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关键词： TITANIUM alloys   FRACTURE mechanics   DIFFUSION   LAMINATED materials   WELDED joints   FINITE element method  

摘要： Titanium-alloy laminates fabricated by sheet materials using diffusion bonding process have drawn more and more attention in the recent years. Proper placement of nonwelded zones on the diffusion bonding (DB) interface within titanium-alloy laminates as crack arrest zones can improve damage tolerance. To achieve the optimal damage tolerance via designing non-welded zones, it is necessary to study fatigue crack growth characteristics for this type of laminates by adjusting all the relevant parameters such as geometrical sizes, locations, and the number of the nonwelded zones, which is highly time consuming. Therefore it is essential to develop a reliable and quick method to analyze the fatigue crack growth characteristics for titanium-alloy laminates with non-welded zones. In this paper, the extended finite element method (XFEM) which was employed to simulate the fatigue crack growth process and the applicability of this method to capture fatigue crack growth characteristics of titanium-alloy laminates with localized non-welded zones was also studied. The numerical results were compared with the experiment data, and the agreement on numerical and experimental results illustrated that the specific crack growth characteristics can be captured by using XFEM, thereby verifying the applicability of XFEM in the analysis of fatigue crack growth of the laminates with non-welded zones. The influence of non-welded zones on the fatigue crack growth was then discussed.

关键词： 沉井基础   受力分析   稳定性   有限元分析  

摘要： 随着桥梁施工技术的快速发展，沉井基础被更多应用于诸多大型桥梁结构之中。然而，对于沉井基础数值分析的研究仍然没有较大进展，对沉井基础的计算还在沿用传统的近似计算法，对沉井基础在下沉过程中的受力分析还不明确。鉴于以上问题，本文对沉井基础的受力特性做了进一步深入的研究，具体内容概括如下: 1、介绍了沉井的基本构造以及组成部分。阐述了沉井基础的适用范围以及在下沉过程中遇到的问题和解决的方法。在受力分析的基础上，利用数值计算的结果说明沉井在下沉过程中遇到的问题。 2、对于沉井在下沉施工过程中的受力进行了总结与分析。根据刃脚反力的计算理论，建立一个完善的力学模型体系。利用该模型及前人已建立的模型，针对同一工程项目分析了刃脚反力、侧摩阻力、下沉系数与下沉深度之间的关系。 3、以某工程为例，对其进行了下沉验算、整体性承载力验算及稳定性计算，验证计算结果是否满足《公路桥梁地基基础设计规范》的要求。计算结果偏于保守，在满足桥规允许承载力的前提下改变材料属性，可供工程设计参考。 4、针对此工程实例，通过有限元建模分析，模拟出沉井基础在成桥状态下的受力状态，得出在不同工况下刃脚处的应力变化趋势，分析了不同混凝土强度对沉井基础底部受力的影响、不同钢筋直径对沉井基础底部受力的影响，不同刃脚度数对基底应力的影响，并提出其在施工过程中应注意的问题。将规范法的计算结果与有限元的计算结果进行对比，提出了规范法计算结果与有限元计算结果的差异，验证了规范法计算的保守性，并给出了部分建议，可供工程施工参考。

关键词： 桩基础   整体弹性分析   有限元方法  

摘要： 针对某一实际高层住宅小区工程设计实例，本文利用ETABS和SAFE有限元软件对其复杂基础结构进行整体建模分析和设计，实现对其进行更加合理和经济配筋，且保证其可靠性，可以为同类实际工程提供参考

关键词： 有限元   煤矿   带式输送机  

摘要： 通过对煤矿带式输送机的受力特性,分析建立了带式输送机沿轴线方向的力学模型,利用有限元软件,建立起了输送带以及滚筒摩擦接触部分的三维模型。

关键词： 基础变形模量   变形模量不确定性   有限元等效应力   响应面方法   拱坝  

摘要： 为研究基础变形模量的不确定性对拱坝应力的影响,建立以基础变形模量为设计变量、以坝体应力为目标函数的计算拱坝最大应力的最优化模型;利用均匀试验设计法构造拱坝最大有限元等效应力与基础变形模量之间的二阶多项式响应面。工程实例分析表明,所建立的响应面模型具有较高的精度,当已知基础变形模量变化范围时可以较好地确定拱坝的最大有限元等效应力。

关键词： 扭剪   桶形基础   有限元分析   承载力  

摘要： 针对均质软黏土地基上扭剪荷载作用下桶形基础的破坏包络面,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维非线性数值分析.通过比较系统的数值计算与分析,分别考察了V-T、H-T、V-H-T空间内桶形基础的地基破坏模式以及破坏包络面特性,进而推导了其破坏包络面的拟合数学表达式.由此表明:(1)桶形基础在扭剪荷载作用下,以桶体中心为圆心,形成圆形塑性区,并且不断地向外扩展,距离桶体越近的区域塑性应变相对较为显著;(2)V-T、H-T空间内桶形基础的承载力性能随着桶体长径比(L/D)的增大而提高;(3)推导的破坏包络面拟合数学表达形式,可以近似地表达桶形基础的承载性能,以此评价扭剪荷载作用下桶形基础的稳定性.

关键词： 有限元   煤矿   带式输送机  

摘要： 在对煤矿带式输送机的受力特性进行分析的基础上,建立了带式输送机沿轴线方向的力学模型,利用有限元软件,建立起了输送带以及滚筒摩擦接触部分的三维模型,并且对其变形与受力的规律进行了探讨,通过研究发现滚筒沿轴线方向的径向变形以及两端固定梁变形的结果基本一致,滚筒径向变形从中央向两端减小,且滚筒沿周向的径向变形从带式输送机的趋入点开始不断增大,到最大值之后,开始逐渐减小,到奔离端降低到最小值,而环向变形则是从带式输送机的趋入点开始不断增大直到奔离端增大到最大值。

关键词： 基础强度   有限元法   杂交法  

摘要： 塔式钢结构等大型结构在工程中的大量应用,这些结构通常承受风载荷、横向外载荷以及本身的自重的作用,这些载荷最后都以不同形式的力作用到基座上,因此基座安全性至关重要。为了对钢结构等高耸物的基础进行强度评估,提出了利用有限元法模拟高耸物对基础的作用力和力偶,再利用液压等手段将数值仿真得到的力和力偶施加于现场基座上,采用电测实验法对基础进行现场应变、应力测试,以保证大型结构高耸物在工作载荷和风载情况下能够安全工作。通过研究,为类似结构安全运行和评估提供了计算方法和手段。

关键词： 桥梁结构   全桩基础   有限元分析   ANSYS  

摘要： 桥梁基础是桥梁结构工程的一个重要组成部分,它承担着上部结构的重量和外部作用力,并将其传给地基。该文基于有限元软件ANSYS就桥梁全桩基础进行三维仿真分析,包括桥梁全桩基础的构造设计、建模与网格划分、在自重和汽车活载作用下的受力分析。

关键词： 地下连续墙   板桩码头   ABAQUS   数值模拟  

摘要： 海上风力发电已成为世界可再生能源发展的关注点,而桩基础则是风机发电最常用的基础形式,而四桩基础承台由于其自身优点得到广泛应用。本文利用大型通用有限元软件ABAQUS,研究了此结构在波浪动荷载作用下的动力响应。