接触非线性

摘要： 通过ABAQUS建立羊曲进水塔的三维有限元模型,分析进水塔的抗震损伤。在考虑进水塔塔体材料非线性的基础上,探讨进水塔与基岩之间的相互作用对塔体的地震动力响应。结果表明:在地震荷载作用下,塔体损伤主要集中在塔体腰部两种不同强度混凝土的连接处。与不考虑接触非线性相比,考虑接触非线性情况下的塔顶最大相对位移幅值增加了31.12%,塔体损伤区域较大,损伤耗散能增加34.06%,进水塔模型更加偏不安全。

摘要： 在航空航天领域,复合材料应用愈发广泛。复材部件之间主要通过铆钉、螺栓等紧固件连接,连接时需在复合材料上开孔,这会导致孔附近的应力集中,同时会破坏纤维的连续性,这便削弱了复合材料结构的承载能力,直接影响飞行安全与使用寿命。基于有限元软件ANSYS,考虑预紧力和接触非线性影响,建立了双钉单剪连接件三维模型,得到其变形及应力分布,为后续复合材料连接件强度研究奠定基础。

摘要： RCC坝(Roller compacted concrete dam)的设计应根据各部位功能需求和设计条件,因地制宜的布置,亦应体现RCC坝技术的发展。针对某抽水蓄能电站下库RCC大坝,在设计过程中改变了大坝断面的结构尺寸及横缝间距,采用了“全面碾压混凝土”筑坝技术,调整了坝内其它一些结构布置。依据设计方案,构建了大坝三维全坝段有限元模型,以粘弹性人工边界模拟无限地震的辐射阻尼效应,以动接触力模型模拟各类接触缝面的动力接触非线性影响,分别对运行基准地震(OBE,Operational basis earthquake)和最大可信地震(MCE,Maximum credible earthquake)作用下的抗震安全进行了全面地评估和研究,对OBE下坝体位移、应力和抗滑稳定进行了评价,对比分析了5组MCE地震波作用下坝体横缝、碾压层面以及坝基交界面处张开和滑移。结果表明,尽管MCE作用下大坝出现了局部非线性损伤变形,但其震后仍可保持稳定和正常的挡水功能,不致出现库水失控下泄的灾变风险。

摘要： 本文基于现有“L型”沉沙池右边墙无质量地基模型的线弹性动力分析研究结果,进一步通过考虑沉沙池右边墙-地基接触非线性以及地基辐射阻尼效应,开展了最大设计地震(MDE,max design earthquake)下的非线性动力分析,综合评估了右边墙墙根抗剪、抗弯性能以及墙体与地基接触面滑动和张开情况,结果表明:MDE作用下,右边墙墙根弯矩时程均低于需求能力比(DCR,demand to capacity ratio)允许值,剪力时程存在一定持时范围超过DCR允许值,有发生剪切破坏的可能性,可以通过在墙体根部配置剪力筋,增强其抗剪性能。此外,地震结束后,沉沙池右边墙-地基接触面最终处于闭合状态,表明其具有较好抗倾覆能力。本文针对沉沙池右边墙开展的非线性动力分析可为抗震设计提供科学依据,亦可为强震区沉沙池结构的抗震分析提供参考。

摘要： 盾构隧洞环间接头具有明显的非线性力学特性,合理模拟其受力变形响应是隧洞纵向变形分析中的难点。针对此问题提出了一种简便实用的环间接头分析模型,采用可传压不传拉的接触面单元模拟环间接触,采用基于埋置梁广义位移法的梁单元模拟螺栓,能够同时考虑环间接头处的非线性接触状态和接头螺栓的轴向刚度和剪切刚度,且适用于各种环间连接螺栓形状(直螺栓、弯螺栓或斜螺栓)。通过算例,将有限元模型与理论解析模型计算结果进行对比,验证了该模型的准确性。将该模型应用于某实际工程中穿越断层破碎带的盾构隧洞的纵向变形分析,结果表明:输水盾构隧洞在均质基岩中状态稳定,在断层破碎带区域衬砌环间缝变形和螺栓应力显著增大,但均在设计控制范围之内。该模型可为工程安全建设及运行提供一定参考。

摘要： 柔性管缆限弯器存在接触非线性导致剪弯刚度分析困难。为此先基于悬臂梁方程建立剪弯刚度理论模型;然后构建考虑接触边界的锁合结构数值模型,得到其扭转刚度曲线;最后结合理论分析和数值计算求得考虑接触非线性的限弯器剪弯刚度曲线,并同传统的整体数值方法相比较,验证该半数值分析方法的有效性。对比发现基于半数值方法的限弯器剪弯计算效率远高于传统数值方法,其结果误差也满足工程需求;并且限弯器锁合结构处受接触边界影响有明显的非线性;限弯器子梁这一短梁结构基于Timoshenko梁理论计算的结果精度更高也更保守。相较于传统数值方法,该半数值方法用方程直接表达部分参数与剪弯刚度关系,并可以高效地分析限弯器剪弯刚度,使设计工作更加高效。

摘要： 文章利用UG软件对汽车CAM盖板与CAM支架分离过程进行有限元模拟计算,分析了卡扣的最大应力、最大应变的分布趋势及分离力的变化情况,同时与实验结果对比验证有限元模型准确性.为了提高卡扣分离力,提出了卡扣结构优化方案,并对优化方案再次进行有限元分析,结果满足分离力要求,且与优化后产品分离力一致,说明类似问题利用UG有限元方法分析准确有效.

摘要： 进水塔处于水利枢纽的咽喉部位,在地震时确保其安全对整个工程意义巨大.进水塔塔后高回填在地震时可能与进水塔分开、接触或滑移有关,通过引入接触单元考虑两者之间的相互作用.采用动力时程分析方法研究了塔体结构薄弱位置处应力、应变特点及规律,对水电站进水塔结构与塔后回填混凝土的接触部位进行了地震反应分析研究.分析结果表明,在地震作用下,塔体与塔后回填材料的接触部分在结构薄弱位置易发生应力集中甚至开裂,且呈规律性变化,研究结论基本符合理论预期目标.

摘要： 移动通信天线质量的好坏直接影响移动通信网络的质量和终端用户的感知,无源互调是衡量移动通信天线质量及其影响移动通信网络系统性能的重要参数.研究移动通信天线的无源互调产生机理,围绕金属零件、金属间的紧固连接和金属间的焊接连接三大互调源,从移动通信天线的设计、工艺、制程等方面提出无源互调预防及改善措施,为天线行业批量生产的互调改善提供了极具实用价值的方案和建议,也为行业内无源互调研究提供了新的思路和方法.

摘要： 以某钢筋混凝土圆管涵为工程背景,针对是否考虑土体与钢筋混凝土圆管涵的接触非线性采用两种不同的计算方法对其进行受力分析,且计算中均考虑了钢筋与混凝土的材料非线性.计算分析表明:考虑土体与钢筋混凝土圆管涵的接触非线性后,钢筋混凝土圆管涵的变形增大约30％,混凝土的第一主应力最大值不变,普通钢筋的拉应力最大值增大45.88％、压应力最大值增大16.49％,裂缝宽度最大值是不考虑接触非线性时的2.19倍;钢筋混凝土圆管涵考虑材料和接触双重非线性时,其计算收敛难度显著增大,在对计算结果要求不是很高或硬件条件达不到时,也可不考虑钢筋混凝土圆管涵与土体的接触非线性,采用共节点简化其接触关系,但计算结果偏于危险,建议考虑2作为放大系数.

摘要： 为给太阳翼根部铰链副的承载能力实验提供参考依据,指导试验方案设计,本文采用两级有限元模型进行分析。第一级利用有限元软MSC.Patran/Nastran建立太阳翼根部铰链副总体传力的3维有限元模型,分别施加0°和90°载荷方向上各工况所受最大载荷,确定出最危险的部位。第二级建立该部位的细节有限元模型,利用有限元软件MSC.Patran/Marc进行接触非线性分析,得到该部位的接触力位移曲线,预测出铰链副的最大应力值和破坏部位。经比较预测结果与实验结果保持一致。

摘要： 青州航道桥边跨和连接线深水区通航孔桥采用大节段整体吊装架设方法.针对钢箱梁大节段吊装工序,利用ABAQUS接触非线性分析功能,研究了钢箱梁大节段吊装中最不利荷载作用下吊耳、钢箱梁和加劲件处的局部应力,探讨了吊耳处不同加载方式对钢箱梁各部件应力状态和分布特点的影响,确保大节段吊装期间局部受力可控.研究结果表明:采用直接加载方式与销轴与吊耳耦合连接受力形式,所计算吊耳应力状态与考虑接触非线性时相差较大,计入销轴与吊耳之间接触非线性能够反映吊耳处实际受力状态;大节段吊装中吊耳及局部加劲件受力明确,钢箱梁局部应力水平低且扩散速度快,结构受力处于安全状态.所得结论可供同类型工程参考.

摘要： 常规钻杆无法满足超短半径径向侧钻水平井技术要求,需采用特殊的柔性钻杆来实施钻井.柔性钻杆的极限承载能力直接关系到超短半径水平井钻井的成功.取柔性钻杆中球头连杆、上球座和球头柱键为研究对象,考虑球头柱键和上球座、球头连杆之间的接触,建立了单节柔性钻杆接触非线性力学分析模型.采用理论分析方法,推导了单节柔性钻杆极限扭矩;采用有限元分析法对单节柔性钻杆进行了力学分析,得到了单节柔性钻杆极限扭矩,并将理论计算结果和数值模拟进行比较,结果吻合较好,为超短半径水平井柔性钻杆安全工作提供理论依据.

摘要： 连续管在钻井时容易发生弯曲失稳,由此引起的附加摩阻将影响连续管在定向井中的通过和作业能力,导致不能钻入到预定井深.以连续管、井下变截面工具串和井壁为研究对象,建立了定向井中连续管和井壁的有限元模型.考虑接触和稳定性,建立了定向井连续管接触非线性力学分析方法,使连续管在定向井中后屈曲分析得以实现.采用数值模拟方法,对侧钻定向井23/8"连续管进行了受力和变形分析.计算结果表明,连续管发生正弦屈曲时,轴向力沿井深逐渐增大,摩阻力较大,连续管的变形对计算井深影响不大.

摘要： 从接触非线性的角度出发,更加真实地模拟了支承的接触受力问题,采用不同的接触方式计算得到了支承系统的刚度,避免了传统方法带来的变形误差,并完成了带有一定非线性的模态分析,得到支承系统的固有频率和振型.计算结果可为转子系统的动态特性分析以及壳体的结构设计与改型提供参考.

摘要： 法兰螺栓预紧力的均匀分布对于核能、化工等高压密封容器的长期可靠服役具有重要影响.由于螺栓数目众多引起的分析模型大、上下法兰面接触引起的接触非线性、分组分阶段螺栓预紧引起的多分析工况,导致难以采用有限元方法来精确模拟螺栓预紧过程.现代软硬件的发展,使得大规模快速有限元分析能够方便实现.以ADVENTURECluster软件为例,通过对高温气冷堆一回路压力容器42个M88主螺栓的分组分阶段预紧过程进行了数值模拟.预紧分为7组两个阶段进行.分析结果表明:不同组螺栓不同阶段的预紧,对其他螺栓的预紧力会产生不同的影响.该模拟方法不仅可用于核能行业,并可推广至化工、机械等其他领域.

摘要： 在大型钢结构安装过程中，经常涉及到局部承载点如吊耳、锚点、支撑点等的设计。本文根据规范和相关理论，给出了吊点局部分析的要点，特别对分析模型及荷载约束条件的给定进行了探讨，说明在某些情况下考虑材料非线性及接触非线性的必要性，并对承载点的设计提出了参考意见．

摘要： 在大型钢结构安装过程中，经常涉及到局部承载点如吊耳、锚点、支撑点等的设计。根据规范和相关理论，给出了吊点局部分析的要点，特别对分析模型及荷载约束条件的给定进行了探讨，说明在某些情况下考虑材料非线性及接触非线性的必要性，并对承载点的设计提出了参考意见。

摘要： 球头联接件作为卫星推进系统管路装配中的重要零件之一,是关系到整个卫星在轨运行是否高可靠性及长寿命的关键.针对推进系统管路球头结构联接形式的特点,本文通过球头螺纹力学分析计算球头结构的最大及最小拧紧力矩值.采用接触非线性有限元方法对球头结构进行建模分析,分别得出在最大及最小载荷工况下球头螺栓部分准确的等效应力分布和接触应力的大小,并验证ANSYS有限元工程分析法的正确性.

摘要： 为了提高防屈曲支撑的整体稳定性,提出一种新型外围约束机制.通过在外套筒内壁设置不同形式的加劲管,增强了支撑的抗侧刚度.对支撑进行ANSYS数值模拟,在进行非线性屈曲分析的过程中,同时考虑材料、几何、接触三大非线性以及初始几何缺陷,分析其在不同形式加劲下支撑的有效应力、侧向变形及承载力.

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子、和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明提供一种GIS断路器接触电阻的非线性拟合方法，包括以下步骤：S1：构建GIS断路器接触电阻及GIS断路器外壳模型，并通过仿真采集GIS断路器温度数据；S2：构建GIS母线接头接触电阻数值计算模型；S3：建立GIS母线接头接触电阻非线性拟合模型并根据步骤S1收集的GIS断路器温度数据计算出GIS母线接头接触电阻计算值。本发明通过简化GIS断路器模型以及利用非线性拟合，计算出精确的接触电阻值，降低系统运行成本，提高输电线路运行的可靠性。

摘要： 本发明公开一种利用非线性效应评价固固界面接触特性的方法，包括以下步骤：S01，建立各向同性固固粘接界面模型；S02，利用微扰法推导出反射波和透射波的表达式；S03，定义四个非线性参数以评价固固粘接界面的接触特性；S04，绘制四个非线性参数随接触应力变化的曲线；S05，利用超声信号发生器选择合适频率的激励信号混叠；S06，将采集到的信号通过快速傅里叶变换，得到相应的频谱图像的，测量得到试件在不同压力下的非线性参数；S07，通过对比理论值与实际值，分析得到非线性参数与试件粘接强度存在单调关系。本发明提供的一种利用非线性效应评价固固界面接触特性的方法，能够更好地评价粘接件界面的粘接强度及接触情况，更为有效地对粘接件进行质量监测和维护。

摘要： 本发明公开了一种综合接触和材料非线性的无源互调预测方法，该方法首先对器件的材料成分和所占比重进行确定，能够将器件非线性来源进行预判，然后考虑接触面的两种接触状态和器件中存在的磁性金属，将形成的4种非线性电阻整合到一个等效电路中，能够同时分析接触和材料的非线性效应对无源互调的影响，并采用4个可调比例因子进行优化，从而确定完整的综合了接触和材料非线性影响的无源互调预测模型，能够更加精确地对信号频率、功率对互调产物的影响进行定量研究，同时，也能对高阶的互调产物的功率进行精确预测。

摘要： 本发明公开了一种用于动量轮的多摩擦接触面非线性吸振‑耗能装置，包括减振弹片、辅助支架、安装螺栓、拧紧螺栓、安装螺母和拧紧螺母。其中，减振弹片上设计有吸振质量，利用动力吸振原理，可实现振动能量由动量轮向减振弹片转移；减振弹片与动量轮轮辐之间形成水平非线性摩擦接触面，减振弹片与辅助支架之间形成竖直非线性摩擦接触面，通过多个摩擦接触面的干摩擦迟滞耗能作用，实现振动能量由动量轮向减振弹片转移过程中的高效耗散；通过对拧紧螺母的拧紧力矩大小的调整，可实现干摩擦迟滞耗能的最优化控制。本发明的吸振‑耗能装置具有结构简单、减振频带宽、减振效率高、载荷适应性强等优点，在振动控制领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明属于三维热传导有限元求解技术领域，具体涉及一种基于有限元算法的非线性接触热阻热分析求解方法。本发明针对目前热分析领域无法处理非线性接触热阻的弊端，将接触热阻问题转化为等效的边值问题，并提出一套新型非线性求解器，使用基于能量函数的牛顿‑拉夫逊方法对得到的有限元方程进行求解，通过在每步NR迭代中寻找一个最优的的近似值使得牛顿‑拉夫逊方法的总体迭代次数减少；在不改变原有模型的基础上，高效、规范、精确地实现了非线性接触热阻热分析求解。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明公开了一种用于动量轮的多摩擦接触面非线性吸振‑耗能装置，包括减振弹片、辅助支架、安装螺栓、拧紧螺栓、安装螺母和拧紧螺母。其中，减振弹片上设计有吸振质量，利用动力吸振原理，可实现振动能量由动量轮向减振弹片转移；减振弹片与动量轮轮辐之间形成水平非线性摩擦接触面，减振弹片与辅助支架之间形成竖直非线性摩擦接触面，通过多个摩擦接触面的干摩擦迟滞耗能作用，实现振动能量由动量轮向减振弹片转移过程中的高效耗散；通过对拧紧螺母的拧紧力矩大小的调整，可实现干摩擦迟滞耗能的最优化控制。本发明的吸振‑耗能装置具有结构简单、减振频带宽、减振效率高、载荷适应性强等优点，在振动控制领域具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于声学黑洞非线性接触的柴油机减振基座，该减振基座包括基座顶板、基座底板、承重梁和声学黑洞结构；承重梁设于基座顶板与基座底板之间；基座顶板与基座底板之间至少设置有一块承重梁；至少有一块承重梁上连接有声学黑洞结构，声学黑洞结构与基座顶板、基座底板分别平行；基座底板上设有锥形接触结构，锥形接触结构设于声学黑洞结构下方；锥形接触结构与声学黑洞采用非线性接触。本发明通过在承重梁上设置声学黑洞结构，将柴油机工作时发生振动转移到声学黑洞结构上，进行减震；声学黑洞结构通过与锥形接触结构进行非线性接触，将声学黑洞结构上低频能量转化成高频能量，改变原有振动波的频率，提高减振的速度和效果。

摘要： 本发明提供一种适用于分析叶片‑楔形缘板阻尼器的非线性接触模型构建方法及系统。获取叶片‑楔形缘板阻尼器网格数据结构对象及动力学参数；基于所述网格数据结构和动力学参数构建叶片‑楔形缘板阻尼器动力学模型；基于叶片‑楔形缘板阻尼器动力学模型，构建叶片‑楔形缘板阻尼器非线性接触响应模型；基于所述模型、网格、节点及所述动力学参数输出非线性分析文件，以供非线性接触分析求解器生成非线性接触分析模型并进行数值计算。本发明通过建立叶片‑楔形缘板阻尼器的接触运动模型、发展多重减缩技术和时频域求解技术，提出了能反映阻尼器滚转、惯性和柔性影响的求解效率更高、更稳健的叶片‑楔形缘板阻尼器动力学模型的强迫振动响应求解方法。