关键词： 波形板异形柱   梁柱节点   可恢复功能   抗震性能   有限元分析  

摘要： 为发展波形板钢异形柱的配套梁柱节点，并满足结构震后功能修复和抗倒塌性能的需求，提出一种可恢复功能屈曲约束型波形板异形柱-梁连接节点。通过有限元软件ABAQUS对3组节点算例进行拟静力分析，研究关键构造参数对节点抗震性能的影响，并提出节点承载力简化计算公式。结果表明，新型节点属于半刚性连接节点，具有良好的耗能能力和延性，可以有效实现塑性铰外移，并能实现震后功能恢复。减少翼缘螺栓数量，节点的屈服荷载和极限荷载分别下降34.3%和39.3%，耗能机制以翼缘盖板摩擦滑移耗能为主，累积耗能减少38.2%。螺栓孔洞形式主要影响节点的极限荷载和耗能能力，建议悬臂梁翼缘采用长圆孔螺栓形式，有利于提升节点的耗能能力。建议翼缘盖板厚度取梁高的1/20～1/16，狗骨削弱率取0.6～0.8，此时节点可具备足够承载能力且耗能性能良好。提出的节点屈服荷载计算公式精度较高，可为节点设计提供参考。

关键词： 导纳测量   频率耦合   逆变器   宽频带信号测量  

摘要： 实现并网逆变器的导纳测量对于新能源并网稳定性分析起着关键作用。本文提出一种高精度并网逆变器频率耦合导纳的测量方法。该方法先将基于扰动注入的导纳测量过程看作是确定性分量的测量过程；通过将扰动注入后的信号看作是宽频带信号，提出了基于多项式拟合的宽频带信号确定性分量测量方法；最后，搭建了基于确定性分量的逆变器频率耦合导纳测量框架。仿真及实验结果表明，相比于现有方法，所提方法能实现宽频带信号的精确测量，在多种电网频率场景下可以准确测量出频率耦合导纳特性，对于确定性分量的测量有着很好的适用性。

关键词： 高速铁路   路基不均匀沉降   路基沉降治理   模型试验   有限元分析  

摘要： 高速铁路路桥过渡段无砟轨道对路基结构变形的控制要求非常严格，为满足毫米级的线路平顺性要求并解决路基不均匀沉降问题。针对高铁路桥过渡段路基沉降特性，研究提出一种可调高轨道结构，即在轨道下预埋智能顶升设备，当路基发生沉降后通过对轨道精准顶升使其恢复至设计高程。首先使用智能顶升设备对一段足尺无砟轨道模型进行顶升试验，探究在不同沉降类型下顶升对轨道受力状态和整体工作性能的影响；接着采用ABAQUS有限元软件建立列车—轨道—可调高轨道结构有限元模型，探究沉降在治理前后对高速列车行车的影响。研究结果表明：顶升模型实验发现，轨道未出现离缝且同一位置处轨道板和底座板应变值的一致性表明顶升过程中轨道整体性能稳定，验证了顶升设备的安全性；在不同沉降工况下，轨道板应变峰值集中在轨道中心线，并随沉降幅值增加而增大；仿真分析表明，路基不均匀沉降严重影响列车行驶的安全性和平稳性，造成多项动力学性能指标超限；通过可调高轨道结构对路基沉降治理后，有效改善了沉降带来的负面影响，恢复列车动力学性能至接近无沉降状态，验证了可调高轨道结构解决高铁过渡段路基不均匀沉降问题的有效性。研究成果为高铁过渡段路基不均匀沉降整治提供了有效的解决方案，以期将过渡段路基从严格的工后沉降5mm控制指标调整回归至平稳性的基本要求。

关键词： 覆膜支架   结构设计   有限元分析   力学性能  

摘要： 为了深入探究覆膜支架的金属支架结构设计如何影响其径向支撑性、弯曲柔顺性以及植入血管后的各项生物力学表现，选择了3种不同结构（Z型、M型、U型）的覆膜支架，并通过有限元方法建立了相应的模型，随后，分别模拟了这些支架的径向支撑、弯曲和植入血管的过程，并从中提取了覆膜支架的应力、径向支撑力、弯矩以及血管应力作为关键评估参数。研究结果表明，金属支架的结构设计对其力学性能影响显著。具体而言，在径向支撑性测试中，当施加相同的径向位移载荷时，M型结构覆膜支架展现出比Z型和U型更高的径向支撑力。此外，通过增大M型结构覆膜支架的支架丝半径并减小支架高度，可进一步优化其径向支撑性能。在弯曲柔顺性方面，M型结构覆膜支架在弯曲时所产生的弯矩最小，表明其柔顺性最佳。随着M型结构覆膜支架高度增加，其柔顺性减弱，而支架丝半径的变化对柔顺性的影响相对较小。至于植入血管的压握过程中，Z型和U型结构覆膜支架产生的最大等效应力相近，且均远低于M型结构，然而，在植入血管的过程，Z型结构覆膜支架对血管产生的最大等效应力为3者中最小。重要的是，3种结构覆膜支架对血管产生的最大等效应力均未超过血管的屈服强度，确保了血管的安全性。

关键词： 螺栓连接   应力松弛   弹性应力建模   解析方法   理论分析   有限元分析  

摘要： 为了揭示螺栓连接在长期服役过程中的应力松弛机理，对服役条件下螺栓连接的蠕变机理与性能保持行为进行了系统性分析，结合简化解析方法和有限元分析，对螺栓和法兰在不同服役时间内的应力松弛进行了深入探讨。采用了一种简化的解析方法，以解决螺栓法兰连接中的蠕变应力松弛问题，特别关注法兰和螺栓材料的蠕变松弛。通过与三维数值有限元方法比较，验证了该方法的有效性，分析了不同服役时间对螺栓预紧力衰退的影响。仿真结果显示，仿真模型1000 h时整体蠕变松弛为45.2%，3 000 h时整体蠕变松弛为50.8%，6 000 h时整体蠕变松弛为63.3%。解析结果显示，解析模型1 000 h时整体蠕变松弛为53.4%，3 000 h时整体蠕变松弛为60.5%，6 000 h时整体蠕变松弛为73.4%。结果表明，服役时间越长，预紧力先快速下降，随后逐渐趋于稳定。总之，本研究通过详细的理论分析和数值模拟，揭示了螺栓连接在长期服役中的应力松弛机理，提供了可靠的预测方法和设计优化方案。

关键词： 电磁学  

ISBN: (纸本)9787111764977

摘要： 本书共11章，第1章对Ansys电磁场有限元分析进行了简要叙述，并介绍了后续章节常用的电磁宏和远场单元内容；第2～4章介绍了二维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析；第5～8章分别使用标量法、棱边单元法对三维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析进行了介绍；第9章介绍了稳态电流传导分析；第10章对静电场h方法分析进行了介绍；第11章介绍了电路分析的内容。

关键词： 双侧基坑   既有地铁隧道   变形规律   有限元分析   现场实测  

摘要： 双侧基坑开挖卸载会引起周边既有构建筑物的变形，严重时会引起构建筑物的倒塌。为此，本文以软土地区某临近地铁的双侧基坑工程为背景，运用有限元软件建立三维基坑-隧道模型，通过控制变量法，分析两侧基坑开挖顺序和地下连续墙厚度对基坑自身和既有隧道变形的影响，并将数值结果与实测结果对比。基于现场实测数据，探讨基坑不同开挖阶段隧道管片收敛和竖向位移的变形规律。研究结果表明：计算结果与实测结果吻合较好；两侧基坑交替开挖比仅单侧基坑先开挖能更好的控制地连墙水平位移、隧道水平和竖向变形；增加地下连续墙厚度能有效减小地连墙和隧道变形，最佳地连墙厚度为1.0 m；既有隧道水平和竖向变形主要发生在第二阶段和第三阶段施工，且基坑开挖卸载对弯曲段隧道的变形影响更为显著。本文成果可为类似工程提供一定的借鉴与参考。

关键词： 道路与铁道工程   钢轨脱碳层   有限元   材料非均匀特性   轮轨接触  

摘要： 钢轨脱碳层表面到基体的材料力学性能表现出较强的非均匀特性，这些性能的变化对轮轨滚动接触有较大影响。本文采用ANSYS/LS-DYNA建立了可以考虑钢轨脱碳层特性的三维高速轮轨瞬态滚动接触有限元模型，分析了脱碳层对轮轨接触行为的影响规律。通过纳米压痕试验获取脱碳层非均匀材料弹性模量和硬度，从钢轨基体到脱碳层表层，弹性模量和硬度逐渐减小，与钢轨基体相比，脱碳层表层弹性模量和硬度分别降低了10%和34%。计算并对比了脱碳钢轨和未脱碳钢轨的轮轨接触状态，发现钢轨脱碳层对轮轨接触斑大小、黏滑区分布和法向接触应力的影响可以忽略，但对等效应力和应变、摩擦功有较大影响；考虑脱碳层影响后，最大等效应力降低20%，最大等效应变增加115%；虽然脱碳深度只有0.55 mm，但对V-M等效应力的影响深度达3.56 mm。

关键词： 拱桥   开裂模式   悬链线理论   开裂荷载   有限元分析  

摘要： 为探究拱结构裂缝产生时机及开裂截面受力状态,基于悬链线拱桥的分析方法及理论,结合拱桥的两种开裂模式,根据临界开裂荷载状态对拱桥的开裂进行了理论研究,推导了悬链线无铰拱桥开裂荷载的解析公式。最后基于ABAQUS有限元软件,建立6 m无铰拱缩尺有限元模型,对文中解析公式进行了验证。结果表明:该开裂荷载解析公式与模型计算值较为吻合,最大误差为6.66%,证明了文中表达式的准确性与实用性,满足工程的需求。该研究可为拱桥及类似拱结构受力计算及状态评估提供借鉴参考。

关键词： 曲梁单元   多项式位移分布模式   单元刚度矩阵   单元质量矩阵   有限元分析  

摘要： 为满足曲线梁桥有限元分析的需要，根据有限元分析理论，通过引入多项式位移分布模式构造曲梁单元的位移形函数，利用虚功原理推导局部坐标系下曲梁单元的刚度矩阵和一致质量矩阵表达式，并由曲梁单元空间坐标建立局部坐标系与整体坐标系之间的坐标转换矩阵，运用Fortran语言编制相应的有限元计算程序，对比分析3种模型的静动力性能和自振特性进行验证。研究结果表明，曲梁单元模型与实体模型的计算结果吻合较好，验证了曲梁单元刚度矩阵、质量矩阵的准确性。为后续曲线梁桥的力学性能分析提供了理论参考，可以为工程实践中的设计和评估提供有力支持。