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【目的】研究堆石流变效应对面板堆石坝应力变形的影响规律,为预测坝体长期变形规律及应力应变分析提供参考。【方法】结合面板堆石坝工程实际,对堆石料的流变特性、流变计算模型及其有限元计算方法进行了分析与选择,在此基础上,结合国内某高面板堆石坝工程实例,运用三维有限元法,按考虑堆石流变效应和不考虑堆石流变效应2种计算方案,分析了流变效应对大坝应力变形的影响。【结果】流变使坝体及面板的应力变形均呈现增大的趋势,相比较而言,流变对于坝体向上游水平位移的影响最大,对坝体向下游水平位移和坝体竖向位移的影响次之,对面板挠度和面板顺坡向应力的影响则较小;流变对于坝体沉降变形的影响主要发生在堆石填筑后约10个月内;流变引起的附加节点荷载随时间的延长而呈先增大后减小的变化过程,大致在堆石填筑2年以后,流变影响基本消失。【结论】在工程实际中,考虑堆石料的流变效应及其影响是必要的。 相似文献
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【目的】研究2种不同体型拱坝在基本荷载和特殊荷载组合的几种工况下,拱坝结构各个部位的受力和位移情况,为拱坝在选型期体型的确定以及大坝运行期的极限承载力和破坏机理研究提供参考依据。【方法】应用大型有限元软件ANSYS建立拱坝三维有限元模型,模拟并分析方案1和方案2不同体型坝体在各个工况下的应力应变情况,利用有限元等效应力分析方法,对计算结果进行二次计算,以消除有限元计算中出现的应力集中现象。【结果】2种不同体型坝体在工况1条件下,除第1主拉应力外,其他部位均满足基本荷载组合的拉应力控制标准,第3主压应力均满足基本荷载组合的压应力控制标准;使用等效应力法计算后,方案1左右坝肩的应力集中范围由高程1 134～1 146m变为高程1 119～1 146m。【结论】拱坝的坝体体型可以同时通过改变拱圈中心角和半径使坝体变薄,在满足坝体稳定的前提下,小圆心角薄体拱坝坝型受力状态更好,不仅能充分发挥材料的抗压性能,还能有效的减小坝体位移及拉应力区范围,可以满足工程运行需求,并符合应力控制标准的规定。 相似文献
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安宁水电站沥青混凝土心墙堆石坝,填筑在厚度高达90多米的深厚覆盖层基础上,地质结构条件复杂,因此研究坝体及深覆盖层的应力变形尤为重要.针对坝体和深厚覆盖层坝基应力应变问题,采用有限元应力变形计算分析方法,研究坝体、坝基覆盖层在竣工期、蓄水期的应力和变形规律.在给定计算参数的前提下,通过有限元应力变形计算分析,进行验证结果表明,坝体、覆盖层的应力、变形特征符合一般规律. 相似文献
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【目的】研究河谷宽高比对高面板堆石坝应力变形的影响规律,为实际工程中坝址选择、河谷地形对坝体应力变形的影响分析等提供理论依据。【方法】运用三维有限元法,分别进行了河谷宽高比为3.0,2.0,1.0等3种方案下的大坝应力变形计算,并在此基础上进行了各方案大坝应力变形的对比研究。【结果】随着河谷宽高比的减小,坝体的各项位移和应力以及面板的位移均呈逐渐减小趋势,而面板应力却逐渐增大;当河谷宽高比由3.0减小为2.0时,坝体应力变形最大变化率为-8.89%(坝体大主应力),面板应力变形最大变化率为22.31%(面板顺坡向压应力);当河谷宽高比由2.0减小为1.0时,坝体应力变形最大变化率为-42.75%(左右岸坝体向河谷中心位移),面板应力变形最大变化率为54.73%(面板顺坡向压应力),可见当河谷宽高比小于2.0时,坝体及面板的上述主要应力变形项的变化率将成倍增大。【结论】在实际工程中进行坝址选择时,宜优先考虑河谷宽高比不小于2.0的坝址方案。 相似文献
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【目的】研究混凝土面板开裂情况下堆石坝在应力场与渗流场耦合作用下的工作性态,为混凝土面板堆石坝的设计与施工提供参考。【方法】以多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式为基础,研究建立了混凝土面板堆石坝应力场与渗流场耦合分析的数学模型,并基于等宽缝隙稳定流的运动规律,推导建立了混凝土面板裂缝的等效渗透系数计算模型。【结果】当混凝土面板发生开裂时,对于堆石体而言,应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的。与不考虑耦合效应相比,考虑耦合效应时坝体的垂直位移最大值出现的位置相对偏向坝体下部,且数值增大了5.5%;坝体的水平位移最大值增大了8.9%,其分布规律也发生了较明显的变化;坝体内渗流自由面明显上升,渗流水头有所增大,同时坝体的单宽渗透流量增加了15.1%。【结论】在混凝土面板开裂情况下,堆石体内应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的,因此,考虑耦合效应的计算结果更为合理、可靠。 相似文献
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【目的】建立新的有限元分析方法,为准确合理地进行高面板堆石坝的坝坡稳定动力分析提供参考。【方法】基于应力水平的有限元计算结果,将大型有限元软件ADINA的应力变形计算功能与GEO-SLOPE软件的边坡稳定分析功能相结合,提出了高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,并利用该方法对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝在"5.12"汶川大地震期间的大坝动力反应及坝坡稳定进行了三维有限元模拟分析。【结果】利用建立的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法,对紫坪铺水利枢纽工程面板堆石坝位移的动力分析计算结果与该坝震后位移实际观测结果基本吻合,坝坡动力稳定的分析计算结果与震后实际调查分析结果基本一致。【结论】所提出的高面板堆石坝坝坡稳定动力有限元分析方法是合理的,所获得的计算结果准确可信。 相似文献
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采用简化Bishop法,分析了三江口水电站混凝土面板坝坝坡在施工期和正常运行期下的抗滑稳定性,针对河床冲积层特性进行了下游坝坡稳定敏感性分析,并采用E-B模型完成了竣工期、正常运行期的坝体的应力应变计算。结果表明,三江口水电站混凝土面板坝的设计是合理的。 相似文献
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针对某20×10^4 m^3超大型储罐用双盘式浮顶提出整体建模的数值计算方案,建立整体ANSYS有限元模型.按照相关标准规定对浮顶正常漂浮工况、两个相邻浮舱泄漏工况、一个边缘浮舱与相邻环向浮舱整体泄漏工况、上顶板250 mm积水工况4种情况下的应力分布和下沉位移进行分析计算.结果表明：上顶板250 mm积水工况为最危险工况,此时浮顶最大应力为123.9 MPa,最大下沉位移422.4 mm.利用有限元计算模型开展以减轻浮顶总体质量为目的的结构优化计算,结果表明：桁架的数量对于浮顶整体质量影响较小,但对于增加浮顶支撑、减小应力水平的影响较大,结构优化应从减小板材厚度方面考虑.（表1,图4,参6） 相似文献
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基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了Mg2 Si半导体沿[001]方向单轴应变下的结构、力学性质以及电子性质.计算结果表明：无应变时晶格参数和弹性常数与其他理论及实验值吻合的很好.施加应变后,其与应变方向垂直的晶格常数随应变值呈近似线性变化.通过应力-应变曲线和Born力学稳定性判据,确定了Mg2Si化合物在拉伸、压缩过程中的稳定范围和理想强度.Mg2Si的电子布居和电子态密度分析,表明Si-Mg之间的显示离子键特性,并给出了在拉伸压缩过程中Mg和Si原子轨道电子对总的态密度影响. 相似文献
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为了解金枪鱼延绳钓钓钩的力学性能及验证ANSYS有限元分析方法的准确性,本文对环型钓钩(型号:3.4-4.5)进行拉伸实验和ANSYS模拟分析,并利用方差分析对其结果进行检验。研究表明:(1)两种方法得出的环型钓钩位移、应变等力学性能无显著性差异(P0.05),且最大应变为钩后弯及后侧,最大总位移为钩前弯及后侧,X方向最大位移为钩底及后弯,Y方向最大位移为钩前弯及后侧;(2)拉伸实验拉力为500、800和1 200 N时,钓钩的应变分别为0.002 76、0.008 14和0.069 94,X方向位移分别为1.8、3.5和7.2 mm,Y方向位移分别为-2.4、-4.6和-8.7 mm,总位移分别为2.8、5.4和10.6 mm;(3)ANSYS模拟与拉伸实验结果之间存在线性关系,拉伸实验得出的总位移、X、Y方向位移和应变分别为ANSYS模拟结果的1.0189、1.0272、1.019 5和1.088 3倍。建议今后可利用ANSYS有限元分析方法研究金枪鱼延绳钓钓钩的力学性能。 相似文献
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利用ABAQUS有限元模拟软件,对云南某黏土斜墙土石坝进行有限元分析,探究坝基中红黏土塑性混凝土防渗墙对覆盖层影响的变化规律。结果表明,在校核洪水位下,0.3、0.4和0.5 m防渗墙的铅垂向位移与覆盖层协调性较好;0.3 m厚防渗墙与覆盖层协调性稍差于0.4、0.5 m厚防渗墙;墙顶垂直应力值为墙底垂直应力值的58%左右,分布较为均匀,有利于墙体的安全;大小主应力值均以压应力为主,其中大主应力值在墙体与基岩连接处出现极小范围的拉力区,但拉应力值远小于抗拉强度0.19 MPa,小主应力最大值为-0.62 MPa,远小于抗压强度值1.69 MPa。 相似文献
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对恰克拉克跨河渡槽结构特性进行了三维有限元分析,给出了静力分析结果：渡槽纵、横、竖向应力分布和竖向剪应力分布、跨中和悬臂端槽底竖向位移,分析其受力性能。结果表明,渡槽结构应力、变形满足设计要求。 相似文献
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根据某24m×12m门式刚架轻型钢厂房的结构和受力特点,建立有限元力学模型,确定竖向荷载和横向荷载及约束边界条件,利用ANSYS建立有限元模型,并进行分析求解,得到位移云图。计算结果表明,门式刚架轻型钢结构满足设计要求。 相似文献
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曲壳有限变形研究之一：理论及有限元列式 总被引：1，自引：1，他引：0
以位移型退化壳理论为基础,提出了精确描述壳体结构几何非线性行为的有限变形完整理论,该理论充分发挥了刚性线段的运动学模型和有发元转动矩阵的作用,精确表达出非线性的位移－应变关系,抛弃了以往的和中简化假设,如小位移,小剪切应变,小转动增量,乃至小加载步长等,采用ＴＬ方法给出了有限变形完整理论的曲壳单元列式。 相似文献
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利用ANSYS Workbench有限元分析软件对大断面集成材压机机架的单个框架进行了静力学分析,以其质量与强度指标为目标,采用ANSYS Gold Driven Optimization模块进行优化设计,旨在研究框架工作过程中的应力、应变分布状态,降低框架生产成本。研究结果表明:优化前,框架存在局部应力集中现象,但最大应力为156.2 MPa,明显小于框架的许用应力196 MPa,强度富余,有进一步优化的空间;水平和垂直方向的最大位移值分别为0.31、0.08mm,刚度可靠。优化后,框架的最大等效应力与最大位移分别为179.8 MPa与0.44 mm,保证框架强度与刚度的前提下,框架的质量降低了26.3%,可显著降低生产成本。 相似文献
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利用基于整体-局部位移假设的1,2-3高阶理论的位移有限单元,对任意角铺设复合材料层合板位移及层间应力进行数值计算,计算结果表明,基于此高阶理论的位移有限单元不仅能很好地计算层合板位移,也能较好地计算横向剪切应力。 相似文献
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通过主轴模型的建立、网格的划分、边界条件的设置和载荷的施加、刚度与强度分析以及模态分析,对暗直榫欧式木窗专用数控机床主轴的静态特性进行了有限元分析。结果表明:主轴加载后的最大位移出现在主轴最下端,且最大位移值为0.114 mm,是在误差的允许范围; 对主轴的应力、应变进行了分析,得到主轴的最大应力为282.76 MPa,小于主轴的许用应力[σ]=355 MPa,符合主轴的设计要求; 对主轴进行了模态分析,得到主轴前6阶固有频率,当机床工作时的固有频率低于主轴的1阶固有频率时,就不会引起机床的共振。并获得了主轴的位移云图、应力应变云图,验证其刚度在静态下均在许用范围内,可满足设计要求。 相似文献
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针对当前我国割胶机成本昂贵、作业难度大等问题,设计了一种可独立操作半自动轨道式割胶机,其机构简单、便于操作.利用Solidworks软件对割胶机进行总体设计,并对导轨装置、行走机构和切割装置进行参数化实体建模,将整机关键零部件导入Solidworks simulation,利用模态频率、静应力、载荷算例进行有限元结构分析,得到前5阶频率振型及应力、应变、位移云图.分析结果表明,振动变形主要发生在抵触杆与橡胶树表皮接触位置,且在小振幅和低阶模态频率(其值达到11.95 Hz)时,导轨装置与行走机构不会产生共振,行走机构没有出现明显的应力、应变集中,但导轨内壁的导向轮容易产生较大的位移变形;L型割胶刀上表面的Mises应力沿切应力方向递增时,割胶刀拉扯阻力将沿相同方向增大,但位移变形量不受影响.本分析为割胶机的设计和改进提供了方法和依据. 相似文献