第3章网格划分 网格划分是有限元分析的基础,所划分的网格形状对计算精度和 计算规模有直接的影响。网格划分还应考虑加载和后处理的要求。 内容包括: 1.单元属性 2.网格划分 3.直接建模法 4.编号控制

为了研究排土场层状碎石土边坡在持续暴雨条件下的入渗过程及稳定性,推导了土体天然含水率、天然重度与天然体积含水量的换算公式,作为快速确定边坡土体初始基质吸力分布的依据.建立算例排土场有限元分析模型,进行降雨条件下饱和-非饱和渗流、孔压-应力耦合以及边坡稳定分析.结果表明:持续暴雨作用下排土场会在透水性最强的边坡浅层形成集中渗流通道,当坡底存在弱透水性土层时会切断渗流通道,导致雨水从坡脚涌出;排土场边坡位移在降雨期间不断增长,但增长速度越来越慢,雨后边坡位移立即开始减小;降雨初期边坡稳定性系数下降较快,边坡浅层渗流稳定后基本保持不变,雨后缓慢增大.排土场层状碎石土边坡在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失稳

采用有限元分析软件ABAQUS建立了非均质土中海上风电单桩基础数值计算模型，将桩基础受到的波浪、洋流及风荷载等效成双向对称循环荷载，对水平循环荷载作用下桩身水平位移、桩身剪力、桩身弯矩和桩侧土抗力进行了研究，并对不同循环次数下桩身水平位移进行了对比分析。研究表明，桩身水平位移随时间变化逐渐累积，随着循环次数的增加，泥面处桩身最大位移发生的时间点滞后；桩身剪力出现负值；桩身弯矩最大值发生在浅层土体；桩身外壁土抗力曲线随时间的变化在埋深约2/3处出现分界点，分界点上下范围内土抗力变化规律正好相反，在淤泥土和粉砂土分界面处增加显著；不同时间点桩身内壁沿埋深承担的荷载基本不变

通过对采用热焓处理相变导热问题的有限元分析,提出了消除迭代求解的一种有效算法。该法克服了传统算法的缺点。从计算结果看,该算法具有精度高、机时少的特点

利用有限元分析软件ANSYS对冷却壁高炉炉墙的温度场进行了数值模拟,研究了不同的砖衬材质及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响.并在此基础上探讨了高炉炉身下部破损的基本原因及过程.结果表明:冷却壁凸台的冷却能力不足导致了凸台前砖衬热面温度始终高于其受化学侵蚀的临界温度,不可能存在稳定的砖衬层

针对宽带钢冷连轧机首次应用的SmartCrown板形控制技术,通过对SmartCrown轧辊大量实测得到了轧辊磨损辊形,采用遗传算法建立了轧辊磨损预报模型,并利用ANSYS软件建立了三维辊系有限元分析模型,研究了磨损辊形对SmartCrown板形控制技术在服役过程中板形调控能力的影响,提出了新辊形使用工艺策略．

针对高炉故障诊断系统快速性和准确性的要求，提出基于全局优化最小二乘支持向量机的策略.首先，采用变尺度离散粒子群对最小二乘支持向量机的参数和故障特征的选取进行优化；然后，利用核主元分析法对选取的特征向量进行压缩整理；最后，构造了以Fisher线性判别率为标准的启发式纠错输出编码.仿真结果表明，通过对故障训练样本有意义地分割重组，用较少的最小二乘支持向量机分类器，得到较高的故障判断准确率且增强了整个系统的实时性

本文研究了三维实体在CAD技术下的网格划分.针对相贯线这一难点进行了探索,并从中总结出了一套合理的解决办法,为解决工程结构中的圆角过渡等应力变化敏感部位的三维网格生成,提供了准确快捷的方法

采用人工植入Al2O3夹杂物的试样,通过SEM原位观察及非线性有限元分析,研究了在单轴拉伸条件下P/M Rene 95合金中夹杂物与基体的相互作用机理.结果表明,不同尺寸及位置的夹杂物对拉伸进程影响不同;夹杂物/基体界面的裂纹萌生及扩展取决于界面附近基体材料的应力状态

以通用有限元分析软件ANSYS作为运行环境,将网架结构的杆件截面面积作为离散的设计变量,以网架结构的总质量为目标函数,同时考虑网架的强度、刚度、稳定性以及裁面尺寸等约束条件,采用一维搜索方法和改进的应力比法等优化方法,对网架结构进行了优化．工程实例计算表明:该优化算法原理简单,收敛速度快,能在保证安全的基础上降低工程造价,取得较好的优化设计结果．