molecular Dynamics)技术在模拟厚度在纳米量级的单晶硅薄膜平行于薄膜平面方向的热导率时出现的用难,指出精确计算薄膜表面附近处的原子运动状态对于单晶硅纳米薄膜面向热导率的分子动力学模拟具有重要意义,并在此基础上提出采用基于分子动力学和预处理共轭梯度法(Preconditioned conjugate Gradients)的Ab Initio方案模拟面向热导率。     

对称粘钢加固钢筋混凝土梁的短期刚度与挠度研究

在混凝土加固规范基础上讨论了对称粘钢加固钢筋混凝土筒支梁极限弯矩公式和刚度公式。计算了粘钢加固钢筋混凝土梁的挠度并对粘钢加固钢筋混凝土梁建立钢筋混凝土粘结钢筋、钢板结构有限元模型以模拟挠度,验证挠度误差。     

剪切变形和转动惯量对杆系结构动力特性的影响

分别通过简便准确的解析频率公式和ANSYS有限元模态分析,计算剪切变形与转动惯量对杆系结构自振频率的影响;研究了可以使用Bernoulli梁模型的梁的具体范围;比较了有限元与精确解的差别;分析了差别产生的原因;指出了忽略剪切变形和转动惯量对损伤识别结果在工程上产生的影响.     

锈蚀钢筋混凝土梁受弯性能有限元分析

收集了13根锈蚀钢筋混凝土梁的试验数据,建立了相应的有限元模型并进行了分析.分析结果表明,锈蚀钢筋混凝土梁的受力变形特征与未锈蚀构件相似,但是承载力和刚度明显下降.在锚固良好的情况下,锈蚀钢筋混凝土梁承载力下降的主要原因是钢筋截面面积减小和力学性能退化,而锈蚀钢筋与混凝土之间粘结性能的退化是导致梁刚度退化的主要原因.在有限元分析和实验研究成果的基础上,提出了简化的锈蚀钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法.     

大型储罐罐底及边缘板应力分析方法的对比

储罐的大型化为石油储备建设节约了投资,但对储罐设计提出了更高要求,其中储罐罐底大脚缝处的应力最大,是整个储罐的薄弱环节.研究大型储罐罐底及边缘板应力分布规律,对确保储罐的设计安全有重要意义.对比分析了3种大型储罐罐底及边缘板应力的理论计算方法,认为弹性-刚性地基梁耦合法的计算结果更合理.将理论计算结果和ANSYS有限元数值模拟结果与实际测量结果进行比较,结果表明:两种方法的计算结果均合理可靠,而有限元数值模拟结果可为设计人员全面了解储罐的结构安全性提供参考.     

基于等效刚度法的裂纹梁振动特性分析

针对含裂纹横向振动梁,采用包含裂缝位置及裂纹深度信息的裂纹梁等效弯曲刚度和等效剪切刚度模型,运用计算变截参数梁横向振动特性的半解析方法,计算了不同长高比的铁木辛柯梁在不同深度裂纹影响下的固有频率,将计算结果与有限元计算结果进行比较,验证了等效刚度模型的有效性,分析了裂纹对梁固有频率衰减的影响.     

基于ANSYS的结构粘钢加固分析

利用有限元分析软件ANSYS对粘钢加固的钢筋混凝土结构进行分析,关键是模型的建立,如果模型建立不当,就会出现错误结果或出现较大误差．通过对ANSYS在粘钢加固的钢筋混凝土结构分析中的应用研究,结合具体粘钢加固钢筋混凝土梁的特点,从模型建立的方式、材料的本构关系、有限元单元的选择、边界条件的模拟、求解设置、收敛等方面,较为详细地给出了建立有限元模型的方法,并结合工程加固实例介绍了ANSYS在工程中的应用,同时提供了创建钢筋单元的部分命令流．ANSYS计算结果表明,采用数值模拟来研究粘钢加固钢筋混凝土梁,可以获得可靠的结果,也可取得较好的经济效益．在工程实践中可以采用该方法作为辅助设计方法,对结构粘钢加固设计分析具有借鉴意义．     

显式有限元技术在车身薄壁梁结构件数值模拟中的应用

对汽车碰撞中车身主要吸能构件之一的典型截面的薄壁梁进行了动态仿真．介绍了动态显式有限元技术的基本理论,指出了薄壁梁构件仿真的关键技术,即接触碰撞算法和焊点的模拟,着重讨论了对焊点的处理情况,并在自主开发的程序中完成了整个仿真计算,最后将有限元仿真结果和试验结果进行了比较,可以看出应用该算法能够较好地模拟梁的屈曲变形情况,算法的有效性得以验证。     

变形修正动力模型简化在梁单元中的应用

针对大型复杂工程结构中以梁单元等6自由度为主要单元的有限元模型,在变形修正动力模型简化法的基础上,增加转动自由度的位移转换关系,以改进算法.通过与通用有限元软件ABAQUS中的有限元模型进行对比,结果表明改进后的算法精度高、效率高,能满足更为广泛的工程有限元计算.     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动力响应和破坏过程分析

利用显式动力有限元程序ANSYS/LS-DYNA对钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力响应进行数值模拟,混凝土采用LS-DYNA程序中提供的三维SOLID164单元和Mat-Holmquist-Jobnson-Cook(HJc)混凝土累积损伤材料模型,钢筋采用BEAM161梁单元和等向随动强化材料模型(Mat-Plastic-Kinematic),建立离散式三维有限元计算模型.对不同配筋率钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下受力特性和破坏过程进行数值分析,计算中考虑了不同爆炸距离、炸药当量对结构动力响应的影响.基于LS-DYNA的数值模拟结果表明,钢筋混凝土梁在不同爆炸荷载作用下会发生不同程度的破坏,得到了影响梁破坏模式的主要影响因素,有关结论可为钢筋混凝土梁的抗爆设计及加固提供参考.     

材料力学中对构件承载能力分析方法初探

本文从材料力学课程的特点出发,初步探讨研究材料力学的科学方法。     

均布荷载作用下简支深梁弯曲应力分布的计算研究

本文分别应用弹性力学的有限单元法与材料力学的公式对均布荷载作用下简支深梁横截面的应力分布进行了研究，重点分析了不同高跨比数值解与公式解的误差，得出了材料力学公式求解的适用范围。     

浅谈惯性力分析的两种方法

在相对运动的微分方程建立过程中,由于惯性力与质点运动状态的关系远比真实力复杂,使惯性力的图示变得相对比较困难.通过对比惯性力分析的两种方法——图示法和分析法,指出理论力学教学中适当加强分析法的教学是提高学生解题能力的有效方法之一.     

有限元法在材料力学中的应用

有限元法在工程技术的领域得到了广泛的应用,它是一种利用固体理论基础的数值分析方法,本文主要探讨有限元法在材料力学中的应用。     

复杂地基应力分析的有限元法

以宝殊寺水利工程为研究对象,研究采用有限元法对其复杂地基整体应力进行了分析．结果表明,与材料力学计算比较,在离地基1／3坝高以上,应力分布与材料力学计算结果较为接近,而靠近地基和基础部分应力变化较大。因此,应力分析的有限元法比材料力学方法计算更真实地反映出基础应力分布的情况。为选址和设计提供了重要的科学依据.     

水闸整体式平底板计算方法的再分析

借助于材料力学方法,从分析竖向力平衡入手,推导出不平衡剪力分配系数的计算公式。在此基础上,对水闸整体式平底板现行的弹性地基梁方法进行了分析,同时对此法提出改进。     

基于刚接板梁法求解荷载横向分布的计算机辅助分析

基于力法基本原理,参照JTG D60—2004的规定,对桥梁设计中较常使用的一类实用手工查表算法-刚接板梁法,采用横向自动加载优化的方法,进行了Fortran 90程序设计,实现了自动求取桥梁荷载横向分布系数.给出了算例分析,说明了方法及程序的正确性和可靠性.     

位移法与梁挠曲线微分方程的联合应用

位移法是结构力学中一种重要方法,其应用前提是已知杆件单元在各种荷载作用下的固端力。求解杆件单元固端力这类问题除了用力法之外,还可通过梁的挠曲线微分方程和位移法共同求解。分析这类结构的变形条件后发现,可先把原结构化为静定结构,用梁的挠曲线微分方程计算结点位移,然后把静定结构还原为原结构,此过程中施加的力即为固端力,该固端力可用位移法基本公式计算。实践表明该方法简单,便于应用。     

黄土区细沟侵蚀过程中输沙能力确定的解析法

 输沙能力是坡面细沟侵蚀过程预报模型中所需的重要参数,确定坡面输沙能力一直是土壤侵蚀研究关注的问题。解析法是用数学上的积分和积分变换等方法直接求数学模型的解,其优点是把表征坡面土壤运动规律的变量和时空变化包含在一个表达式内,可以分析土壤侵蚀的过程运动规律。由细沟侵蚀室内模拟试验得出的剥蚀率和含沙量之间的函数关系,推导得到了计算细沟输沙能力的解析式。将由解析方法计算求得的水流输沙能力与由试验数据直接估算出来的结果进行了对比,验证了该解析式的合理性。     

倾斜油罐地基处理时的强度计算

油罐因其基础不均匀沉降会发生倾斜，常用顶罐方式对罐基础进行再处理。顶罐时罐的自重作用会使其各个部位产生应力和变形，在油罐沿四周均匀顶起的基础上，提出了油罐强度分析和计算的模型，并用力法对油罐进行了强度分析和计算。