Finite element analysis of dynamic response and structure borne noise of gearbox

A dynamic finite element method combined with finite element mixed formula for contact problem is used to analyze the dynamic characteristics of gear system. Considering the stiffness excitation, error excitation and meshing shock excitation, the dynamic finite element model is established for the entire gear system which includes gears, shafts, bearings and gearbox housing. By the software of I-DEAS, the natural frequency, normal mode, dynamic time-domain response, frequency-domain response and one-third octave velocity grade structure borne noise of gear system are studied by the method of theoretical modal analysis and dynamic response analysis. The maximum values of vibration and structure borne noise are occurred at the mesh frequency of output grade gearing.     

行波效应对张弦梁结构地震响应的影响分析

以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析。通过考虑地震波以不同速度传播引起的行波效应,研究了大跨度张弦梁结构在此类情况下的地震响应,分析了大跨空间张弦梁结构在横向、竖向和纵向3向地震联合作用下考虑非一致输入条件的地震响应变化规律的关系。研究结果表明,行波效应的影响与波有关,不同地震波作用下结构的响应有很大的差异,视波速越小对结构的地震响应越明显。     

Improved simulation method for soil-geogrid interaction of reinforced earth structure in FEM

The interaction between geogrid and soil is crucial for the stability of geogrid-reinforced earth structure. In finite element (FE) analysis, geogrids are usually assumed as beam or truss elements, and the interaction between geogrid and soil is considered as Coulomb friction resistance, which cannot reflect the true stress and displacement developed in the reinforcement. And the traditional Lagrangian elements used to simulate soil always become highly distorted and lose accuracy in high-stress blocks. An improved geogrid model that can produce shear resistance and passive resistance and a soil model using the Eulerian technique, in combination with the coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) method, are used to analyze the interaction between geogrid and soil of reinforced foundation test in ABAQUS. The stress in the backfill, resistance of geogrid, and settlement of foundation were computed and the results of analysis agree well with the experimental results. This simulation method is of referential value for FE analysis of reinforced earth structure.     

建筑结构地震响应混沌特性及影响因素分析

采用混沌时间序列分析方法分别对以经典混沌信号和地震动为激励的结构响应进行混沌特性分析,从关联维数、Kolmogorov熵及最大Lyapunov指数等定量指标的角度,考察结构自振周期、地震动的类型和幅值等因素对结构地震响应的非线性特性的影响。研究结果表明:在经典混沌信号和地震动作用下,经过结构的放大和滤波作用,结构加速度响应仍然保留了混沌特性,且通过混沌参数的变化程度能够判断结构是否进入弹塑性状态。结构自振周期为结构加速度响应的混沌特性的主要影响因素;幅值对经典混沌信号作用结构下加速度响应的混沌特性影响较为显著;而地震动的类型、幅值等因素对地震动作用下响应的混沌特性影响更为显著。     

大空间会议室结构抗震问题研究

以河南某高校单层大空间会议室结构抗震性能分析为例,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)给定的算法,计算分析了该结构的抗震性能.采用有限元分析的方法研究其应力大小及梁柱的连接方式对应力的影响,并对以上两种算法的计算结果进行对比,所得的结论可以供该类型结构的设计及旧房加固改造参考.     

强震作用下独塔斜拉桥抗震性能分析

以某跨径为110 m的独塔异形斜拉桥为工程背景,通过非线性有限元分析对斜拉桥在强震作用下的地震响应特性及减震措施进行了研究,得出如下结论:相比Lander-amboy波,卓越周期与桥梁固有周期较为接近的Cerro Prieto波能够引起结构较大的地震响应。行波效应能够显著增大工程背景斜拉桥的地震响应,且随着视波速的增大,桥梁的加速度响应明显增大。阻尼系数25 000 kN·s/m为工程背景斜拉桥的最优粘滞阻尼器设计参数,且在塔梁连接处安装该参数粘滞阻尼器后,斜拉桥减震效果显著,尤其能明显减小结构的位移响应。     

钢轨螺栓结构参数对其强度的影响

推导出螺栓螺纹根部最大圆弧半径与螺母螺纹小径处的削平高度、螺距的关系，探讨了增大圆弧半径的途径；应用有限元方法分析了钢轨螺栓螺纹根部圆弧半径对其最大轴向拉应力的影响。研究结果表明：适当增大螺母螺纹小径处的削平高度，可以增大螺纹根部最大圆弧半径，缓解螺纹根部的应力集中，改善了应力分布，提高了螺栓的强度。     

基于状态方程法的钢筋混凝土梁桥随机地震反应概率分析

钢筋混凝土梁桥在地震作用下结构可简化为一多自由度体系，基于状态方程法的一般原理，推导了钢筋混凝土梁桥的自由振动解和强迫振动解，并对结构在平稳白噪声激励下进行了随机地震反应分析。     

接头角板位置对客车三杆结构承载特性的影响

应用有限元方法,计算分析不同数量及不同的接头角板位置对相互垂直的不等宽空间三杆结构的承载性能影响,结果表明,角板平面与载荷力平行时,能有效提高结构的刚度和强度;与载荷力垂直方向时,对结构刚度与强度影响很小;接头角板位置不同,对结构刚度占强度影响也是不同.     

火灾下钢框架结构的非线性有限元分析

对一个单层单跨钢框架结构进行抗火反应分析,运用大型有限元分析软件ANSYS中的三维热力耦合单元对该结构进行温度计算和力学分析,研究了火灾下结构的薄弱环节,得到结构的耐火时间和临界温度,并得出了各个时刻结构的温度场和变形,从而更加真实地反映出平面钢框架结构的抗火性能。     

Three-dimensional elasto-plastic finite element analysis of a soil-pile-bridge interaction

The soil-pile-bridge interaction of super-large pile groups is a very complex issue for the design of deep pile group foundations. In this paper, the load distribution on the pile top of a super large bridge foundation and its influential factors are analyzed comprehensively using a three-dimensional elasto-plastic finite element method. The adopted model and its input parameters are firstly verified by comparing the numerical results with the measured data of static loading tests of a single pile. Numerical analysis is then performed to investigate the load distribution and the load-settlement characteristics of super-large pile groups, and the models are verified using centrifuge laboratory model testing data. The mechanism of the interaction between pile groups and soil under different conditions is explored.     

福州市某商场上部桁架取代部分桩基方案分析

本文以工程实例为背景,通过使用大型有限元分析程序ANSYS10.0,建立模型,并根据规范要求,采用模态分析和振型分解反应谱法分析,对某商场框架结构进行了动力特性分析,得到了该结构桁架部分的自振频率、弯矩、剪力、轴力、结构位移分布等参数,得出一些有益的结论,为该结构的设计提供了依据,并为同类研究提供参考。     

水电站坝体基础结构施工过程及结构分析

依据现行水利电力工程规范规定的方法扣原则，对水电站坝体基础结构进行结构形式扣施工过程的方案设计，并对各方案作有限元结构应力及可靠度分析，以比较方案及选择坝体尺寸。     

钢管混凝土格构式梁桥设计参数抗震研究

以三跨一联钢管混凝土格构式高墩连续梁桥为研究对象,探讨了梁墩刚度比、缀管布置形式和有无减隔震装置设计参数对格构墩地震响应（墩底轴力、墩底弯矩和墩顶位移）的影响规律。研究结果表明:随着梁墩刚度比值的增大,桥墩的地震响应值先急剧下降之后逐渐趋于平缓减小;缀管布置形式参数对格构墩的弯矩响应值影响较为敏感,而轴力和位移值受其影响较小;减隔震装置对该类桥梁的隔震效果显著,隔震率随梁墩刚度比值的增大而减小。设防烈度等级越高,轴力隔震效果越明显,弯矩和位移的隔震率受设防烈度等级影响较小。该研究可为同类桥梁抗震概念设计提     

基于ObjectARX的结构有限元程序的研究与开发

自行开发了杆系结构有限元软件TSDesign。该软件基于ObjectARX技术，将有限元软件集成到AutoCAD内实现了有限元软件与AutoCAD的无缝集成。使用该软件可以直接在AutoCAD内完成建模、计算、结果显示等功能。文章比较系统地论述了有限元软件TSDesign开发的一些关键问题。     

接头角板对客车平面框架结构承载能力的影响

为客车车身结构接头的设计提供理论依据,应用有限元法,通过ANSYS软件分析了接头角板对客车平面框架结构承载性能的影响,并对计算结果进行对比.结果证明,在垂直弯曲载荷下,接头处添加角板对客车平面结构承载能力影响不大;在扭转载荷下,接头处添加角板能够有效提高客车基本平面结构的承载能力.     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构在地震作用下的能量反应分析

从能量的观点出发分析了钢筋混凝土框架-剪力墙结构非线性地震反应．在计算中采用五分段模型和考虑各垂直杆剪切刚度的多垂直杆单元模型，并考虑了杆件的轴力-弯矩的相互作用及P—Δ效应的影响．算例分析表明，结构的地震反应与破损过程和结构能量吸收与耗散过程存在着密切的关系．     

高层建筑巨型框架结构应用及其受力特征

本文介绍了高层矩型框架结构体系在国内外的应用情况,通过对巨型框架主次框架的不同连接形式分析了抗震巨型框架和减震巨型框架的受力特点,通过理论分析和试验结果揭示了上述两种巨型框架弹性和弹塑性地震反应和地震损伤形式,指出了对抗震、减震效果的影响因素.     

基于MATLAB平面桁架有限元分析研究

基于平面桁架有限元分析的基本原理,利用MATLAB软件对某平面桁架编制了计算程序,得到了结构的内力计算结果、变形图和结构的动力特性,并将计算结果与ANSYS有限元分析软件的结果进行比较.结果表明,二者的计算结果一致.利用MATLAB可以编制结构有限元分析程序,计算速度快,数据准确,并能为复杂结构有限元分析提供参考.     

汽车整车结构动力特性有限元分析

采用有限元方法,研究了轿车整车结构动力特性问题,分析了两种车速下微型轿车整车结构在随机路面载荷激励下的动态响应问题,为以后的结构动力改进提供参考依据。