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桥梁结构地震碰撞问题理论分析模型及试验研究进展 被引量:10
1
作者 高玉峰 李晓斌 杨永清 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期809-816,共8页
介绍了桥梁结构地震碰撞效应理论分析模型及相关试验研究的最新进展情况。对最近30年来的强地震中发生的桥梁结构地震碰撞损坏现象进行了回顾,评述了已经发展的各种桥梁地震碰撞作用模拟方法,主要分为恢复系数法和接触单元法两类;其中... 介绍了桥梁结构地震碰撞效应理论分析模型及相关试验研究的最新进展情况。对最近30年来的强地震中发生的桥梁结构地震碰撞损坏现象进行了回顾,评述了已经发展的各种桥梁地震碰撞作用模拟方法,主要分为恢复系数法和接触单元法两类;其中接触单元法又包括线性弹簧单元模型、Kelvin模型、Hertz模型、Hertz-damp模型、改进的Hertz-damp模型以及三维接触-摩擦模型。同时又介绍了有关结构地震碰撞的试验研究进展情况并展望了有待进一步研究的问题。 展开更多
关键词 桥梁 结构 地震 碰撞 试验 恢复系数 接触单元 KELVIN模型 研究进展
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桥梁结构碰撞的理论模型及影响因素研究进展
2
作者 张迪 温留汉.黑沙 《华南地震》 2014年第B04期95-101,共7页
地震作用下,桥梁上部结构之间由于发生碰撞从而导致破坏的情况越来越多。简述了桥梁上部结构之间地震作用碰撞的理论模拟方法:主要有恢复系数法、拉格朗日乘子法、接触单元法三种。其中接触单元法又包括线性弹簧模型、Kelvin模型、等效K... 地震作用下,桥梁上部结构之间由于发生碰撞从而导致破坏的情况越来越多。简述了桥梁上部结构之间地震作用碰撞的理论模拟方法:主要有恢复系数法、拉格朗日乘子法、接触单元法三种。其中接触单元法又包括线性弹簧模型、Kelvin模型、等效Kelvin模型、改进的Kelvin模型、Hertz模型、Hertz-damp模型、三维接触-摩擦模型及非线性粘弹性模型。通过理论分析对比各种碰撞模型的优缺点、适用范围等,并且总结了影响碰撞的因素。 展开更多
关键词 桥梁 结构 碰撞 接触单元 KELVIN模型 影响因素
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大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题 被引量:40
3
作者 颜海 范立础 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期46-49,共4页
采用非线性接触单元来模拟大跨度斜拉桥索梁锚固区垫板与承压板之间不焊接的紧压密贴关系,分析了大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题。计算结果与国外一些大跨度斜拉桥锚固区模型试验结果进行了比较,结果较为吻合,而计算方法更为... 采用非线性接触单元来模拟大跨度斜拉桥索梁锚固区垫板与承压板之间不焊接的紧压密贴关系,分析了大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题。计算结果与国外一些大跨度斜拉桥锚固区模型试验结果进行了比较,结果较为吻合,而计算方法更为先进。分析结果与提出的另一种简化计算方法———等效板厚法进行了比较,发现除垫板和承压板的局部外,两种方法计算结果接近;等效板厚法可用于初步设计时选型、初算,而非线性接触方法可用于最终计算及指导模型试验。 展开更多
关键词 桥梁工程 索梁锚固 非线性接触单元 斜拉桥 钢结构 局部应力
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胶筒系统接触有限元优化设计 被引量:31
4
作者 伍开松 朱铁军 +2 位作者 侯万勇 张勇 谢斌 《西南石油学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期88-90,共3页
为了研究封隔器胶筒几何参数对密封性能影响,将套管、隔环、中心衬管和胶筒作为一个系统建立接触有限元优化设计模型。应用ANSYS的参数化设计语言APDL,编制其命令流。研究了几何特征参数和峰值接触压力之间的关系并进行了参数优化设计... 为了研究封隔器胶筒几何参数对密封性能影响,将套管、隔环、中心衬管和胶筒作为一个系统建立接触有限元优化设计模型。应用ANSYS的参数化设计语言APDL,编制其命令流。研究了几何特征参数和峰值接触压力之间的关系并进行了参数优化设计。结果表明:胶筒的总厚度对密封性能影响很大,胶筒子厚度对密封性能影响较小,胶筒的高度对密封性能的影响存在最优方案,接触倾角选取必须慎重。高度和接触倾角双因素优化设计结果显示:与初始方案相比,高度降低37.5%,接触倾角降低8.9%,峰值接触压力升高13.38%。 展开更多
关键词 胶筒 参数 接触有限元 优化设计 峰值接触压力 封隔器
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板-土三维等厚接触单元模型及其应用 被引量:20
5
作者 高文华 杨林德 叶为民 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期297-300,共4页
推导了板- 土三维等厚接触单元的单元刚度矩阵,提出了不同开挖深度下厚度的确定方法,并以上海某深基坑开挖工程为例,分析了不同厚度的等厚单元对围护墙体水平位移的影响.结果表明。
关键词 等厚接触单元 有限元法 刚度矩阵 土-板
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连杆大头-曲柄销接触的三维有限元素法计算 被引量:17
6
作者 钱丽丽 姜树李 +3 位作者 朱埏章 缪岳川 杨荣华 王伟峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期54-58,共5页
对常柴股份有限公司的 ZS11 10型柴油机连杆大头与曲柄销的接触问题作了三维有限元求解计算,并对轴─孔接触的实际接触边界、接触力作了研究。将计算得到的接触力作为曲柄销的力边界条件对曲轴结构强度进行分析,并与常规曲柄销... 对常柴股份有限公司的 ZS11 10型柴油机连杆大头与曲柄销的接触问题作了三维有限元求解计算,并对轴─孔接触的实际接触边界、接触力作了研究。将计算得到的接触力作为曲柄销的力边界条件对曲轴结构强度进行分析,并与常规曲柄销力边界条件下的曲轴有限元计算结果进行了对比。 展开更多
关键词 曲柄 连杆 接触 有限元 内燃机 计算
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三维弹性接触问题的接触面单元法 被引量:16
7
作者 杨耀文 刘正兴 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第5期613-619,共7页
基于虚功原理,推导了三维接触面单元的刚度矩阵,并引进预留单元的概念,避免了接触过程中由于接触面变化节点和单元需要重新编号的麻烦.
关键词 弹性接触 接触面单元 预留单元
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滑动接触中摩擦发热的数值分析 被引量:18
8
作者 王步康 董光能 谢友柏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第21期1880-1883,共4页
在滑动接触中 ,存在摩擦起热问题 ,运动机理对接触行为参数特性的影响不同于纯滚动接触。采用有限元方法 ,利用 ANSYS软件 ,对 2维滚滑模型进行分析 ,通过研究接触区的温度、接触应力和变形在运动学状态下的变化特性 ,可以看到接触状态... 在滑动接触中 ,存在摩擦起热问题 ,运动机理对接触行为参数特性的影响不同于纯滚动接触。采用有限元方法 ,利用 ANSYS软件 ,对 2维滚滑模型进行分析 ,通过研究接触区的温度、接触应力和变形在运动学状态下的变化特性 ,可以看到接触状态的非稳定性必定会造成实际摩擦状态的不同 ,这也是形成接触表面不均匀磨损的原因之一。 展开更多
关键词 滑动接触 摩擦发热 数值分析 有限元法 热耦合分析
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风力发电升速齿轮箱传动系统接触齿数及载荷分配 被引量:17
9
作者 朱才朝 黄琪 唐倩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期86-89,共4页
以有限元弹性接触分析理论为基础,建立了大型风力发电机组升速齿轮箱传动系统外啮合和内啮合齿轮多齿接触三维有限元模型,提出了一种内、外齿轮副啮合过程中的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布的计算方法。以某大型风力发电... 以有限元弹性接触分析理论为基础,建立了大型风力发电机组升速齿轮箱传动系统外啮合和内啮合齿轮多齿接触三维有限元模型,提出了一种内、外齿轮副啮合过程中的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布的计算方法。以某大型风力发电升速齿轮箱传动系统为例,对其在额定载荷工况下的承载能力进行了计算,为大型风力发电升速齿轮箱传动系统承载能力的估算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。 展开更多
关键词 风力发电机 齿轮传动系统 接触有限元法
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运转中啮合轮齿的三维应力应变数值分析及实验研究 被引量:14
10
作者 李润方 黄昌华 陈大良 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期38-44,共7页
把轮齿啮合接触分析、三维弹性接触有限元分析、有限元前后处理技术及计算机图形显示等最新数值方法结合起来,采用降低内存要求、减少CPU时间的改进方法,编写出自动化、模块化、通用化的齿轮传动三维接触数值分析软件,并成功地应... 把轮齿啮合接触分析、三维弹性接触有限元分析、有限元前后处理技术及计算机图形显示等最新数值方法结合起来,采用降低内存要求、减少CPU时间的改进方法,编写出自动化、模块化、通用化的齿轮传动三维接触数值分析软件,并成功地应用于斜齿轮和准双曲面齿轮,求得了许多用解析法和实验方法所无法求得的结果,这些分析结果已为密栅云纹试验、啮合轮齿的三维光弹性试验结果所证实。 展开更多
关键词 齿轮传动 接触 有限元法
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齿轮副动态啮合特性的接触有限元分析 被引量:20
11
作者 吴勇军 梁跃 +1 位作者 杨燕 王建军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期61-67,共7页
齿轮副动态啮合特性对齿轮系统振动机理研究及动态设计都具有重要意义,而它又与齿轮副啮合位置变化、受载弹性变形及滑动摩擦等因素密切相关。首先建立了精确的啮合齿轮副有限元分析模型,并在此基础上提出了一种可综合考虑齿轮副连续弹... 齿轮副动态啮合特性对齿轮系统振动机理研究及动态设计都具有重要意义,而它又与齿轮副啮合位置变化、受载弹性变形及滑动摩擦等因素密切相关。首先建立了精确的啮合齿轮副有限元分析模型,并在此基础上提出了一种可综合考虑齿轮副连续弹性啮合过程中多种影响因素的接触有限元分析方法。然后,利用该方法分别研究了考虑滑动摩擦、齿廓修形及时变刚度等因素的齿轮副低速和高速工况下连续弹性啮合过程的动态啮合特性。研究表明:该分析方法不但可以有效研究由滑动摩擦引起的节点冲击激励,以及齿廓修形设计对齿轮副啮入、啮出冲击激励的影响,而且还能有效分析具有时变刚度激励的齿轮副参数振动响应特性,可为齿轮副动态啮合特性分析提供有效的分析工具。 展开更多
关键词 齿轮副 动态啮合特性 接触有限元分析 滑动摩擦 齿廓修形 时变刚度
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桩-土三维等厚度接触单元模型及其工作性状 被引量:9
12
作者 简政 刘用暖 李九红 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期113-118,共6页
本文根据桩侧土的剪切非线性性质 ,推导了桩 -土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵 ,并以某工程实际的层状地基为例 ,研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表... 本文根据桩侧土的剪切非线性性质 ,推导了桩 -土三维等厚度接触单元的单元刚度矩阵 ,并以某工程实际的层状地基为例 ,研究讨论了在竖向荷载作用下桩长、桩端土层压缩模量及桩体弹性模量等因素对此等厚度接触单元工作性状的影响。结果表明 。 展开更多
关键词 等厚度接触单元 有限元法 刚度矩阵 工作性状 土体
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桩土相互作用的有限元—无界元分析 被引量:10
13
作者 娄奕红 刘喜元 《城市道桥与防洪》 2004年第2期33-36,共4页
本文提出了用有限元—无界元的方法计算桩—土耦合体系的应力和变形。为了模拟实际受力状态 ,在桩与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元 ,它可以与土体的弹塑性模型相衔接 ,能合理地反映接触面及其邻近区域剪切破坏带中的变... 本文提出了用有限元—无界元的方法计算桩—土耦合体系的应力和变形。为了模拟实际受力状态 ,在桩与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元 ,它可以与土体的弹塑性模型相衔接 ,能合理地反映接触面及其邻近区域剪切破坏带中的变形性状。计算结果与现场观测数据吻合较好 。 展开更多
关键词 桩土相互作用 有限元-无界元分析 接触面单元 应力分析 变形分析
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制造误差影响齿轮副啮合的接触有限元分析方法 被引量:17
14
作者 张涛 吴勇军 +1 位作者 吴静 王建军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期43-50,共8页
制造误差是影响齿轮副啮合的重要因素,研究其作用机理对齿轮的减振设计具有重要意义。首先基于几种典型制造误差的结构形式提出了一般的精确建模方法,以一对渐开线直齿轮为例,利用接触有限元分析方法对啮合过程进行仿真,发现理想齿轮副... 制造误差是影响齿轮副啮合的重要因素,研究其作用机理对齿轮的减振设计具有重要意义。首先基于几种典型制造误差的结构形式提出了一般的精确建模方法,以一对渐开线直齿轮为例,利用接触有限元分析方法对啮合过程进行仿真,发现理想齿轮副和含误差齿轮副啮合过程中的角速度、动态接触力特性表现出显著差异。然后进行单项误差影响齿轮振动的机理研究,分别以齿廓误差和齿距误差为对象,利用傅里叶变换量化分析了不同加工公差等级下的单项制造误差对齿轮副动态传递误差、角加速度特性的影响规律。研究表明:所提出的建模方法可以模拟任意形式的微小量级的制造误差,并体现在接触有限元分析中。不但能够用于精细化研究制造误差对齿轮副啮合过程的影响,还可以通过量化各项啮合特性分析单项误差影响齿轮振动的作用机理,并指导齿轮的减振设计和精度设计等。 展开更多
关键词 制造误差 齿轮副 动态啮合特性 接触有限元分析 动态传递误差 角加速度
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FA新型摆线针轮行星传动受力分析方法与齿面接触状态有限元分析 被引量:14
15
作者 关天民 张东生 雷蕾 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第3期31-34,共4页
在分析FA新型摆线针轮行星传动特点的基础上,提出了一套摆线轮齿形修形下的齿面受力分析理论,并采用MARC工程软件对针齿和摆线轮齿面的接触状态进行了有限元分析,结果证明了受力分析理论的正确性。根据文中理论所编制的计算机软件,可以... 在分析FA新型摆线针轮行星传动特点的基础上,提出了一套摆线轮齿形修形下的齿面受力分析理论,并采用MARC工程软件对针齿和摆线轮齿面的接触状态进行了有限元分析,结果证明了受力分析理论的正确性。根据文中理论所编制的计算机软件,可以确定不同状态下的FA传动修形参数优化,进行受力分析计算、强度验算,并绘制其三维实体模型与工程图。 展开更多
关键词 FA新型摆线针轮行星传动 齿面受力分析理论 接触有限元计算 工程软件
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一种考虑齿轮副连续啮合过程的接触有限元动力学分析方法 被引量:17
16
作者 吴勇军 王建军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1192-1200,共9页
在系统分析齿轮副连续啮合过程不同典型啮合状态特点的基础上,提出了一种可以考虑齿轮副连续啮合过程中啮合齿对变化,受载弹性变形以及滑动摩擦等影响因素的接触有限元分析方法.利用该方法对三种考虑不同因素的齿轮副模型进行了对比分析... 在系统分析齿轮副连续啮合过程不同典型啮合状态特点的基础上,提出了一种可以考虑齿轮副连续啮合过程中啮合齿对变化,受载弹性变形以及滑动摩擦等影响因素的接触有限元分析方法.利用该方法对三种考虑不同因素的齿轮副模型进行了对比分析,并得到了各种因素对齿轮副连续啮合过程动态传递误差及动态接触力特性的影响.研究表明:该方法可以真实模拟齿轮副连续啮合过程中单、双齿对啮合及其交替啮合状态的动力学特性,包括滑动摩擦引起的节点冲击,受载弹性变形引起的啮入、啮出冲击以及时变刚度等激励特性;并可以得到啮入、啮出冲击的大小及作用时间,以及滑动摩擦和齿廓修形对动态啮合特性的影响;动态啮合特性分析结果与齿轮副连续啮合状态的特征完全吻合. 展开更多
关键词 齿轮副 动态啮合特性 接触有限元分析方法 时变刚度 啮合冲击 滑动摩擦
原文传递
流体—固体瞬态动力耦合有限元分析研究 被引量:7
17
作者 刘云贺 俞茂宏 王克成 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期85-89,共5页
本文应用有限元法探讨了流体与固体的瞬态动力耦合分析 .利用拉氏乘子法 ,给出了流体与固体接触面上一种接触约束单元 ,将流体与固体动力耦合内力作为基本未知量 ,使流体域与固体域有机地联系成一整体 ,从而实现了流体—固体动力耦合系... 本文应用有限元法探讨了流体与固体的瞬态动力耦合分析 .利用拉氏乘子法 ,给出了流体与固体接触面上一种接触约束单元 ,将流体与固体动力耦合内力作为基本未知量 ,使流体域与固体域有机地联系成一整体 ,从而实现了流体—固体动力耦合系统的统一分析 .文中还推导了流固动力耦合系统的有限元控制方程 ,编制了计算程序 .数值计算结果验证了耦合模型的正确性及其较高的计算精度 ,并表明固体的变形效应对于流体—固体系统的动力响应是显著的 . 展开更多
关键词 流体 固体 瞬态动力耦合 拉氏乘子法 有限元
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土与结构间一种新的接触单元模型 被引量:13
18
作者 武亚军 栾茂田 杨敏 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期432-435,共4页
将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面切线方向提出了一种非线性弹性-理想塑性本构模型,用于模拟土与结构相互作用体系中切向变形与破坏机理.该模型将接触带内的变形分为剪切变形与错动变形两部分,对于法线方向采... 将非线性弹性理论与弹塑性理论相结合,对于土与结构间接触面切线方向提出了一种非线性弹性-理想塑性本构模型,用于模拟土与结构相互作用体系中切向变形与破坏机理.该模型将接触带内的变形分为剪切变形与错动变形两部分,对于法线方向采用法向应力与法向相对变形之间的非线性模型.将该模型与有厚度接触面单元相结合,提出了一种用于有限元计算的接触带单元.详细推导了该模型的弹塑性矩阵以及应力修正方法. 展开更多
关键词 非线性弹性-理想塑性模型 非线性模型 刚塑性模型 剪切变形 错动变形 接触带单元
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渐开线高速齿轮的修形设计 被引量:5
19
作者 李绍彬 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2003年第3期71-74,共4页
根据材料力学和接触有限元理论分析轮齿的变形刚度 ,进而获得轮齿的最大修形量和修形曲线 ,结合实际经验公式 ,得出一种求解渐开线高速齿轮齿部修形的设计方法 ,并应用于工程实际。
关键词 渐开线高速齿轮 接触有限元 轮齿修形
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滚动轴承动态接触特性数值模拟中若干问题 被引量:15
20
作者 童宝宏 刘颖 苏荭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期116-123,共8页
滚动轴承运转过程中的动态接触特性与轴承使用寿命密切相关,目前主要是利用各种数值模拟技术开展轴承动态接触行为研究。通过在ANSYS/LS-DYNA研究平台上开展不同模型设计参数下滚动轴承动态接触特性的数值模拟研究,考察材料模型的设计... 滚动轴承运转过程中的动态接触特性与轴承使用寿命密切相关,目前主要是利用各种数值模拟技术开展轴承动态接触行为研究。通过在ANSYS/LS-DYNA研究平台上开展不同模型设计参数下滚动轴承动态接触特性的数值模拟研究,考察材料模型的设计、边界约束模式的选择和单元大小的定义等因素对数值模拟结果的影响情况。研究结果表明,由刚性体内外圈模型计算得到的滚子组最大应力仿真结果明显大于由弹性体内外圈模型得到的结果,且载荷方向上轴心位移变化起伏较大;采用外圈转动、内圈固定的边界约束模式时,轴承各组件上的最大动态接触应力值以及轴心在载荷方向的位移均高于采用内圈转动、外圈固定约束模式时的求解结果;单元大小也明显影响最终的动态模拟结果,较小单元尺寸下得到的应力结果明显大于较大单元尺寸下的模拟结果。研究结论可以为轴承动态接触特性数值模拟过程中模型构建方案的合理确定提供参考。 展开更多
关键词 滚动轴承 动态接触 有限元 数值仿真
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