深基坑开挖支护的研究现状及发展

本文在论述目前用于深基坑开挖支护理论的基础上,提出用三维间粘塑性有限元方法来模拟软土深基坑的开挖与支护,并阐述了所开发的三维弹粘塑性有限程序的理论和工程实用性。     

深基坑开挖的研究现状与问题

本文综述了当前国内外在深基坑领域里的研究成果。分析了在该领域里存在的问题,指出了今后的研究方向。     

岩质边坡开挖应力与变形的有限元模拟

采用非线形有限元数值模拟的方法,对岩质边坡开挖进行了数值分析。利用有限元软件ANSYS提供的单元生死功能模拟了重庆市某边坡锚杆挡墙工程逆作法施工的全过程,给出了其应力和变形的分布曲线,并对其应力和变形与未加锚时做了分析比较。算例表明,加入锚杆后边坡体上部水平位移分布曲线趋于平缓,在距坡脚约三分之一坡高的地方,比未加锚的水平位移值减少了15％。     

高层建筑基础和地下洞室相互作用的数值分析

在城市中心地段修建高层建筑既要考虑地下空间的合理利用,也要考虑和已有地下洞室的相互作用影响.针对重庆某新建高层建筑基础对毗邻的轻轨Ⅱ号线隧洞的相互作用影响,利用有限元数值模拟,探讨了在已有地下洞室附近新建高层建筑的相互作用问题,分析了基坑边坡开挖过程、建筑桩基础荷载的施加和已有隧洞这三者的相互影响,得出一些对实际工程技术处理有益的结论,为地下空间的综合利用,尤其是为类似工程处理提供参考.     

爆炸波通过颗粒介质传播规律的数值分析方法研究

本文在文献的基础上,结合颗粒介质的边值问题,采用变分方程导得爆炸波通过颗粒介质传播规律的动力方程,运用核爆压力模拟器模拟爆炸波通过颗粒介质的衰减规律,将试验结果与本文数值计算的理论结果进行了对比,其良好的一至性表明本方法是可行的。     

关节软骨的力学模型及其数值分析方法综述

关节软骨的力学研究对于预防和治疗关节病,分析提高关节的运动和承载能力,促进人类对动关节的进一步认识具有重要的意义。系统介绍了关节软骨力学模型的发展及其数值分析方法,为关节软骨的力学研究提供了更多的依据和参考。文中重点叙述基于混合物理论的两相多孔介质模型。该模型视关节软骨为固、液两相混合物,是应用最为广泛的关节软骨模型之一,具有坚实的数学基础。关节软骨的数值分析方法包括混合有限元法、罚有限元方法和拉格朗日法等。这些方法因计算机的广泛使用和不断发展,获得了广阔的应用空间和极大的潜力。     

深基坑预应力锚索支护对临近既有建筑影响的数值分析

通过利用Ansys有限元软件对某基坑的开挖过程进行数值模拟,对预应力锚索桩支护体系对既有建筑物基础的影响进行了分析,并且与锚索不施加预应力的情况进行了对比,得出了锚索施加预应力可以减小既有建筑物的地基两侧的变形差。但是锚索倾角太小或锚固段完全位于建筑下方,会降低锚索的预期效果,有可能导致建筑物开裂。所以应考虑锚索的倾角和锚固段的位置对建筑的影响。     

隧道扩建合理开挖步序的研究

目前隧道的扩建施工技术仍然是借鉴新修隧道的施工方法,没有专门针对隧道扩建的施工方法,因此,需要积极探索适用于隧道扩建的新施工方法.以重庆市机场路拓宽改造工程的渝州隧道扩建为依托,从合理拱轴线的角度出发,确定隧道扩建的合理断面形式,再根据不同的拱跨和拱高来确定隧道扩挖合理施工步序,证明是一种可行的办法.它适用于类似重庆地...     

火药燃烧驱动子弹的数值分析

用LS DYNA非线性动力有限元程序对某型号子母弹战斗部模型火药燃烧驱动子弹的前期运动过程进行了数值分析,获得了波纹管材料和子弹壳体材料的应力应变历程曲线以及子弹抛撒的初速度等多个结果,这对于研究该型号战斗部作用机理和效应评估等都有重要意义。模拟计算的子弹抛撒初速度与试验值基本一致。     

三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究

针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点,基于ANSYS有限元分析软件,利用三维裂纹扩展仿真方法,开发三维裂纹扩展程序,研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹,实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下：针对三维表面单裂纹模型,当初始裂纹形状c/a>1时,最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值,随着裂纹的不断扩展,前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹,较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展,后来受到另一条裂纹的影响,在彼此接近处,由于应力放大作用,此部位的应力强度因子变大,扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。     

基于多点同步起爆的微装药输出压力数值模拟仿真研究

采用LS-DYNA有限元分析软件,计算了微装药在单点、两点、三点、四点及六点同步起爆下的压力输出。其中,三点同步起爆的输出能量最大,而六点同步起爆无法在起爆中心形成爆轰波叠加。在三点同步起爆模式下,随着起爆中心距增加,输出能量降低至与单药柱相同。当三点同步起爆的起爆中心距为0.35 mm时,装药量为0.78 mg,输出压力可达到8.16 GPa。并且,在三点同步起爆下,提出以PDMS薄膜作为能量吸收元件,有效提高引信系统安全性。     

核电磁脉冲模拟器放电回路的数值分析

介绍了核电磁脉冲模拟器的组成和主要参数,分析了核电磁脉冲模拟器回路的暂态过程,讨论了电路参数、火花电阻和陡化开关击穿时刻对脉冲波形的影响,并提出了改善输出波形的方法。     

电子设备散热器的数值模拟研究

用Icepak软件对电子设备散热器进行了数值模拟,数值模拟得到的结果显示电子设备的散热效果与热管的管径、数量以及发热功率方面存在着密切的关系,为电子设备散热器的进一步优化设计提供了参考依据。     

装备战场损伤试验布局设计仿真研究

装备战场损伤试验存在实施难度大,试验效率低的问题。为提高试验效能,采用AUTODYN,建立预制破片战斗部有限元仿真模型,模拟了战斗部爆炸及预制破片飞散的过程,仿真结果同实弹试验所采集数据基本吻合,验证了所用模拟方法的有效性。通过分析破片侵彻靶板的损伤规律,建立了球形破片撞击靶板损伤相图,结合破片飞散规律,建立了试验布局参考相图。研究结果表明:预制破片战斗部的爆炸及对装备的打击过程,能够通过数值仿真方式准确的进行模拟,从而大大减少试验费用;所建立的试验布局参考相图,能够为试验布局的设计和优化提供一定的参考。     

高超声速气动热化学非平衡效应数值分析研究

通过数值分析研究了化学非平衡效应对气动加热问题的影响.分别以量热完全气体、单组分热完全气体和5组分化学非平衡气体为气体模型,计算了圆柱钝头的绕流流场和壁面热流密度分布,比较并分析了高温化学非平衡效应对流场特性,尤其是气动加热特性的影响.结果分析表明,高温化学非平衡效应可使激波层变薄,激波层内温度大幅下降,从而会严重影响气动热环境特性,是影响高超声速飞行器热防护设计的重要因素.     

光纤线包固化缺陷情况数值模拟研究

光纤线包的缺陷情况极大地影响其高速放线的稳定性,为解决传统有限元模型在模拟较大尺寸线包时无法体现光纤间接触关系的问题,提出一种根据光纤间接触形式等效简化的光纤线包杆梁组合模型。通过杆梁组合模型完成光纤线包热固化缺陷产生与扩展过程的模拟,将模拟结果与实际线包CT影像对比分析,建立不同稍度的线包模型探究芯筒稍度对线包缺陷的影响。结果显示,光纤线包模型的缺陷形式与实际CT影像一致,易产生挤出滑移与裂纹缺陷。随着芯筒稍度的上升,芯筒直径较小一侧的光纤更易产生缺陷,另一侧缺陷的扩展受到阻碍。为光纤线包缺陷情况影响因素的探究提供了一种可行的模型。