初始缺陷

摘要： 目的基于细观多尺度理论,针对含初始缺陷(气孔)的混凝土强度,进行参数化研究。方法制作不同缺陷水平的立方体混凝土试件,进行单轴压缩试验;在此基础上,基于Monte Carlo法,编制Python脚本程序,驱动ABAQUS随机有限元平台,进行混凝土三级配骨料颗粒2D和3D细观模拟研究。结果球形骨料混凝土损伤的3D数值模拟分析结果为斜剪形破坏,与混凝土单轴压缩试验的破坏结果吻合;2D多边形、圆形、椭圆形骨料的数值模拟结果均与试验结果相差较大。结论3D细观数值模拟分析更适用于混凝土细观缺陷理论研究。

摘要： 为揭示用于风电、水利轮船等大型齿轮在存在初始缺陷下的摩擦磨损特征,避免早期灾难性故障的发生,对线形初始缺陷下斜齿轮磨损特征与演变过程进行实验研究。采用控制变量法,通过电火花线切割的方式沿齿宽方向加工出线形初始缺陷。为加速实验进程,实验齿轮的齿宽为标准齿轮的1/3。实验过程中采用功率闭流式加载方式施加高扭矩恒定载荷,使用颗粒计数器和分析式铁谱仪分析油样磨粒,并利用扫描电镜观测并分析齿面磨痕形貌。结果表明:线形初始缺陷会加速齿轮齿面磨损,导致齿轮提前进入疲劳磨损阶段,并引起齿面发生严重损伤,产生的磨粒尺寸较大;齿轮啮合产生的油泥污染物会加剧缺陷处的磨损,从而导致齿轮断裂失效。

摘要： 为确保附着式升降脚手架的安全可靠,使用ANSYS有限元软件对考虑初始缺陷的附着式升降脚手架架体进行稳定性分析,研究结果表明:在未考虑初始缺陷时,提升工况时爬架结构抗失稳性能较好,抗失稳性能满足工程的实际需求,不容易在工程中发生屈曲失稳的现象;在考虑初始缺陷后,随着初始几何缺陷不断增大,架体的极限承载力几乎保持不变,但是架体产生了平面外弯曲失稳、平面内弯曲失稳和沿中线扭转失稳三种失稳模态且失稳模态变化大。

摘要： 用纤维增强树脂复合材料(FRP)约束轴压构件,有利于提高构件的抗压性能。然而在实际工程中的构件没有完全轴心受压,这是由于构件存在各种初始缺陷。本文采用有限元软件ABAQUS模拟了GFRP约束圆钢管轴压与偏压的不同状态,分析了GFRP约束厚度与受压偏心距对约束构件压曲性能的影响。当试件受压偏心距一定时,随着GFRP约束厚度的增加,试件的受压峰值荷载呈非线性递增趋势。当偏心距为零时,试件的受压峰值荷载递增效果最为明显。

摘要： 基于Ansys workbench有限元仿真软件,对含初始缺陷的圆柱壳体进行了外压屈曲的仿真研究。首先进行了理想圆柱壳体的特征值屈曲分析,得出前30阶线性屈曲失稳模态作初始几何缺陷。然后基于单一模态缺陷法和组合模态缺陷法建立具有初始几何缺陷的模型,利用有限元仿真分析的非线性稳定算法和弧长法进行非线性屈曲分析。最后设计圆柱壳体静压屈曲实验,得出了临界屈曲载荷。将非线性屈曲分析结果与实验结果、承压结构工程分析方法计算结果作对比分析,结果表明:弧长法与非线性稳定算法相比,预测精度更高;承压结构工程分析方法求出的结果非常保守,临界屈曲载荷远低于实验结果;第1阶模态缺陷不是对圆柱壳体承压能力最不利的初始缺陷,最不利初始缺陷的模态阶数一般为低阶;模型的初始缺陷幅值大小对临界屈曲压力有较大的影响,但对最不利初始缺陷的模态阶数没有影响。2种初始缺陷构造方法都是可行的,但低阶多模态组合缺陷模型具有更精准的预测精度,误差约为3.55%。

摘要： 为研究Π型连接件对由冷弯薄壁C型截面钢拼合得到的钢梁在受弯情况下的力学性能的影响,文章利用有限元软件ABAQUS对11根拼合梁建立精细有限元模型。对考虑初始缺陷的两端简支拼合梁进行两点加载,采用非线性分析方法对包含不同间距、长度、位置的Π型连接件的拼合梁有限元模型进行了数值参数分析,结果表明设置连接件能在一定程度上提高梁的抗弯承载力;减小Π型连接件的间距及增加连接件长度对梁的极限承载力提高作用并不显著;在纯弯段集中布置连接件可以很好的控制由局部屈曲现象的发生。

摘要： 为研究钢箱组合梁桥施工过程对桥梁弯扭稳定性的影响程度,以某匝道接线桥为依托,选取施工过程荷载、波形顶板厚度、施工顺序、箱梁初始几何缺陷作为基本影响因素,利用abaqus构建精细化有限元模型,针对这些因素对简支梁弯扭稳定性的影响规律进行了分析。分析表明:波纹钢顶板厚的增大能在一定程度上提高箱梁的抗扭刚度,合理的施工顺序能改善其动力性能,减小施工期间屈曲失稳的风险。

摘要： 江门站站房是由上部空间钢结构和下部钢筋混凝土结构组成的混合结构体系。空间钢结构包含顶部大悬挑钢网架屋盖和钢筒壳支承屋盖结构,钢筒壳支承屋盖结构空间尺寸大,杆件受力复杂,结构冗余约束度不高。为了得到整体空间钢结构的稳定性能水平和抗连续倒塌能力,对整体空间钢结构进行了屈曲特征值分析、非线性屈曲分析及抗连续性倒塌分析。结果表明,钢筒壳杆件面外计算长度系数小于1.6,整体空间钢结构具有较高的整体稳定性和刚度,对初始缺陷不敏感;单根关键杆件失效后,结构仍具有一定的抗连续倒塌能力,结构安全可靠。

摘要： 采用Ansys建立128 m新型大跨铁路应急钢桁梁的计算模型,系统分析不同工况和非线性因素作用下的结构稳定性,探讨列车荷载、风荷载、温度、初始缺陷、几何非线性和材料非线性等因素对结构稳定性的影响。结果表明:不同荷载组合形式和分布形式下,结构稳定系数和失稳模态不同,主力作用下最低线弹性稳定系数为8.093,失稳形式为局部竖向失稳;随着横向风荷载的增大,结构稳定系数逐渐下降,且失稳模态由竖向失稳变为横向失稳;温度变化对大跨简支钢桁梁的稳定性影响很小;考虑初始缺陷时,稳定系数随初始缺陷的增大而减小,竖向失稳模态对竖向偏位较敏感,而横向失稳对横向偏位较敏感;考虑材料非线性因素时,相比线弹性稳定分析,稳定系数降低约70%,远远高于几何非线性对稳定性的影响,稳定分析中必须考虑材料非线性的影响;综合考虑各种因素,大跨应急钢桁梁最不利稳定系数为1.925,结构稳定性良好。

摘要： 为研究节点刚度对管桁架拱稳定性的影响,在节点弹簧单元和壳单元滞回性能一致性得到验证的基础上,采用往复荷载下的变刚度弹簧模型代替壳单元考虑节点的半刚性。弹簧模型的节点刚度方程由节点域壳单元模型在往复荷载加载作用下的骨架曲线确定。以矢跨比为0.29、跨度为50 m的管桁架拱为算例,采用材料与几何非线性有限元法对节点域弹簧模型和普通模型进行稳定性分析。结果表明:“静力失稳模态”为空间管桁架拱的最不利初始缺陷形式;节点刚度对管桁架拱的承载力影响程度与考虑初始缺陷的大小、分布形式和荷载作用范围有关。

摘要： 单层网壳的初始缺陷可分为整体缺陷和杆件缺陷两大类.杆件缺陷对单层球面网壳地震响应的影响值得进一步深入研究.本文利用OpenSees程序,应用多段梁法模拟杆件初始缺陷,考虑杆件初弯曲方向随机分布,建立了跨度40m三种不同矢跨比的单层球面网壳有限元模型,进行了两条三维地震动下多个模型的增量动力分析,研究杆件初始缺陷对其地震响应的影响.网壳杆件通常为钢管，钢管的初始缺陷主要包括初弯曲、初偏心以及残余应力。在包含多个杆件的整体结构有限元分析中，杆件的初始缺陷可通过多段梁法进行模拟，该方法中，每根杆件被划分为多个直线梁单元，单元节点通常在正弦半波曲线上。地震作用下，当单层凯威特球面网壳处于弹性时，杆件缺陷对其地震响应的影响可以忽略；当网壳进入塑性后，杆件缺陷对其地震响应的影响不可忽略，地震动越大，不同杆件初弯曲方向的网壳地震响应离散程度越大。地震动强度较大时，包含杆件缺陷和整体缺陷的单层网壳地震响应和仅仅考虑整体缺陷的单层网壳地震响应差异很大，两者最大位移响应的相对大小并无规律性，此时应合理考虑杆件缺陷。

摘要： 为了能准确的计算具有不同初始弯曲的轴压钢构件的极限承载力,本文进行了两端铰接有初始弯曲的双轴对称截面轴压杆理论极限承载力公式的推导,并且选取构件的截面尺寸、初始弯曲、材料强度、长细比这些参数进行参数分析,采用ansys有限元软件分析了700余根杆件验证了该公式计算结果的合理性.通过对比公式结果、规范结果、有限元结果得出了一系列结论.假定初始弯曲和焊接残余应力对承载力的影响,得到了考虑初始缺陷的极限承载力公式.

摘要： 单层网壳的承载力往往由稳定控制,故稳定性分析一直是单层网壳结构设计的重点,准确估计结构的稳定极限承载力需充分考虑结构的初始缺陷,本文首先对民航博物馆进行了特征值屈曲分析,并用一致屈曲分析法对结构进行了考虑结构整体缺陷的非线性稳定分析;另外提出一种新方法来考虑杆件初始缺陷的影响,并自编程序辅助分析.研究两种初始缺陷对结构承载力的影响.结果表明:考虑杆件初始缺陷使结构的稳定极限承载力下降15％左右,结构的整体初始缺陷对承载力几乎没有影响.因此建议在实际工程中应考虑杆件初弯曲的影响,更准确估计结构的承载力.

摘要： 本文针对含初始缺陷的既有地铁隧道受邻近穿越隧道施工影响的首都地铁隧道工程背景,基于有限差分方法,通过对既有地铁车站结构受邻近隧道穿越后的抗震性能研究,揭示其抗震动力响应机理.结果表明,在邻近隧道穿越影响下,含初始缺陷的既有隧道各薄弱控制点在地震作用下位移和应力动力时程的波动趋势具有相似性,说明衬砌结构是整体运动的,其位移、应力较穿越前均有所增加,边墙和仰拱在穿越后抗震性能影响最大,剪切破坏主要以车站结构周边土体为主,新线穿越后其剪切破坏分布范围有所增大,应进行注浆加固处理,与自身结构刚度相匹配,提高抗震能力.

摘要： 本文主要研究空间结构单层网壳中受压杆件在考虑了初始缺陷后的计算长度,考虑杆长1/1000的初弯曲.通过已编程序得到杆件第三点的坐标值。由于特征值屈曲分析的局限性,本文通过有限元分析软件ABAQUS来对模型进行双重非线性分析。得到杆件的边缘弯曲应力和杆件内力,经计算得到杆件的平均应力,根据欧拉公式反推出杆件计算长度系数的计算公式,进而可得到杆件的计算长度系数。并研究了不同的网格类型和管径对计算长度的影响。研究表明考虑初始弯曲的二阶效应会增大受压杆件计算长度。

摘要： 为了研究初始缺陷和残余应力对圆孔型蜂窝钢梁受力性能的影响,本文采用有限元软件ABAQUS,对Q345 B级钢制造的简支圆孔型蜂窝钢梁的受力性能进行了有限元分析,为了对比初始缺陷和残余应力对圆孔型蜂窝钢梁的受力性能影响,分别建立了不考虑初始缺陷和残余应力、只考虑初始缺陷、只考虑残余应力、考虑初始缺陷和残余应力的简支圆孔型蜂窝钢梁有限元模型SP1、SP2、SP3和SP4,对比结果表明:SP1表现为整体失稳破坏,但极限荷载较大;SP2和SP3表现为整体失稳,但极限荷载明显小于SP1的极限荷载;SP4表现为局部失稳破坏.可见,初始缺陷和残余应力对有限元分析得到的圆孔型蜂窝钢梁破坏模式影响很大,而在圆孔型蜂窝钢梁加工过程中又不可避免的产生初始缺陷和残余应力,所以,在圆孔型蜂窝钢梁的有限元分析中,应考虑其初始缺陷和残余应力,这样才能与实际情况更加吻合.

摘要： 针对中国建筑施工中扣件式模板支架坍塌事故时有发生的现状,采用响应面法对材料缺陷、制造误差和操作失误等多种初始缺陷进行了敏感度分析.采用有限元软件建立了典型模板支架的精细化有限元模型,分析了钢管壁厚、弹性模量和初始偏心等对模板支架极限承载能力的影响.通过多因素响应面分析,得出了典型扣件式模板支架对不同初始缺陷的敏感程度,为施工过程中有效控制模板支架坍塌事故提供了技术支撑.

摘要： 本文为了分析网壳结构的整体稳定,利用结构分析软件,采用“一致缺陷模态法”和“修正的一致缺陷模态法”,计及网壳结构节点安装偏差、杆件初弯曲等初始缺陷和温度变化的作用,探讨和分析了满跨均布荷载、满跨不对称荷载以及半跨不对称荷载工况作用下,网壳结构的稳定性和极限承载力,从而得出一些结论供以后的网壳设计时使用.

摘要： 对含不同孔径的T300/BMP316 复合材料层合板的压缩性能进行试验研究和有限元数值分析，研究初始缺陷对层合结构继续承载能力的影响，并对含损伤复合材料层板的损失破坏机理进行了分析研究。将有限元计算结果与试验结果进行了对比分析，得到了一致的结论。本项目的研究可为复合材料在航空发动机上的应用提供数据和技术支持。

摘要： 钢管混凝土构件置换混凝土,往往需要在管壁上开孔,以清除达不到设计承载力的混凝土,并为重新浇筑混凝土提供通道。首先通过与已有试验结果对比,以确保有限元分析结果的正确性。通过对薄壁开孔圆钢管的稳定分析,得出了管壁开孔对圆钢管稳定有很大影响等结论,为以后钢管混凝土加固工程提供理论依据。

摘要： 本发明属于测量工程技术领域，尤其涉及一种H形截面钢压杆初始几何缺陷的测量方法，包括以下步骤；步骤一、在钢压杆长度1/n点处选取初始几何缺陷测量截面，步骤二、在初始几何缺陷测量截面上设置位移测量系统，步骤三、计算初始几何缺陷测量截面处的绕弱轴方向的杆件初弯曲和荷载初偏心之和,步骤四、计算初始几何缺陷测量截面处的绕强轴方向的杆件初弯曲和荷载初偏心之和；本发明能根据加载过程中钢压杆测量截面的变形反算出H形截面钢压杆的初弯曲和荷载初偏心之和从而减小测量误差，且可以与后续的钢压杆整体稳定承载力试验共用一套加载系统而不需要另外的测量设备。

摘要： 本发明提供了一种降低因FLASH芯片缺陷导致FPGA初始化失败概率的方法，采用此方法，可以不改变原有硬件电路的前提下，通过增加上位机软件和FPGA内部逻辑的方法，使电子设备按既定周期定时重写FLASH芯片内存储的配置数据，从而降低因FLASH芯片因时间累积导致数据失效的概率。

摘要： 本发明公开了一种输电塔结构整体初始几何缺陷模拟方法，即位移更新法，属于输电塔结构设计技术领域。本发明的位移更新法的步骤如下：按照设计图纸建立不包含初始几何缺陷的理想输电塔模型；设置输电塔塔脚与地基的约束状态，在塔顶施加水平位移；对理想输电塔模型进行线性静力分析，提取输电塔各节点的坐标增量；将理想输电塔模型的初始坐标与线性静力分析获得的坐标增量叠加，形成带有整体初始几何缺陷的输电塔模型。本发明位移更新法获得的整体几何缺陷具有空间变形的特征，更加符合实际，可以满足输电塔与地基之间不同的约束条件，施加过程简单，具有很强的适用性。

摘要： 基于BP神经网络重构圆柱壳初始几何形貌缺陷的方法，属于机器学习技术领域。它包括如下步骤：1、获取壳体输入参数，分别创建壳体的不圆度、焊缝缺陷、表面几何幅值缺陷的输入参数数据库；2、神经网络搭建及运行；3、对搭建的三个神经网络模型进行训练及测试；4、预测壳体缺陷施加，得到能反映壳体实际形貌缺陷的多种缺陷叠加的初始几何形貌；5、将含有初始几何形貌缺陷的壳体进行材料、几何双非线性屈曲分析，根据屈曲分析结果，进行适用性验证。本发明基于圆柱壳几何形貌的实测数据，采用人工神经网络来得到含初始几何形貌缺陷的高保真有限元模型，克服了几何形貌重构的失真问题，通过双非线性屈曲分析，得到更加准确的临界失稳压力。

摘要： 本发明一种引入初始缺陷的线性摩擦焊接数值模拟方法，属于焊接数值仿真技术领域；基于高温合金线性摩擦焊接数值模拟，首先建立有限元几何模型，然后设置材料属性参数、选择ALE自适应网格参数及质量缩放参数、进行接触面间的摩擦产热与膜层散热设置，以及设置载荷、边界、施加预定义温度场、网格属性，最后进行模拟计算及后处理分析。本发明充分考虑线性摩擦焊接过程中，高温合金原材料存在的初始缺陷的材料特性，几何特性以及位置特性，利用数值模拟的方法对引入初始缺陷的线性摩擦焊接接头成形、接头温度场、速度场以及应力应变场进行定量表征，并揭示缺陷尖端区域各个物理场的突变及演变情况。

摘要： 本发明公开了一种当量初始缺陷尺寸测定与评估方法，该方案主要通过结构细节模拟试件在耐久性载荷谱下的成组疲劳试验，获取裂纹扩展过程中的(a,t)数据，得到裂纹扩展规律，反推得到当量初始缺陷尺寸即EIFS，然后对EIFS分布进行优化，从而实现结构原始疲劳质量的表征与评估，针对现有技术中存在的基于材料的疲劳性能表征引入结构细节的应力分布特征、加工工艺的影响，从而分析得到细节的当量初始缺陷尺寸的方法来说，本发明中的该评价方法所能得到的结果更为准确、可靠，对结构的耐久性分析具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种用于具有初始缺陷组合梁结构分析的有限单元方法，首先将组合梁结构离散成空间域内连续的单元；其次利用最小势能原理，推导未开裂部分的刚度矩阵和荷载矢量；然后将求得的单元刚度矩阵及荷载矢量分别与开裂部分的单元刚度矩阵和荷载矢量进行组装，得到结构的整体平衡方程；进行整体平衡方程的求解，得到各个结点的自由度；最后进行结果后处理，得到各个单元的应力、应变和能量释放率等，并校验计算结果的收敛性。本发明可以方便地进行各种复杂几何构型和边界条件的具有初始缺陷组合梁的求解，并可方便地引入几何非线性、材料非线性和接触非线性等，是一种基于一阶剪切变形梁理论的用于具有初始缺陷组合梁分析的高效计算方法。

摘要： 本发明涉及试验装置技术领域，尤其涉及一种测量T形截面钢压杆初始弯扭缺陷的方法，包括应变测量系统、位移测量系统、球铰支座和钢压杆，所述钢压杆设置在球铰支座上，所述球铰支座可以与钢压杆产生相对转动；所述钢压杆长度的1/2处选取初始缺陷测量截面，所述应变测量系统和位移测量系统均设置在截面A‑A上，本发明能同时测量出钢压杆的初弯曲、初偏心、初扭转，且与后续的钢压杆整体稳定承载力试验共用一套加载系统，不需要另外的测量设备。

摘要： 本发明公开了一种用于管道外表面产生特定局部几何初始缺陷的装置，通过电磁吸盘吸附固定在万能试验机顶部和底部横梁侧面，且拆卸方便；外载荷通过侧压系统对固定在万能试验机上的管道测试样件加载，从而在其表面产生局部几何初始缺陷。调节连接杆在固定连接杆竖向导轨上的升降可控制管道外表面几何初始缺陷产生的位置，调节连接杆的转动可控制管道外表面局部几何初始缺陷的倾角。通过伸缩杆任意调节水平位置，配合竖向固定架上的刻度对水平调节架和侧压系统精确定位；局部初始几何缺陷的深度和大小完全由外载荷决定，外载荷的重量可任意调节；通过试验定量研究局部几何初始缺陷对结构承载力的影响，具有广泛的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种当量初始缺陷尺寸测定与评估方法，该方案主要通过结构细节模拟试件在耐久性载荷谱下的成组疲劳试验，获取裂纹扩展过程中的(a,t)数据，得到裂纹扩展规律，反推得到当量初始缺陷尺寸即EIFS，然后对EIFS分布进行优化，从而实现结构原始疲劳质量的表征与评估，针对现有技术中存在的基于材料的疲劳性能表征引入结构细节的应力分布特征、加工工艺的影响，从而分析得到细节的当量初始缺陷尺寸的方法来说，本发明中的该评价方法所能得到的结果更为准确、可靠，对结构的耐久性分析具有重要意义。