细胞三维模型的有限元分析

在有限元分析方法平台下,建立一个受剪切力作用的三维细胞模型,此模型由细胞膜、细胞质和细胞核构成,其中细胞膜为线弹性材料,细胞质与细胞核为粘弹性.计算结果显示,细胞内部细胞核下沿处的应力最大,最大位移发生于细胞顶部,从时间-应力曲线上看出,细胞核与细胞质发生了应力松弛.     

某闸坝改造前后三维有限元应力对比分析研究

针对某水电站闸坝进行三维有限元计算分析,研究其在改造前后不同工况下的应力大小分布情况。根据计算成果分析闸坝的薄弱点及需重点考虑部位,为闸坝改造设计提供参考依据。研究表明:闸坝拉应力主要出现在闸墩与牛腿相交处及检修门槽颈部,可根据拉应力计算结果加强配筋。该次分析研究可为类似工程设计提供一定的参考。     

大跨度斜拉桥三维动力有限元建模方法的研究

斜拉桥是大跨度桥梁采用的重要结构形式,其计算模型的好坏直接关系到计算分析的准确可靠性。本文对大跨度斜拉桥三维有限元动力模型建立技术的各个关键环节进行了详细剖析,并对实际的建模及调整提出了完整的解决方法,通过建立某大跨度斜拉桥的三维有限元动力模型,并利用试验测试的模态结果,验证了该模型的准确性和建模方法的有效性。最后对准确有效地建立大跨度斜拉桥的三维有限元动力模型提出了若干有益的建议。     

水闸平面闸门槽结构三维有限元分析

本文应用三维有限元分析方法,并辅助于网格自动生成程序,对整体式平底板水闸闸室结构进行分析。计算中考虑闸室结构的整体作用,着重研究了平面闸门槽应力,并将其计算结果与工程设计中的几种常用方法进行对比,得出了一些有价值的结论。     

关于端板连接高强度螺栓受力属性的探讨

运用ANSYS有限元软件分析了端板连接中螺栓的受力及破坏机理,发现螺栓虽然受到较大弯矩的作用,但是破坏的位置却在弯矩较小处,说明拉力是造成破坏的主要因素.因此建议对端板连接中高强度螺栓按照抗拉进行验算,弯矩可以不予考虑.     

黄土潜水层深井降水三维有限元模拟研究

视抽水井为定流量边界,并假定流量沿井壁的分布是均匀的,在此条件下建立了黄土厚潜水层深井抽水时的三维渗流模型,并用C++语言编制了三维有限元程序,计算了单井抽水、双井抽水时水位随时间的变化规律,计算结果与观测结果误差较小。另计算了少陵塬隧洞第一期降水方案的降水效果,表明其不能满足施工进度的要求,并对此方案作了修改,在后期施工中取得了良好的降水效果。     

膝关节三维有限元模型的构建及生物力学分析

目的:构建一个能在普通计算机上使用的膝关节三维有限元模型,并进行初步生物力学分析,为个性化假体设计及3D打印提供仿真基础.方法:对健康成人志愿者进行CT扫描,导入Mimics软件中建立三维模型,再导入ANSYS软件中,通过定义单元类型、选择材料属性和划分网格,建立三维有限元模型.结果:三维有限元模型逼真、清晰、数据量小,适用于普通计算机;力学分析结果显示膝关节在伸直位时主应力最小.结论:基于Mimics及ANSYS软件,成功构建了能够在个人计算机上应用的膝关节三维有限元模型,对该模型生物力学分析显示,在个性化膝关节假体设计时,其形态应以病人自身膝关节伸直位为参考依据.     

基于ArcView构建小城镇三维模型的研究

ArcView是构建小城镇三维模型的一个很好的技术平台.该研究基于ArcView成功地构建了陕西省紫阳县城三维模型.阐述并证明了ArcView在构建小城镇三维模型方面具有综合管理空间数据和属性数据,构建地形和城镇建筑三维模型,分析和输出等多种功能,可以查询和统计其它没有在视图中显示出来的房屋名称等属性信息.由于该模型易于管理和操作,利用它可以方便的进行小城镇的城市规划与管理,为解决城市规划建设中的各种实际问题服务.     

基于Pro/E的离心蜗壳三维模型设计

分析了目前离心泵蜗壳在三维模型设计中存在的问题，采用Pro／E零件模块和曲面造型模块的三维造型功能和实体转换特征，提出了一种离心泵蜗壳实体模型构造和研究的新方法，为离心蜗壳的三维模型设计与生成准确的工程图之间提供了一种新思路。生成的Pro／E参数化图形直观、简洁、形象，便于修改设计和对产品进行系列化设计。为采用有限元分析方法和流体动力学分析方法进一步研究离心泵蜗壳提供了实体模型。     

小型挖掘机偏转机构的有限元分析

以GC18型挖掘机偏转机构为研究对象,用Pro/Engineer建立了挖掘机的偏转机构的三维模型,并进行了模拟装配和有限元分析.针对偏转机构2个典型的工况位置的应力和变形,采用有限元法进行了计算分析,计算出2个工况下应力分布和变形,为有限元法在小型挖掘机设计上的应用提供了参考.     

快装箱的静力学有限元模型参数的识别

木包装设计系统软件中CAE应用于快装箱的静力学仿真分析时,如果直接利用小构件的性能参数,得到的仿真结果与试验结果不一致。为了使木包装设计系统软件CAE模型分析出的结果与实际相符,利用有限元方法和参数识别的方法识别出有限元模型的各个参数,识别后的模型的仿真试验数据与压力试验的数据一致。     

单板层积材的三维光学检测及其托盘的有限元仿真分析

目的单板层积材应用广泛,但其性能测试多采用破坏性实验方法,存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测,旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。方法将三维光学检测法与有限元仿真分析相结合,首先采用数字散斑法测量并计算获得新型层积板材的弹性常数（包括弹性模量,泊松比,剪切模量）;然后导入有限元仿真分析中,分别选取layer单元和solid 185单元对板材模型进行网格划分和静力模拟,优化其仿真模拟参数;参照国际标准ISO 8611—2011 对新型层积板材托盘性能进行检测,利用Solidworks建立及装配托盘模型,在ANSYS workbench软件中对托盘整体结构进行整体抗压、底板抗压、面板抗压和角跌落等仿真模拟,并与实验测试结果进行对比分析。结果三维光学法获得的弹性参数可以应用于新型层积板材及其制品的有限元仿真分析中,ANSYS有限元仿真结果可靠;将新型层积材作为整体结构,选用solid 185单元的仿真模拟结果与实际测试情况最为接近;新型层积材托盘静力仿真分析中托盘的最大变形与实验结果相近,4种工况仿真分析结果与实测结果相同。结论三维光学检测法结合有限元仿真分析可以对木质层积材及其制品的受力、变形和破坏情况进行无损检测,可达到高效和节能的目的。      

森林资源地形信息三维可视化模型研究

根据林相图和等高线数据,以小班为单位,直接读取出小班相应的等高线数据,利用不规则三角网TIN生成算法,建立DEM模型,生成三维地形模型。     

基于三维激光点云数据建立三维树木模型方法的研究

提出一种基于三维地面激光测距仪（Terrestrial LiDAR,TLiDAR）所获取点云数据重建三维树木模型的方法。利用TLiDAR点云数据构建三维树木模型的优势在于可以精确重构树木模型,精确量取树木任意部位尺寸,且免于或受到较小的外界干扰。利用这种模型可以对树木枝叶冠幅的状况以及树干的横截面积等进行评估,在三维绿量和生物量计算上具有显著优势。     

双洞交叉段三维有限元稳定性分析

【目的】针对某水电站工程排沙洞与施工支洞双洞交叉、交叉段结构复杂、洞室跨度大、且拱顶有软弱夹层、利用常规方法无法对其稳定性进行准确分析的现状,寻求一种更准确的分析方法,以指导工程施工。【方法】利用三维有限元方法对施工过程进行跟踪分析,对比不同开挖方案下交叉段围岩的稳定性,并对施工期支护进行了方案设计。【结果】经过对不同施工方案的三维有限元稳定性分析,确定了在排沙洞开挖到施工支洞时,先以短进尺方式开挖施工支洞,并浇筑0.8 m厚混凝土衬砌,以限制软弱夹层变形,减小塑性区和交叉处拱顶拉应力的施工方案。【结论】三维有限元方法在双洞交叉段,能监控确认支护的效果、施工方法是否妥善等,从而及时调整施工方法和修正技术参数,使施工方法和技术更为合理、经济。     

深部原岩应力场有限元反演与工程应用研究

【目的】构建基于实测数据的深部原岩应力场有限元多元回归反演分析模型,为实际工程设计和科学研究提供基础数据。【方法】针对有限测点原岩应力数据仅能反映局部应力场,远不能表达原岩应力场分布规律的缺陷,在分析霍州矿区地质条件的基础上,应用大型通用软件ANSYS12.0建立了最大埋深达930 m的研究区域原岩应力场数值计算力学模型,并利用4个测点的实测数据进行了原岩应力场有限元多元回归反演分析。【结果】多元回归的复相关系数为0.904 0,接近于1.0。研究区域内煤岩体3个主应力几乎全为压应力,原岩应力分布均匀,但分层现象明显,且受断层影响较大;310水平上2#煤顶板最大主应力为15.0~17.0 MPa,由于地质构造差异,在距离边界250~450 m处存在一个应力相对增高的地带。【结论】建立了原岩应力有限元反演分析模型,其计算结果与实测结果的拟合程度较高,可为矿井建设和安全生产提供原岩应力基础资料,有较强的工程实用性。     

可视化的三维有限元分析系统(CPFEM)及其工程应用

开发了可视化的三维有限元分析系统(CPFEM),包括15节点、20节点、8节点、6节点等参单元模块,部分专用件的有限元网格自动生成模块(CPPIP),与SAP5M、ADINATM接口模块(CPCPP),后处理模块(CPPOP).介绍了该系统的主要功能,并给出了若干工程实例,为结构的合理设计与改进提供了可靠依据.     

基于逆向工程的谷粒三维模型的构建

【目的】构建谷粒的三维模型,为更加精确地分析谷粒在介质中的力学特性及运动规律提供参考。【方法】运用逆向工程理论,使用三坐标测量机获得谷粒的点云数据,导入Pro/E中进行数据处理,采用NURBS方法重构曲线,最后生成谷粒实体,得到谷粒的三维模型。【结果】重构稻谷谷粒三维模型与实物的对比结果表明,其三轴尺寸及体积误差均在5%以内。【结论】构建的稻谷谷粒三维模型在稻谷清选、分级和输送过程的力学与运动学分析中具有重要的应用价值。     

基于CATIA的减速器齿轮轴的有限元分析

以CATIA为平台对减速器齿轮轴进行三维实体建模,并运用分析与模拟模块进行有限元分析,最后得到齿轮轴的网格图、应力分布图及位移分布图,对后继齿轮轴的可靠性设计起重要作用.