箱涵有限元分析与内力图绘制     

徐艇  郭冰鑫 《防灾减灾学报》2018,(2):92-96

箱涵结构形式广泛应用于道路交通和水利工程中,长期以来限于计算手段,工程界多以结构力学计算方法借用刚性杆系计算原理简化近似计算,不能真实的反映工程实际。随着计算技术的发展,有限元方法逐渐地应用于工程设计实践,使得工程设计更加接近实际。运用有限元法进行钢筋混凝土结构设计包含三个阶段:有限元分析应力应变,将应力积分为内力,画出内力图、进行钢筋混凝土结构设计。本文以某工程箱涵横截面设计为例,分别运用ANSYS和AUTOCAD的命令行格式,将应力应变分析、内力转换和内力图绘制三个阶段串联起来,实现了计算成果的快速可视化。  相似文献   

基于矢量有限元的带地形大地电磁三维反演研究          下载免费PDF全文

顾观文  李桐林 《地球物理学报》2020,63(6):2449-2465

研究了基于矢量有限元方法的大地电磁带地形三维反演算法并开发了三维反演计算程序代码.在大地电磁场正演数值模拟方面,采用并行直接稀疏求解器PARDISO且无需进行散度校正的快速正演方案,对典型地形模型,在中等规模计算条件下,与双共轭梯度法(BICG)计算结果比较,发现PARDISO比BICG快10倍以上;通过理论模型试算,并与前人的有限元法计算结果对比,验证了带地形三维正演计算程序的正确性.在反演方面,本研究基于共轭梯度方法编写了大地电磁带地形三维反演代码,为了避免直接求取雅可比矩阵,将反演中的雅可比矩阵计算问题转为求解两次“拟正演”问题,进而将PARDISO的快速正演方案应用于“拟正演”问题的求解,以提高反演计算效率.利用开发的反演算法对多个带地形地电模型的合成数据进行了三维反演,反演结果能很好地重现理论模型的电性结构,验证了本文开发的三维反演算法的正确性和可靠性.最后,利用该算法反演了某矿区大地电磁实测数据,反演得到的三维电性结构清晰地反映了研究区的地电特征,将反演结果与该区已有地质资料结合进行解释,应用效果明显,进一步验证了本文算法的有效性.  相似文献   

基于向量式有限元的网壳结构地震易损性分析     

曲激婷  宋嘉诚  霍林生 《世界地震工程》2024,(1):96-106

为解决网壳结构地震易损性研究中,增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA)所面临的结构非线性分析耗时长且求解困难的问题,提出了一种基于向量式有限元的IDA方法。首先,以一个Kiewitt-8型单层球面网壳为例,验证了向量式有限元方法求解结构地震响应的准确性,其次选取12个不同参数的Kiewitt-8型单层球面网壳为研究对象,并考虑材料不确定性进行IDA分析,以地震峰值加速度与结构最大节点位移比为参数,绘制了结构在地震作用下的IDA曲线和轻微破坏、严重破坏及倒塌这三种性态下的易损性曲线。结果表明：向量式有限元能高效且准确的求解网壳结构的地震响应,屋面质量和矢跨比的增加均会增加三种性态点的超越概率;对于本文的网壳结构算例,求解时间仅为传统有限元方法的1/15,误差在3%以内,屋面质量和矢跨比的改变导致地震危险性最大增加了75%。  相似文献   

异种金属复杂体系阴极保护电位场有限元建模          下载免费PDF全文

王爱萍  杜敏  王庆璋 《海洋科学》2009,33(8):54-57

海洋防腐工程中受阴极保护金属构筑物表面的电位电流分布常常是不均匀的,而金属表面的电位电流只有在一定范围内才能使构筑物受到有效和适当的保护.尤其是复杂而庞大的海洋钢结构物(如滨海电厂钛管凝汽器)阴极保护系统的设计和监测较复杂,此阴极保护下电化学场的计算,对评价阴极保护效果,优化阴极保护设计有重要意义.采用电化学场中的拉普拉斯(Laplace)方程,使用四节点四面体和合适的形状函数对水室表层和复杂结构体系周围场域进行离散.用有限元计算法,通过对各单元的分布和整个求解区域的总和,建立了两种不同金属组成复杂结构体系的三维有限元数学模型.  相似文献   

上海市气象场与SO₂浓度数值模拟          下载免费PDF全文

余瑶  刘品高  陈万隆 《大气科学学报》2003,26(1):47-55

采用地形坐标系下适合于复杂地形且满足地-气耦合的静力学三维中-β尺度气象预报模式,使用08时的实测流场经变分法初始化后得到的初始流场,模拟研究了上海地区的局地流场时空演变特征。模式较细致地考虑了湍流、长短波辐射、凝结、蒸发、地表热力平衡等因子,在此基础上,使用有限元法数值求解一阶闭合的三维欧拉平流扩散方程,模拟了上海地区的SO₂浓度分布。结果表明:上海的局地流场具有明显的日变化特征,受海陆温差的影响明显,日间风速较夜间风速大,风向呈顺时针旋转;在不稳定层结情况下,高架点源排放的高空污染物对地面的污染物浓度有贡献,会造成地面污染物浓度升高。  相似文献   

立节北山滑坡地震稳定性及破坏过程三维有限元分析     

丛凯  马宗源  李瑞冬 《西北地质》2023,(2):283-291

针对甘肃省舟曲县立节镇北山滑坡在地震情况下的稳定性及失稳后可能威胁的范围问题，笔者使用显式有限元及动力学大变形方法分析了该滑坡在地震情况下的稳定性及失稳后的破坏过程。首先基于滑坡纵剖面建立二维平面应变模型分析滑坡稳定性及破坏过程，之后使用航测点云数据建立三维滑坡模型进行计算分析。地震条件下三维计算确定的滑坡安全系数结果低于1.0，较二维计算结果低7.7%；三维情况计算出的滑动距离达1.73 km，高于二维情况17%，说明滑坡灾害问题使用二维小变形方法得出结果偏于危险。笔者采用显式有限元、三维及大变形计算方法分析更符合实际，可为滑坡灾害的工程防治提供科学理论依据。  相似文献   

超低频声压水听器的设计仿真与测试          下载免费PDF全文

于砚廷  苏伟  王振  张超  郑轶 《海岸工程》2019,38(2):96-104

随着减振降噪及消声技术的发展,水声探测技术逐渐向低频段延伸。相应地,对适用于超低频频段且具有高灵敏度的水听器需求也越来越迫切。该研究基于有限元理论,对4种形式的声压水听器进行了灵敏度对比分析,构建了超低频、高灵敏度声压水听器的系统模型;通过仿真,得到了其前二阶模态,空气及水中的导纳曲线,以及声压接收灵敏度,仿真结果表明,超低频频段内,该研究设计的声压水听器在空气及水中的频响曲线平坦。基于仿真结果进行了样机制作,对所研制的实物样机进行了实验测试,测试结果表明该种声压水听器具有良好的超低频响应特性以及较高的灵敏度。通过对实物样机的测试,验证了其实用性。  相似文献   

恶劣气候对超声换能器声场影响的仿真分析     

翟光贤  禹胜林  王冰梅  杨恒祥 《气象科技》2021,49(3):328-335

压电式超声风速传感器相对于传统的机械测风仪器具有更高的精度和可靠性,但实际使用过程中,一些地区户外气候环境复杂,当遭遇恶劣天气时会对超声换能器发出的辐射声场造成影响.利用COMSOL有限元分析软件针对压电式换能器在已知半径的球型区域内声场分布进行模拟分析,通过改变换能器与空气耦合的边界条件,模拟了暴雨和沙暴两种恶劣天气...  相似文献