一、基于有限元的材料力学法稳定与应力计算（论文文献综述）
胡聪[1]（2021）在《复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究》文中进行了进一步梳理钢结构因具备诸多优点而被广泛使用于桥梁建设中。但由于长期服役于交变荷载下,钢结构易发生疲劳破坏,严重影响桥梁结构安全。对于存在腐蚀介质、火灾高温等的复杂环境中,理论上就更加难以准确预估钢桥的剩余疲劳寿命。焊接接头作为钢桥最主要的连接方式之一,在实际工程中多处于复杂环境和交变荷载的耦合作用中,因而开展复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能的研究就很有必要。本文以母材为Q420q D高强钢的两种不同连接形式的焊接接头为研究对象,基于有限元与试验相结合的方法分析了腐蚀介质和火灾高温对焊接接头疲劳性能的影响。参照设计尺寸建立两种焊接接头的有限元模型,针对无处理、仅腐蚀处理和腐蚀与火灾处理三种工况,基于S-N曲线法对两种焊接接头疲劳寿命进行估算,并进行了两种焊接接头三种工况下的6组×10根试件的疲劳试验,研究了三种工况下两种焊接接头的疲劳性能变化规律,为既有钢桥的剩余疲劳寿命评估和待建钢桥的抗疲劳、抗火设计提供理论基础和参考依据。主要完成的研究内容及成果如下:（1）对钢桥焊接接头疲劳问题的研究现状进行了介绍,总结了钢桥焊接结构疲劳寿命评估方法,介绍了钢桥的腐蚀类型、影响因素、预测模型和腐蚀试验,概述了钢桥腐蚀疲劳破坏机理和影响因素,阐述了火灾高温对焊接接头残余应力分布和大小的影响,并对现有的焊接过程有限元分析方法和理论进行了简要的概括介绍。（2）参照国内外文献和实际试验条件设计两种焊接接头:十字接头和搭接接头。基于ANSYS有限元软件平台建立了两种焊接接头的三维几何模型,采用热-应力耦合场分析顺序法,应用组合热源,结合生死单元技术,焊后按火灾标准升温曲线对焊接接头施加火灾温度荷载,获得了焊接过程和火灾高温处理过程中的焊接接头瞬态温度场、空间残余应力的大小和分布规律。结果表明,焊接过程中,十字接头焊缝熔池最高温度接近2500℃,搭接接头焊缝熔池最高温度超过2700℃,均超过了Q420q D钢室温时的熔点,且节点温度离热源越近,温度越高。火灾高温处理后,两种焊接接头的残余应力呈现不同程度的下降,且残余应力大体按位置呈对称分布。（3）建立了单个角焊缝含不等数量腐蚀坑的两种焊接接头静力分析模型,获得了单个角焊缝中腐蚀坑数量与应力集中系数、疲劳寿命之间的变化关系,并基于FE-SAFE软件预测了三种工况模型的疲劳寿命。结果表明,搭接接头的应力集中系数要大于十字接头的应力集中系数,两种焊接接头在相同应力荷载下,无处理模型、腐蚀与火灾模型和仅腐蚀模型的疲劳寿命依次递减,且十字接头的疲劳寿命始终高于搭接接头的疲劳寿命。（4）进行了两种焊接接头三种工况下的疲劳试验,获得了相应的S-N曲线,分析了疲劳断口宏观结构、微观结构和疲劳损伤。基于数值模拟结果和各国规范设计曲线对两种焊接接头的疲劳特性和疲劳寿命给予评价。结果表明,腐蚀介质和火灾高温的确会对焊接接头的疲劳性能产生影响。三种工况下,十字接头的疲劳强度均大于搭接接头的疲劳强度,且两种焊接接头实际疲劳寿命较好的吻合了数值模拟结果。仅腐蚀处理的两种焊接接头受腐蚀时间和腐蚀程度等影响与各国船级社规范设计曲线公式计算值相差较大;GB规范设计曲线能够较好地评估无处理和腐蚀与火灾处理这两种焊接接头的疲劳寿命。
靳秉鑫[2]（2021）在《考虑摩擦接触对进水塔抗震计算的影响》文中认为进水塔是水利枢纽工程的重要组成部分,近年来,水利工程越来越多的在西部高烈度地震区建设,进水塔的高度也逐渐增大,进水塔的抗震性能对整个水利枢纽的重要性越来越突出。由于进水塔结构自身的特性,进水塔和岩石、回填混凝土的接触作用等,进水塔的抗震特性十分复杂。为研究不同地震作用效应计算方法和边界处理方式对高耸进水塔结构抗震性能的影响,本文采用ANSYS有限元软件对某水电站发电引水洞进水塔结构进行了深入研究,具体的研究内容及结论可归纳如下:（1）建立进水塔三维有限元模型,采用振型叠加反应谱法计算地震作用效应,计算复核进水塔结构在地震工况下的位移、应力和整体稳定性。反应谱分析法计算下,进水塔三向位移值不大,但大部分部位混凝土拉应力最大值超过了混凝土设计抗拉强度,且采用材料力学法对整体稳定性进行复核时,地基承载力和抗倾覆稳定性无法满足要求。（2）采用人工地震波,对进水塔进行线弹性时程分析,与反应谱分析法结果对比分析,三向位移最大值和各部位拉应力最大值均减小,且仅有横流向连系梁和顺流向连系梁端部沿轴线方向的拉应力最大值超过混凝土的设计抗拉强度,整体稳定性安全系数均满足要求。（3）对进水塔结构进行接触非线性时程分析,系统考察边界处理方式对进水塔结构动力反应以及整体稳定性的影响,与线弹性时程分析相比,三向位移最大值增大,但各部位拉应力最大值减小且仅有前排横流向连系梁拉应力最大值超过了设计抗拉强度。进水塔结构整体抗滑稳定性和抗倾覆稳定性均满足要求。与线弹性时程分析结果相比,地基压应力值增大,进水塔结构整体抗滑稳定和抗倾覆稳定安全系数均有所降低。是否考虑进水塔底板底面与基岩的接触对进水塔结构在地震工况下的位移和应力影响甚小。（4）利用线弹性时程分析的计算结果为进水塔结构配筋,在考虑边界接触非线性的基础上,同时考虑混凝土的材料非线性。三向位移进一步提高,尤其顺流向位移最大值增大明显。进水塔结构混凝土整体裂缝主要分布在中上部横流向连系梁与顺流向连系梁,各部位裂缝最大值均未超过限值。与仅考虑接触非线性计算结果对比,考虑材料非线性后进水塔结构整体抗滑稳定安全系数略微降低,抗倾覆稳定安全系数略微增大。
涂超[3]（2020）在《考虑结构-地基动力相互作用的重力坝静动力特性研究》文中进行了进一步梳理重力坝建设和运行过程中面临地震等极端荷载的作用,严重威胁其安全和稳定运行,因此发展合理高效的重力坝动力分析模型和计算方法计算极端荷载的作用效应从而评估其安全性是工程界一直关心的课题。基于当前的抗震规范推荐方法,从面向工程应用角度出发,考虑结构地基动力相互作用,对某抽水蓄能电站拦河坝典型坝段采用不同的动力计算模型和计算方法进行抗震分析,之后采用粘弹性人工边界模型考虑坝体与地基的相互作用,计算结果与传统的无质量地基模型进行对比评估其抗震性能,之后分析地基弹性模量变化等设计变更对重力坝抗震性能的影响。主要包括以下内容:（1）介绍了重力坝静动力分析的相关理论和求解方法,列出材料力学法、振型分解反应谱法的基本求解公式和对应的求解模型,同时采用材料力学法、振型分解反应谱法对选取的典型坝段计算其动力特性,坝顶位移响应,应力分布以及抗滑稳定安全系数,依据规范对其抗震性能进行合理评价。（2）针对当前考虑结构地基动力相互作用的研究热点,采用无质量地基模型和粘弹性人工边界模型模拟结构地基动力相互作用。基于粘弹性人工边界理论实现了二维和三维粘弹性人工边界模型的方法并通过数值算例验证了其精度和稳定性。通过对比无质量地基模型和粘弹性人工边界模型两种计算模型对重力坝地震响应的影响,得到了考虑坝体和无限地基的相互作用的粘弹性人工边界模型坝体动力响应较无质量地基模型偏小的结果。（3）采用粘弹性人工边界模型分析了地基弹性模量变化对重力坝地震响应的影响趋势。随着地基弹性模量的增大坝体的自振频率相应增大,最大主拉应力和主压应力结果也呈现相应增大的趋势。坝段坝体强度校核表明地基弹性模量增大导致上下游坝面局部区域最大拉应力结果不满足要求,需要在设计中引起注意。综上所述,文中分别采用材料力学法、振型分解反应谱法以及有限元时程分析法分析了重力坝典型坝段的抗震性能,同时针对当前的研究热点-结构地基动力相互作用,采用粘弹性人工边界模型计算了坝体的动力响应,之后对比分析了粘弹性人工边界模型和传统的无质量地基模型坝体动力响应结果,总结了相应的结论。在此基础上深入分析地基弹性模量变化对坝体的抗震性能影响,对结构动力相互作用模型的工程应用有了进一步的认识,积累了更多的工程经验。
武海锋[4]（2020）在《基于刚柔耦合的直齿轮齿根存在裂纹的平行轴齿轮箱动力学响应分析研究》文中研究说明齿轮箱作为一种重要的动力传达设备,其本身有着传动效率高、传递误差小、受载能力强等优点。目前,大到航空航天、机械制造工业、农业生产,小到交通工具、日常家电设备,都与其有着紧密的联系,并被诸多领域广泛应用。同时随着科学技术的进步,生产水平的不断提高,齿轮箱也越来越向高速、复杂工况、重载方向发展,这对齿轮箱的设计发展提出了更高要求。在实际生产过程中,齿轮箱往往由于工况复杂、频繁承受冲击载荷等原因,齿轮往往经过磨损——早期齿根裂纹——齿根裂纹扩展——轮齿断裂故障过程。严重影响齿轮箱稳定运行和生产安全,那么当齿轮出现早期齿根裂纹的过程中,其力学特性有何变化,如何有效监测在齿根裂纹故障存在时齿轮箱体振动响应变化态势,成为齿轮箱故障诊断研究的主要方向。本文主要采用数值建模分析、有限元模态分析、动力学理论分析、实验分析等手段,以美国Spectra Quest公司提供的齿轮箱动力学模型实验台中的平行轴齿轮箱系统为研究对象,对其进行了含齿根裂纹的齿轮时变啮合刚度仿真、齿轮箱系统模态分析、含齿根裂纹的齿轮箱刚柔耦合动力学分析以及齿根裂纹对箱体振动的影响分析与振动信号特征值的提取分析研究,通过仿真模拟以及实验分析对齿轮箱动力学特性和故障特征进行了分析和验证。本文做了如下工作:（1）齿轮时变啮合刚度分析仿真。根据材料力学建立的简化不均匀悬臂梁,应用MATLAB数值分析软件,分析了齿轮啮合过程中随转角变化的齿轮啮合刚度,得到了不同齿根裂纹长度以及倾角对齿轮啮合刚度及轮齿接触变形的曲线图。（2）平行轴齿轮箱模型的建立。利用SolidWork三维建模软件对齿轮箱各零部件建立三维实体模型,通过装配并进行了干涉检查。（3）平行轴齿轮箱有限元分析。通过ANSYS有限元分析软件,分别对箱体和传动系统进行了模态分析,分析齿轮箱运行后箱体响应敏感区域,为后面的动力学分析箱体振动信号得选取和实验验证提供了方向。（4）刚柔耦合模型的建立。针对齿轮齿根裂纹的存在对齿轮箱系统动力学的影响,通过ANSYS软件对含有齿根裂纹的齿轮以及箱体进行柔性体生成,在ADAMS进行刚柔耦合模型的组建,得到不同程度齿根裂纹对齿轮箱系统的动力学响应结果。（5）含齿根裂纹故障的箱体响应试验。借助实验室中的齿轮箱动力学模型实验台,设计了针对含不同程度齿根裂纹故障的平行轴齿轮箱实验,进行了振动信号采集分析,通过提取振动信号中的特征值,得到了齿根裂纹故障发展过程的规律。
温学[5]（2020）在《基于等承载原则的力学性能不均匀的对接接头抗疲劳设计研究》文中研究指明疲劳载荷是焊接结构服役过程中最为常见的承载类型,通过焊接结构设计提高焊接结构的疲劳承载能力对于焊接结构服役安全具有重要的理论和工程意义。由于焊材选择和焊接热循环的影响,材料力学性能不均匀现象在焊接接头中普遍存在,且力学性能不均匀性会对焊接接头的力学性能和承载能力产生重要影响。传统的焊接接头抗疲劳设计方法大多将接头简化为与母材强度一致的均质材料进行疲劳评定和抗疲劳设计,忽略力学性能不均匀对焊接接头疲劳承载能力的影响。这种简化的设计方法对于等匹配或高匹配焊接接头而言或许可以保证接头的安全性,但若直接用于低匹配焊接接头抗疲劳设计会导致设计结果不安全。为解决考虑力学性能不均匀性时焊接接头的抗疲劳设计问题,本文基于等承载能力原则开展对接接头抗疲劳设计方法的研究。本文基于三维弹性理论研究了材料力学性能不均匀对界面附近应力分布的影响,为接头抗疲劳设计奠定基础。研究发现,异质材料所构成的界面附近的应力分布受控于界面两侧材料的性能差异,其可以用界面应力系数来表征,并且发现当界面两侧材料的泊松比和杨氏模量的比值相等时界面应力系数为零,说明此时材料性能差异的影响消失。研究通过调整几何参量来改变非均质焊接接头处的应力分布,进而提升接头疲劳承载能力的可行性,并据此提出接头具有与母材相当的疲劳承载能力的焊接接头疲劳等承载设计思想。将疲劳寿命作为接头疲劳承载能力的评定参量,提出对接接头疲劳等承载设计的实现条件为一定疲劳载荷下接头具有与母材相当的疲劳寿命,据此可以获得接头疲劳等承载临界设计曲线。提出接头疲劳等承载临界设计曲线的理想化几何优化方法和非理想化几何优化方法,用有限元计算结果分析了余高高度、余高宽度和过渡圆弧半径对焊趾附近应力集中系数的影响规律,建立了对接接头焊趾附近应力集中系数的关系方程,依据该方程可以求解满足几何优化要求的焊趾过渡圆弧半径。根据接头疲劳等承载设计思想,综合焊接接头疲劳等承载设计实现条件、疲劳等承载设计判据和几何优化方法,分别建立了对接接头理想化疲劳等承载设计准则和非理想化疲劳等承载设计准则。根据对接接头疲劳等承载设计准则,针对平滑对接接头、含初始裂纹或类裂纹缺陷对接接头和需要考虑接头疲劳裂纹萌生寿命的情况,分别基于名义应力法、断裂力学法和全寿命法建立了对接接头材料力学性能参数和几何参数与接头疲劳寿命的定量函数关系,并将其用于对接接头疲劳等承载设计过程中。从而分别建立了基于名义应力法、断裂力学法和全寿命法的对接接头疲劳等承载设计方法。并选取Q550低合金高强钢作为母材,ER70S-6作为焊材进行实验验证。实验结果表明本文通过疲劳等承载设计获得的对接接头可以具有与母材相当的疲劳承载能力,证明本文提出的对接接头疲劳等承载设计准则及方法是可行的,可以作为现行标准的必要补充,具有重要的工程应用价值。
车福炎[6]（2020）在《10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究》文中研究说明基于10CrNi5MoV高强度钢建造的耐压结构,在特定节点位置如锥柱结合壳部位,由于结构刚度和连续性发生突变,引起附加弯矩,形成局部节点位置的压弯组合应力,而高强度钢自身的材料及工艺特性,以及结构节点焊缝焊趾位置的应力集中效应,使得耐压结构上述典型节点位置成为结构断裂及疲劳破坏的热点区域。基于该高强钢建造的耐压结构,其裂纹扩展问题不可忽视。在基于10CrNi5MoV钢的《结构疲劳计算准则》中,采用Newman-Raju公式及Paris公式校核耐压结构的疲劳裂纹扩展寿命。Newman-Raju公式原用于求解拉弯组合应力状态下半椭圆表面裂纹的应力强度因子,而耐压结构特定节点位置处于压弯组合应力状态,在特定压弯比时直接使用Newman-Raju公式难以有效地进行疲劳裂纹扩展分析。本文在该《结构疲劳计算准则》的框架下,通过数值仿真和疲劳试验对理论公式加以分析和修正,寻求既符合物理机制、又适用于工程实践的方法,对10CrNi5MoV钢耐压结构进行疲劳寿命评估。主要包括以下四个方面的内容:1)针对半椭圆表面裂纹应力强度因子的基准计算参数,使用NASGRO软件计算压弯组合应力状态下的应力强度因子,证明采用NASGRO计算应力强度因子不仅能够保证足够的精度而且具有更高的计算效率。综合考虑裂纹深度与板厚比a/t、裂纹形状比a/c及压弯比α对应力强度因子的影响,使用Newman-Raju公式和NASGRO分别计算压弯组合应力状态下系列尺寸半椭圆表面裂纹的应力强度因子,对比分析计算结果,给出了在工程误差范围内Newman-Raju公式计算压弯组合应力状态下的应力强度因子的建议适用范围。2)采用实板厚平板对接焊试件分别开展弯曲载荷疲劳试验和压弯组合载荷疲劳试验。试件断裂位置均发生于焊缝焊趾位置,且试件断口可观察到明显的“半椭圆”裂纹扩展形貌。对比试验数据可知,压应力的存在在一定程度上能够减缓疲劳裂纹的扩展速率。直接采用Newman-Raju公式并结合Paris公式计算试件的疲劳裂纹扩展寿命,与试验结果相比,考虑应力集中将得到偏于安全的结果,若不考虑应力集中,对弯曲载荷疲劳试验试件,结果较为吻合,而对压弯组合载荷疲劳试验试件,所得结果偏于危险。3)考虑应力集中效应对裂纹扩展寿命的影响。采用子模型法分别计算了弯曲载荷单独作用和压力单独作用时耐压结构环焊缝焊趾位置的应力集中系数Ktm和Ktc,以此对结构节点位置的名义应力状态进行修正。考虑因压应力导致平均应力的变化对裂纹扩展寿命的影响,引入相当弯曲应力σmeq,通过与试验数据的对比,确定采用Morrow转换式计算压弯组合应力状态的等效应力。引入弯曲应力修正系数f（σ）,体现相同压弯比时不同外表面最大总应力对裂纹应力强度因子的影响。4)综合考虑应力集中效应、平均应力和压弯比、外表面最大总应力对裂纹扩展速率的影响,对Newman-Raju公式进行一定的修正,给出用于压弯组合应力状态下半椭圆表面裂纹的应力强度因子计算式,并结合Paris裂纹扩展速率计算式,建立10CrNi5MoV钢耐压结构的疲劳裂纹扩展寿命计算模型。该模型计算结果与试验数据相比,基本处于工程允许的误差范围之内,且结果偏于安全。本文建立的10CrNi5MoV钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算模型,对基于10CrNi5MoV钢建造的耐压结构实际产品的疲劳寿命评估提供技术支撑,具有较为重大的工程意义。
王佳[7]（2020）在《百米级胶凝砂砾石坝剖面设计准则研究》文中认为胶凝砂砾石坝是基于混凝土重力坝和土石坝的理论而研究发展出的新型大坝,其具有提升松散体材料抗剪强度的特点,并且断面形式变小。与传统坝型相比较,胶凝砂砾石坝充分利用了开挖料和废弃料,不仅经济,而且减少了对周边环境的影响。胶凝砂砾石坝对环境的经济型、适用性和破坏性相对于其他坝型具有很大优势,得到国际坝工界很高的重视。目前国内外已经有许多胶凝砂砾石坝,但是没有设计规范做为指导,都仅仅凭借经验而采取设计并施工,严重影响胶凝砂砾石坝的发展和应用。因此本文结合国家重点研发计划课题——《胶结颗粒料坝物理、数值模型与性态演变规律》,主要进行以下研究:1)坝基在荷载和坝体自重作用下,易造成变形和局部破坏,胶凝砂砾石坝做为新型坝型,设计对地基要求较为笼统,故本文根据百米级胶凝砂砾石坝的材料和地基特点,结合《混凝土重力坝设计规范》、《碾压式土石坝设计规范》及相关地基规范,拟定百米级胶凝砂砾石坝对地基的量化指标要求,对胶凝砂砾石坝的推广应用提供理论依据。2)结合本文提出的地基量化指标要求,考虑不同的坝体强度,基于《混凝土重力坝设计规范》、《碾压式土石坝设计规范》和《胶结颗粒料筑坝技术导则》进行坝体剖面设计,结果可知:软岩地基上建造胶凝砂砾石坝时具有限制性,需要以实际地基情况为依据,反复验证。极软岩、砂土、粘性土、粉土地基均无法适用于胶凝砂砾石坝的料自身胶应凝力材或料抗含滑量稳为定40要kg求建设。3,和软岩50kg对于3时胶凝,在岩石和岩土地基下无法满砂砾石坝的建设具有限制性。足大坝筑坝材3)现有的设计方法主要是基于规范的理论计算法,但该方法不能体现坝体和坝基的受力分布。为进一步进行指导坝体构造设计,假设坝体为线弹性体,以第一强度理论做为破坏准则,根据2)设计断面,采用有限元计算坝体受力分布,验证2)结论,同时提出坝体构造要求。
周天鸿,秦根泉,曾一夫,葛淑敏[8]（2019）在《混凝土重力坝功能叠合区坝体应力计算方法探析》文中提出基于重力坝功能叠合区受力结构体系复杂、不易评价坝体应力安全的特点,以某水利枢纽工程的混凝土重力坝的安装间坝段为例,对坝体应力计算模型的建立、计算方法的选择以及计算结果进行了对比分析。分析计算过程中,采用材料力学方法在高水位工况坝体上游面出现了约0.1Mpa的拉应力,然后通过建立考虑结构整体受力的计算模型和采用有限元法计算,得出了所有工况坝体均处于受压状态的合乎标准要求的结果。研究表明,对于类似功能叠合区的特殊体型的大坝坝体应力分析计算,如果采用偏保守简化的计算模型和材料力学法进行计算,得出的计算结果过于保守,并影响安全评价结论;因此采用有限元方法,通过细化计算模型,进行更切合实际的受力分析,以便得出更加准确的大坝安全性评价结论。
余昌华[9]（2019）在《基于ANSYS的混凝土重力坝稳定性有限元分析研究》文中提出重力坝是水利工程中重要的建筑物之一,因其具有施工技术简单、施工速度快、对地质条件要求低、安全可靠等优点,是我国应用最广的一种坝体。重力坝的稳定安全对下游地区人民的生命财产和安全具有重要的现实意义。近年来随着全球地震板块的活动,地震多发,极易遭到地震等地质灾害的影响,到目前为止,中国已经建成了大量中小型水坝,这些水坝广泛分布在全国各地,当地震发生时,这些中小型水坝,其容易遭受震害,常常发生次生灾害,因此重视中小型坝的抗震特性具有重要的意义。某混凝土重力坝是目前正在拟建的大型控制性蓄水建设工程,是该地区重要的水工建筑物,本文采用大型有限元软件ANSYS对该混凝土重力坝建立三维整体有限元模型,对其静力条件下的稳定性及大坝的抗震稳定特性进行了深入的研究和探讨,主要研究内容及结果如下:1)介绍了静力和抗震分析中的有限单元法计算方法、抗震分析中结构的模态分析、采用的反应谱法以及运用ANSYS有限元软件进行分析的程序流程,为论文的数值计算分析提供理论依据。2)利用大型有限元软件ANSYS分别采用solid45（基岩）和solid65（大坝）单元建立某混凝土重力坝三维整体有限元模型,分别对空库、正常蓄水位、校核水位三种工况进行整体静力分析,分析了大坝在不同工况下的变形和应力分布。研究结果表明,在静力荷载作用下,各工况下的坝体应力应变符合一般规律,重力坝的最大位移发生在坝顶,在上游坝踵及下游坝趾所受应力均未超过混凝土抗拉压强度规范允许值。重力坝抗滑稳定性计算表明坝体满足抗滑稳定性要求。3)基于ANSYS中的APDL语言结合结构动力学编制命令流对该混凝土重力坝进行模态分析和反应谱响应分析,分别对空库和采用附加质量法施加动水压力的校核洪水位工况,计算基于结构的固有频率、自振周期和模态变形,采用模态分解反应谱法对结构的动力响应进行分析。计算结果表明:考虑水库蓄水后水对坝体作用的影响后,坝体质量增加,坝体固有频率较没蓄水时降低,坝体主要沿顺河向X方向进行振动,仅在空库作用下时重力坝在第六阶产生严重变形,校核洪水位下重力坝也在第六阶发生严重扭曲,各工况下坝体所受拉应力值均产生大范围超过混凝土抗拉强度容许值1.2MPa,地震下坝体毁坏严重,需要采取一定措施来减小较大的应力集中。本文以自己参与的工程实例为背景,论文的研究成果对本工程的设计和施工具有一定的指导意义,并对本工程后期从完工后到蓄水过程的监测起到一定的参考及类似工程的建设都具有一定程度的参考和借鉴价值。
张馨文[10]（2019）在《胶凝砂砾石坝应力与稳定及其影响因素研究》文中研究指明胶凝砂砾石坝（Cemented Sand and Gravel Dam）,简称CSG坝,是一种介于重力坝与土石坝之间的新型坝,采用坝趾开挖弃料,并掺入适量胶凝材料,经搅拌振捣碾压而成。CSG坝强调“宜材适构”的设计理念,在现如今追求环保绿色的大形势下,其安全性高、绿色环保等特性逐渐凸显出来。目前,国际上,如日本、土耳其等国早已应用于工程实践,国内正处于研发初期,应用前景明朗。随着CSG坝不断发展与应用,研究各因素条件下CSG坝应力状态和稳定特性的变化规律,明确筑坝材料与体型和结构之间的关系尤为重要,值得深入探讨。鉴此,本文采用有限元法,运用大型商业软件ABAQUS,对比重力坝,了解CSG坝受力状态,并考虑了多种影响因素条件下CSG坝的结构特性及抗滑稳定性,具体研究了坝高、坡比、材料特性等因素对坝体的影响规律。经计算分析得出以下结论:（1）CSG坝全断面受压,应力水平较低且分布均匀,可充分发挥胶凝砂砾石材料的强度特性;当水库水位由空库向满库过渡时,坝体应力与稳定性变化相对较小,对变化荷载有较强的适应能力;其初期的破坏形态与重力坝的相似,即坝踵处先屈服,但是在破坏后期,CSG坝的坝基面或碾压层面会与坝趾形成贯通屈服通道,导致整体失稳。（2）受筑坝材料强度限制,CSG坝坝高不宜高于140m,但是可通过坝体材料分区,提高筑坝材料强度来解决该问题;针对坝体应力,减缓坡比可改善坝体整体受力,通过本文计算,上游坡比为0.6时,坝体竖向应力状态最佳,且下游坝坡对主压应力影响较大,取值在0.6～0.8范围内适宜。（3）百米级以上的CSG坝,其稳定性急剧降低,但可通过减缓上下游坝坡来提高稳定性,针对70m以上的CSG坝,上游坡比应缓于0.5;经计算,超载降强系数K4普遍大于抗滑稳定系数K1,二者比值为0.8,可将其定为K4打折系数,转换后可利用材料力学法进行稳定判定。针对扬压力与渗透水压力而言,CSG坝坝基面上防渗帷幕与排水设施失效后会危机坝体安全性,但碾压层面防渗面板与排水孔失效后,仍然可在一定时期内保证坝体安全性。（4）坝体与层面材料参数中,弹性模量对坝体应力有影响,层面材料黏聚力对坝体稳定性影响较大;经计算,本体材料弹模建议在6～10Gpa为宜,层面材料弹模宜高于6GPa,偏低对层面应力不利,应接近于本体材料弹模值,层面材料黏聚力宜高于0.4MPa。因此,在施工过程中,可适当提高坝踵处黏聚力及坝趾处摩擦系数,以改善坝体整体受力及稳定性。
二、基于有限元的材料力学法稳定与应力计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于有限元的材料力学法稳定与应力计算（论文提纲范文）
（1）复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 钢桥疲劳研究现状 |
| 1.2.1 钢桥疲劳研究进展 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估方法 |
| 1.3 钢桥腐蚀研究现状 |
| 1.3.1 腐蚀破坏类型 |
| 1.3.2 腐蚀影响因素 |
| 1.3.3 腐蚀预测模型 |
| 1.3.4 腐蚀试验研究 |
| 1.4 钢桥腐蚀疲劳研究现状 |
| 1.4.1 腐蚀疲劳定义 |
| 1.4.2 腐蚀疲劳破坏机理 |
| 1.4.3 腐蚀疲劳影响因素 |
| 1.5 火灾高温后残余应力研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 焊接过程有限元分析理论 |
| 2.1 焊接过程有限元分析的特点 |
| 2.2 焊接有限元模型的简化 |
| 2.3 焊接温度场分析计算的基本理论 |
| 2.3.1 传热学经典理论 |
| 2.3.2 焊接温度场的基本方程 |
| 2.3.3 非线性瞬态温度场热传导的有限元求解 |
| 2.4 焊接应力与变形场分析的基本理论 |
| 2.4.1 屈服准则 |
| 2.4.2 流动准则 |
| 2.4.3 强化准则 |
| 2.4.4 热弹塑性理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接接头温度场与应力场数值分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试件设计 |
| 3.3 有限元模型建立 |
| 3.3.1 建立三维几何模型 |
| 3.3.2 给定材料性能参数 |
| 3.3.3 单元选择与网格划分 |
| 3.3.4 移动热源选取与施加 |
| 3.3.5 采用生死单元技术 |
| 3.4 焊接热-应力耦合场有限元分析 |
| 3.4.1 瞬态温度场分析 |
| 3.4.2 焊接应力场分析 |
| 3.5 焊后火灾高温处理对焊接热-应力耦合场的影响 |
| 3.5.1 焊后火灾高温荷载施加 |
| 3.5.2 焊后火灾高温处理对温度场的影响 |
| 3.5.3 焊后火灾高温处理对应力场的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接接头疲劳寿命有限元分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 腐蚀坑模型静力有限元分析 |
| 4.2.1 腐蚀坑的形成机理及其形貌探究 |
| 4.2.2 腐蚀坑有限元模型建立 |
| 4.2.3 有限元计算结果分析 |
| 4.3 FE-SAFE疲劳寿命分析 |
| 4.3.1 FE-SAFE软件介绍 |
| 4.3.2 FE-SAFE疲劳分析过程 |
| 4.3.3 不同工况下的疲劳寿命结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复杂环境与应力场作用下焊接接头疲劳试验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.2.1 材性拉伸试验 |
| 5.2.2 加速腐蚀试验 |
| 5.2.3 火灾高温试验 |
| 5.3 疲劳试验 |
| 5.3.1 试验设备及加载方案 |
| 5.3.2 试验现象及结果 |
| 5.4 试验结果分析与讨论 |
| 5.4.1 S-N曲线拟合 |
| 5.4.2 疲劳断口分析 |
| 5.4.3 疲劳损伤分析 |
| 5.4.4 对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）考虑摩擦接触对进水塔抗震计算的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 进水塔结构抗震分析研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 基本理论简介 |
| 2.1 进水塔结构动力分析方法 |
| 2.1.1 反应谱分析法 |
| 2.1.2 时程分析法 |
| 2.2 接触非线性理论 |
| 2.2.1 接触类型 |
| 2.2.2 基本假定 |
| 2.2.3 接触约束条件 |
| 2.2.4 接触问题的解决方法 |
| 3 进水塔反应谱分析 |
| 3.1 工程背景资料 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.2.1 材料参数 |
| 3.2.2 有限元模型 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 地震加速度和设计反应谱 |
| 3.3 自振特性分析 |
| 3.4 进水塔结构抗震分析 |
| 3.4.1 位移分析 |
| 3.4.2 应力分析 |
| 3.5 进水塔整体稳定性分析和基础应力复核 |
| 3.5.1 抗滑稳定性分析 |
| 3.5.2 基础应力复核 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 进水塔结构线弹性时程分析 |
| 4.1 计算模型 |
| 4.1.1 地震动输入信息 |
| 4.2 线弹性时程法抗震计算结果分析 |
| 4.2.1 位移结果分析 |
| 4.2.2 应力结果分析 |
| 4.3 进水塔整体稳定性分析 |
| 4.3.1 抗滑稳定性分析 |
| 4.3.2 抗倾覆稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 进水塔结构接触非线性时程分析 |
| 5.1 计算模型 |
| 5.2 接触非线性时程分析法抗震计算结果分析 |
| 5.2.1 位移结果分析 |
| 5.2.2 应力结果分析 |
| 5.2.3 接触分析 |
| 5.3 进水塔整体稳定性分析 |
| 5.3.1 抗滑稳定性分析 |
| 5.3.2 抗倾覆稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 接触非线性基础上的材料非线性时程分析 |
| 6.1 计算模型 |
| 6.1.1 材料参数 |
| 6.1.2 有限元模型 |
| 6.2 材料非线性时程分析法抗震计算结果分析 |
| 6.2.1 位移结果分析 |
| 6.2.2 应力结果分析 |
| 6.2.3 接触分析 |
| 6.2.4 裂缝分布 |
| 6.2.5 钢筋应力分析和裂缝宽度复核 |
| 6.3 进水塔整体稳定性分析 |
| 6.3.1 抗滑稳定性分析 |
| 6.3.2 抗倾覆稳定性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）考虑结构-地基动力相互作用的重力坝静动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题意义及背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 材料力学法 |
| 1.2.2 反应谱理论 |
| 1.2.3 时程分析法 |
| 1.2.4 重力坝抗震研究中的主要问题 |
| 1.2.5 结构-地基动力相互作用研究发展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 材料力学法计算重力坝地震响应 |
| 2.1 材料力学法基本原理 |
| 2.1.1 重力坝上下游面应力的求解 |
| 2.1.2 振型分解反应谱方法 |
| 2.2 材料力学法计算坝段位移和应力 |
| 2.2.1 设计地震动参数 |
| 2.2.2 作用荷载 |
| 2.3 大坝静动态分析结果 |
| 2.3.1 坝体自振频率 |
| 2.3.2 坝体静、动态反应 |
| 2.4 抗滑稳定分析原理 |
| 2.5 小结 |
| 3 重力坝无质量地基模型抗震安全评价 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 有限元模型及计算参数 |
| 3.2.1 有限元模型 |
| 3.2.2 计算方案 |
| 3.2.3 计算荷载 |
| 3.2.4 自振特性分析 |
| 3.3 坝段位移和应力计算结果 |
| 3.3.1 静力计算结果 |
| 3.3.2 静动力组合计算结果 |
| 3.4 坝段有限元抗滑稳定安全性分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于粘弹性人工边界模型的坝体静动力分析 |
| 4.1 粘弹性人工边界理论 |
| 4.1.1 理论简介 |
| 4.1.2 弹簧阻尼器模型及系数 |
| 4.2 粘弹性人工边界模型算例 |
| 4.2.1 二维粘弹性人工边界模型自由场算例 |
| 4.2.2 三维粘弹性人工边界模型自由场算例 |
| 4.3 典型坝段粘弹性人工边界模型 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 计算方案 |
| 4.3.3 地震波时程 |
| 4.3.4 动力特性 |
| 4.4 基于粘弹性人工边界模型的地震响应结果 |
| 4.4.1 设计地震计算结果 |
| 4.4.2 校核地震计算结果 |
| 4.5 粘弹性人工边界模型与无质量地基模型的地震计算结果对比 |
| 4.5.1 设计地震应力计算结果对比 |
| 4.5.2 校核地震应力计算结果对比 |
| 4.6 小结 |
| 5 地基弹性模量调整对重力坝抗震性能影响 |
| 5.1 计算参数调整 |
| 5.1.1 材料参数 |
| 5.1.2 荷载及工况组合 |
| 5.1.3 参数取值 |
| 5.2 动力特性 |
| 5.3 粘弹性人工边界模型坝段应力计算结果 |
| 5.4 地基弹性模量变化对坝体最大主应力的影响 |
| 5.5 结论 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 材料力学方法的坝体静动力分析结果 |
| 6.2 无质量地基模型的计算结果 |
| 6.3 粘弹性人工边界静动力模型计算结果 |
| 6.4 地基弹性模量调整粘弹性人工边界模型计算结果 |
| 6.5 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作 |
| 致谢 |
（4）基于刚柔耦合的直齿轮齿根存在裂纹的平行轴齿轮箱动力学响应分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 齿轮时变啮合刚度研究现状 |
| 1.3.2 齿轮虚拟样机研究现状 |
| 1.4 论文框架 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 齿轮啮合刚度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 齿轮振动动力学模型 |
| 2.3 用于求解齿轮啮合刚度的基圆和齿根圆的关系 |
| 2.4 材料力学齿轮啮合刚度算法 |
| 2.4.1 健康齿轮啮合刚度 |
| 2.4.2 含齿根裂纹的齿轮啮合刚度 |
| 2.5 有限元齿轮啮合刚度算法 |
| 2.6 国际ISO-6336-1-2006规定单齿啮合刚度的最大值为: |
| 2.7 三种方法的齿轮啮合刚度对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 平行轴齿轮箱模型建立 |
| 3.1 三维建模软件Solid Works简介 |
| 3.2 渐开线齿轮的精确建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.齿轮箱模态分析 |
| 4.1 有限元软件ANSYS介绍 |
| 4.2 齿轮箱模态分析 |
| 4.3 齿轮箱关键部件柔性体的生成 |
| 4.3.1 柔性体生成概述 |
| 4.3.2 柔性体mnf文件输出方式 |
| 4.3.3 柔性体mnf文件生成过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平行轴齿轮箱的动力学仿真 |
| 5.1 ADAMS软件简介 |
| 5.2 多刚体系统动力学基本理论 |
| 5.3 齿轮箱虚拟样机模型建立 |
| 5.4 齿轮箱模型验证 |
| 5.5 含齿根裂纹的全刚体平行轴齿轮箱动力学仿真 |
| 5.6 刚柔耦合平行轴齿轮箱动力学仿真 |
| 5.6.1 平行轴齿轮箱刚柔耦合分析概述 |
| 5.6.2 刚柔耦合多体动力学理论 |
| 5.6.3 模型工与作环境设置 |
| 5.6.4 齿轮接触的理论分析 |
| 5.6.5 齿轮箱刚柔耦合仿真分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 平行轴齿轮箱动力学实验分析 |
| 6.1 实验台及测试设备介绍 |
| 6.2 齿轮传动系统特征频率计算 |
| 6.3 含齿根裂纹故障齿轮的加工 |
| 6.4 振动信号特征量的提取 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于等承载原则的力学性能不均匀的对接接头抗疲劳设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 焊接接头的疲劳性能 |
| 1.2.1 金属材料的疲劳概述 |
| 1.2.2 焊接接头抗疲劳设计基本方法 |
| 1.2.3 焊接接头疲劳性能改善技术概述 |
| 1.3 高强钢焊接结构特点及应用概述 |
| 1.3.1 高强钢及其焊接性概述 |
| 1.3.2 强度失配对高强钢焊接结构承载能力的影响 |
| 1.4 焊接接头等承载设计研究现状 |
| 1.4.1 焊接接头静载等承载设计 |
| 1.4.2 焊接接头弯曲等承载设计 |
| 1.4.3 焊接接头冲击等承载设计 |
| 1.4.4 低应力脆断情况下的焊接接头等承载设计 |
| 1.4.5 工程构件形状优化设计方法 |
| 1.5 材料力学性能不均匀性对接头界面应力影响研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 对接接头疲劳等承载设计思想与设计准则 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 对接接头疲劳等承载设计思想 |
| 2.3 对接接头疲劳等承载设计可行性研究 |
| 2.3.1 对接接头疲劳等承载设计可行性理论分析 |
| 2.3.2 对接接头疲劳等承载设计可行性实验论证 |
| 2.4 对接接头疲劳等承载设计实现条件和判据 |
| 2.4.1 对接接头疲劳等承载设计实现条件 |
| 2.4.2 对接接头疲劳等承载设计判据 |
| 2.5 对接接头疲劳等承载临界设计曲线几何优化 |
| 2.5.1 接头理想化几何优化 |
| 2.5.2 接头非理想化几何优化 |
| 2.6 对接接头疲劳等承载设计准则 |
| 2.6.1 理想化的对接接头疲劳等承载设计准则 |
| 2.6.2 非理想化的对接接头疲劳等承载设计准则 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 平滑对接接头疲劳等承载设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料力学性能不均匀对界面附近应力分布的影响 |
| 3.2.1 传统方法评定材料非均质导致的界面应力奇异性 |
| 3.2.2 三维有限元法分析材料非均质对接头界面应力的影响 |
| 3.2.3 基于三维弹性理论的对接接头界面应力评定方法 |
| 3.3 基于名义应力法的平滑对接接头疲劳等承载设计理论分析 |
| 3.3.1 基于名义应力法的均质材料疲劳评定 |
| 3.3.2 基于名义应力法的非均质材料疲劳评定 |
| 3.3.3 基于名义应力法的平滑对接接头疲劳等承载设计方法 |
| 3.4 基于名义应力法的平滑对接接头疲劳等承载设计实验验证 |
| 3.4.1 基于名义应力法的Q550D(ER70S-6)接头疲劳等承载设计 |
| 3.4.2 基于名义应力法的Q550D(ER70S-6)疲劳等承载设计接头实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 含初始裂纹或类裂纹缺陷对接接头疲劳等承载设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于断裂力学的含初始裂纹或类裂纹缺陷对接接头疲劳等承载设计理论分析 |
| 4.2.1 基于断裂力学的均质材料疲劳评定 |
| 4.2.2 基于断裂力学的非均质材料疲劳评定 |
| 4.2.3 基于断裂力学的含初始裂纹或类裂纹缺陷对接接头疲劳等承载设计方法 |
| 4.3 基于断裂力学法的含初始裂纹或类裂纹缺陷对接接头疲劳等承载设计实验验证 |
| 4.3.1 基于断裂力学法的Q550D(ER70S-6)接头疲劳等承载设计 |
| 4.3.2 基于断裂力学法的Q550D(ER70S-6)疲劳等承载设计接头实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑疲劳裂纹萌生寿命时的对接接头疲劳等承载设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于全寿命法的均质材料疲劳评定 |
| 5.2.1 疲劳裂纹萌生寿命估算方法的确定 |
| 5.2.2 疲劳裂纹萌生阶段和扩展阶段的划分方法 |
| 5.2.3 疲劳裂纹扩展寿命估算方法的确定 |
| 5.3 基于全寿命法的非均质材料疲劳评定 |
| 5.3.1 非均质材料疲劳失效过程分析 |
| 5.3.2 基于全寿命的非均质材料疲劳寿命估算 |
| 5.4 基于全寿命法的对接接头疲劳等承载设计方法 |
| 5.5 基于全寿命法的对接接头疲劳等承载设计实验验证 |
| 5.5.1 基于全寿命法的Q550D(ER70S-6)接头疲劳等承载设计 |
| 5.5.2 基于全寿命法的Q550D(ER70S-6)疲劳等承载设计接头实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题目的和意义 |
| 1.2 耐压结构疲劳问题研究现状 |
| 1.2.1 模型试验方法 |
| 1.2.2 数值仿真方法 |
| 1.3 疲劳裂纹扩展问题研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 表面裂纹扩展寿命研究理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳裂纹扩展的三个阶段 |
| 2.3 疲劳裂纹扩展速率计算公式 |
| 2.3.1 Paris公式 |
| 2.3.2 Forman公式 |
| 2.3.3 Walker公式 |
| 2.3.4 NASGRO公式 |
| 2.4 表面裂纹SIF的计算方法 |
| 2.4.1 经验公式 |
| 2.4.2 有限元法 |
| 2.4.3 权函数法 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展寿命计算流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 N-R公式求解压弯组合应力的SIF适用性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 耐压结构典型节点应力状态分析 |
| 3.2.1 理论公式 |
| 3.2.2 有限元计算 |
| 3.2.3 计算结果对比分析 |
| 3.3 N-R公式求解压弯组合应力的SIF适用性分析 |
| 3.3.1 半椭圆表面裂纹模型 |
| 3.3.2 压弯组合应力状态下的N-R公式 |
| 3.3.3 NASGRO损伤容限分析软件 |
| 3.3.4 应力强度因子计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 10CrNi5MoV高强度钢疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平板试件形式 |
| 4.3 平板试件弯曲载荷疲劳试验 |
| 4.3.1 试验加载 |
| 4.3.2 试验过程 |
| 4.3.3 试验结果及分析 |
| 4.4 平板试件压弯组合载荷疲劳试验 |
| 4.4.1 试验加载 |
| 4.4.2 试验过程 |
| 4.4.3 试验结果及分析 |
| 4.5 疲劳裂纹扩展寿命对比分析 |
| 4.5.1 焊趾位置应力集中对应力强度因子的影响 |
| 4.5.2 断裂力学法计算疲劳裂纹扩展寿命 |
| 4.5.3 裂纹扩展寿命对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 压弯组合应力的应力强度因子研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 应力集中效应 |
| 5.2.1 应力集中系数 |
| 5.2.2 对接接头焊趾位置应力集中有限元分析 |
| 5.2.3 试件焊趾位置应力集中有限元分析 |
| 5.3 平均应力的影响 |
| 5.3.1 应力循环 |
| 5.3.2 平均应力的影响 |
| 5.4 修正N-R公式 |
| 5.4.1 引入应力集中系数 |
| 5.4.2 确定相当弯曲应力 |
| 5.4.3 修正的N-R公式 |
| 5.4.4 疲劳裂纹扩展寿命对比分析 |
| 5.5 10CrNi5MoV钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算模型 |
| 5.6 耐压结构疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 5.6.1 典型节点模型A |
| 5.6.2 典型节点模型B |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（7）百米级胶凝砂砾石坝剖面设计准则研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外胶凝砂砾石坝研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 胶凝砂砾石坝结构设计研究现状 |
| 1.4 本文研究内容与技术路线 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 理论要求和材料参数 |
| 2.1 胶凝砂砾石材料 |
| 2.1.1 胶凝砂砾石材料强度 |
| 2.2 地基材料 |
| 2.2.1 岩石地基 |
| 2.2.1.1 基本参数 |
| 2.2.1.2 允许承载力 |
| 2.2.2 岩土地基 |
| 2.2.2.1 基本参数 |
| 2.2.2.2 允许承载力 |
| 2.3 《混凝土重力坝设计规范》相关要求 |
| 2.3.1 基本假定和参数选取 |
| 2.3.2 抗滑稳定计算 |
| 2.3.3 大坝应力计算 |
| 2.3.4 大坝倾覆安全 |
| 2.3.5 大坝基础处理 |
| 2.4 《碾压式土石坝设计规范》相关要求 |
| 2.4.1 土石坝边坡稳定计算 |
| 2.4.2 坝基一般要求 |
| 2.5 胶凝砂砾石坝剖面设计理论研究 |
| 2.6 对地基的控制指标要求 |
| 3 基于现有设计理论的100m胶凝砂砾石坝剖面设计标准 |
| 3.1 考虑地基影响的重力坝剖面设计分析 |
| 3.1.1 坝体剖面设计 |
| 3.1.2 荷载计算 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 考虑地基影响的土石坝剖面设计分析 |
| 3.2.1 荷载计算 |
| 3.2.2 小结 |
| 3.3 考虑地基影响的胶凝砂砾石坝剖面设计分析 |
| 3.3.1 荷载计算 |
| 3.3.2 小结 |
| 3.4 考虑地基影响的胶凝砂砾石坝剖面设计准则 |
| 4 基于仿真计算的100m胶凝砂砾石坝剖面设计标准 |
| 4.1 有限元计算模型和材料参数 |
| 4.2 基于重力坝设计结果的剖面对比分析 |
| 4.2.1 C50含量重力坝模型主应力云图 |
| 4.2.2 C60含量重力坝模型主应力云图 |
| 4.2.3 C70含量重力坝模型主应力云图 |
| 4.3 基于土石坝设计结果的剖面对比分析 |
| 4.3.1 C50含量土石坝模型主应力云图 |
| 4.3.2 C60含量土石坝模型主应力云图 |
| 4.3.3 C70含量土石坝模型主应力云图 |
| 4.4 基于胶凝砂砾石坝设计结果的剖面对比分析 |
| 4.4.1 C50含量胶凝砂砾石坝模型主应力云图 |
| 4.4.2 C60含量胶凝砂砾石坝模型主应力云图 |
| 4.4.3 C70含量胶凝砂砾石坝模型主应力云图 |
| 4.5 基于仿真分析的补充设计准则 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目目录 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）混凝土重力坝功能叠合区坝体应力计算方法探析（论文提纲范文）
| 1 研究背景 |
| 2 工程实例 |
| 3 材料力学法计算及成果分析 |
| 4 有限元法计算及计算成果分析 |
| 4.1 有限元模型建立 |
| 4.2 有限元计算成果及分析 |
| 4.3 不考虑安装间板梁柱结构计算模型坝体应力计算及计算结果对比 |
| 4.4 不同计算模型及计算方法结果对比分析 |
| 5 结论 |
（9）基于ANSYS的混凝土重力坝稳定性有限元分析研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 选题的依据与意义 |
| 国内外文献资料综述 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要完成工作及技术路线 |
| 2 重力坝静力分析和抗震分析理论 |
| 2.1 重力坝静力分析理论 |
| 2.2 重力坝抗震分析理论 |
| 2.3 ANSYS软件分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 重力坝有限元模型建立及静力分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 工程地质 |
| 3.3 重力坝三维有限元模型建立 |
| 3.4 作用荷载 |
| 3.5 重力坝有限元静力分析 |
| 3.6 重力坝抗滑稳定分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 混凝土重力坝抗震性能分析 |
| 4.1 计算模型与设计动参数 |
| 4.2 ANSYS中 APDL语言抗震计算程序编写 |
| 4.3 坝体模态计算结果分析 |
| 4.4 坝体反应谱计算结果分析 |
| 4.5 提高抗震措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读工程硕士学位期间发表的部分科研成果 |
| 致谢 |
（10）胶凝砂砾石坝应力与稳定及其影响因素研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及问题提出 |
| 1.2 CSG坝研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 CSG坝材料特性及相关理论 |
| 2.1 CSG坝材料力学特性及应力-应变关系 |
| 2.2 材料非线性问题的有限元解法 |
| 2.3 稳定计算方法 |
| 2.4 ABAQUS有限元软件介绍 |
| 2.5 ABAQUS计算实例 |
| 2.6 小结 |
| 3 重力坝与CSG坝应力状态和稳定特性对比分析 |
| 3.1 计算模型研究 |
| 3.2 应力状态对比 |
| 3.3 层面抗滑稳定计算 |
| 3.4 塑性区贯通过程差异性 |
| 3.5 小结 |
| 4 CSG坝应力状态影响因素分析 |
| 4.1 应力控制标准及相关影响因素 |
| 4.2 坝体应力对坝高敏感性分析 |
| 4.3 坝体应力对坝坡敏感性分析 |
| 4.4 本体及层面材料参数敏感度分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 CSG坝稳定性影响因素分析 |
| 5.1 坝体抗滑稳定控制标准 |
| 5.2 坝体抗滑稳定对坝高敏感性分析 |
| 5.3 坝体抗滑稳定对坝坡敏感性分析 |
| 5.4 坝体抗滑稳定对层面材料敏感性分析 |
| 5.5 坝体抗滑稳定对扬压力敏感性分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 附录:攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
四、基于有限元的材料力学法稳定与应力计算（论文参考文献）
- [1]复杂环境与应力场作用下钢桥焊接接头疲劳性能研究[D]. 胡聪. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]考虑摩擦接触对进水塔抗震计算的影响[D]. 靳秉鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]考虑结构-地基动力相互作用的重力坝静动力特性研究[D]. 涂超. 长春工程学院, 2020(04)
- [4]基于刚柔耦合的直齿轮齿根存在裂纹的平行轴齿轮箱动力学响应分析研究[D]. 武海锋. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [5]基于等承载原则的力学性能不均匀的对接接头抗疲劳设计研究[D]. 温学. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]10CrNi5MoV高强度钢耐压结构疲劳裂纹扩展寿命研究[D]. 车福炎. 中国舰船研究院, 2020(02)
- [7]百米级胶凝砂砾石坝剖面设计准则研究[D]. 王佳. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [8]混凝土重力坝功能叠合区坝体应力计算方法探析[J]. 周天鸿,秦根泉,曾一夫,葛淑敏. 中国水利水电科学研究院学报, 2019(05)
- [9]基于ANSYS的混凝土重力坝稳定性有限元分析研究[D]. 余昌华. 三峡大学, 2019(06)
- [10]胶凝砂砾石坝应力与稳定及其影响因素研究[D]. 张馨文. 三峡大学, 2019(06)