锚杆系统低应变动力响应的数值模拟分析

描述：建立了锚杆-围岩结构系统三维轴对称有限元计算模型,并利用动力有限元法对锚杆系统瞬态动力响应进行了分析。对于完整锚杆系统,围岩质量较好、较为坚硬时,杆顶速度响应信号的衰减速度较快,锚杆杆底反射信号较不明显;围岩质量较差、较为软弱时,信号衰减速度较慢,杆底反射信号较清晰;在损伤锚杆系统中,当锚杆系统筋材存在损伤时,损伤处反射波较明显,而当锚固砂浆存在局部损伤时,损伤处的反射波不明显,但杆底反射波比较明显。

带冠和冷却小孔涡轮叶片振动特性分析

描述：某发动机第一级涡轮叶片是带有矩形冠和９小孔冷却涡轮叶片，为分析该级叶片振动特性，建立了有限元模型，分析了小孔、均匀温度场和非均匀温度场下、叶冠边界条件等对振动特性的影响。同时，依据共振疲劳损伤寿命理论确定叶冠的最佳间隙值，来增加使用寿命。计算结果表明：在无真实的温度场时，考虑工作时的平均温度是有效的工程处理方法；小孔对叶片振动特性的影响是较微弱的。

髋臼缺损有限元模型的建立及力学分析

描述：背景:目前已设计了多种假体可用于伴有骨缺损的髋臼翻修手术,重建髋臼骨缺损对于翻修手术的成败至关重要。为了更好地评价翻修假体的设计,有必要对髋臼翻修前后的应力分布进行详细了解。目的:建立髋臼缺损的有限元模型,研究其在正常步态周期内的应力变化。方法:取正常男性完整骨盆标本,获取髋臼区空间结构三维坐标数据,建立人正常及缺损髋臼的有限元模型,应用有限元分析公式计算两种类型髋臼在正常步态周期内的应力变化规律。结果与结论:研究证实在正常步态周期内,正常髋臼的最高应力位于髋臼外上部,并且取决于髋关节力的大小和方向。髋臼区应力分解为指向髋臼外上部的主要部分和指向耻骨支撑区的次要部分。而在髋臼缺损模型,负荷传导的部位从髋臼缘的前上方变到后上方和耻骨支撑区。结果表明有限元分析是研究缺损髋臼应力变化及其翻修假体设计的有效方法。

薄壁曲线箱梁桥剪滞效应分析的一维有限单元法

描述：在分析曲线箱梁桥剪滞效应时,使用多参数翘曲位移函数,并考虑了轴力平衡条件;在流动的圆柱极坐标系下,建立了包含剪滞效应的每节点有10个自由度的薄壁曲线箱梁一维有限元列式.分析结果与文献[1,2]中的结果比较表明:该方法是简捷而有效的.

大跨度斜拉桥动力特性分析

描述：本文提出一种计算大跨度钢桁梁斜拉桥动力特性的方法。文中分别采用桁段有限单元、空间梁元、空间杆元计算斜拉桥中桁架、桥塔、拉索的刚度矩阵与质量矩阵，采用子空间迭代法求解特征方程，所得结果可供设计参考

移动荷载作用下板式轨道的有限元分析

描述：用有限元法分析了板式轨道在移动荷载作用下的动力响应.视板式轨道为如下模型:钢轨为离散粘弹性支点支承的长梁;轨道板为连续粘弹性基础支承的短梁.视板式轨道及移动荷载为一个系统,运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立该系统的振动方程组.研究了移动荷载的速度、钢轨的类型和钢轨支点的弹性系数对钢轨及轨道板动力响应的影响.算例结果表明:在其他参数相同的情况下,增大钢轨支点的弹性系数,钢轨的动力响应减小;使用较重型的钢轨有利于减小钢轨和轨道板的动力响应;随着移动荷载速度的提高,钢轨和轨道板的动力响应增大.

薄壁箱梁剪力滞分析的参数翘曲位移函数及其有限元法

描述：在分析箱梁剪力滞效应时，用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离的影响，并且考虑轴力平衡条件，构造薄壁箱梁（可蜕变为开口截面梁）的翘曲位移函数，导出了控制微分方程、边界条件及相应的一维有限元列式。数值计算比较和模型实验验证表明，本文方法是简单而有效的。

桩锚边坡支护结构地震响应分析

描述：为了弄清楚桩锚支护边坡的动力特性和抗震机理,考虑土体与支护结构相互作用及其协同工作建立有限元模型,进行了水平地震激励下桩锚支护边坡的动力响应。研究内容包括边坡水平地震响应,桩的地震响应,锚杆的地震响应。结果表明,在地震作用下边坡发生了永久位移,延性大、有很好的抗震性能,锚杆轴力沿全长变化不均匀,在滑移面附近幅度最大,桩内力和锚杆轴力在地震作用下明显增大。

有限元技术及其在人工髋关节领域的应用

描述：髋关节具有独特的解剖学特点及复杂的生理功能,在人体直立和活动中发挥重要的作用。针对其正常力学结构和病损修复后的生物力学研究为临床所重视。而鉴于其结构的复杂性,在体的力学研究存在很大困难,多数实验是通过动物模型来完成,从而对实验结果的可靠性产生不同程度的影响。有限元技术是计算机力学分析的重要方法之一,已成功应用于工程力学的多个领域,尤其是对于不规则构件的力学分析,有其独特的优势。有限元分析法被应用于矫形外科领域,在全髋关节置换前后应力分布规律的研究、骨水泥等移植材料的应力分析、假体的优化设计、假体界面受力情况及表面磨损等方面已取得了很大进展。有限元法自引入生物力学领域以来,改善了我们在生物力学方面的研究思路,通过不断地完善与发展,在人工关节的研究中将具有更广阔的前景。

水下焊接机器人磁块单元的优化设计

描述：磁路设计是爬壁机器人的关键技术之一,针对一种新型水下移动焊接机器人的柔性履带吸附与张紧问题,提出一种既可增加机器人负载能力,又能实现履带非接触式张紧的新型双磁路磁块单元结构。运用有限元方法,建立了该磁块单元的数值计算模型,研究了永磁体、轭铁及铝块等因素对磁块单元吸附力的影响,分析了磁块单元周围的磁场分布,对其关键结构参数进行了分析和优化设计,使磁块单元能够为机器人提供较强的吸附力与合适的张紧力。通过试验表明,仿真计算结果与实际测试结果基本相符。