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經典案例
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  • 汽車轉向機構有限元分析與優化
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  • 發動機連桿的強度分析與結構優化
  • 車輛傳動軸的強度分析與方案改進
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  • 注塑模具機構強度分析及結構優化
  • 變速箱軸鍵強度校核及結構改進
  • 挖掘機鏟斗有限元計算和強度分析
土木建筑有限元分析

      土木建筑結構工程作為最早期的工程學科之一,涵蓋著相當廣泛的科學技術領域。從土木建筑、橋梁結構、水工結構,到公路、隧道、地下工程等方面都離不開結構的設計與計算分析。土木工程是有限元分析應用的一個重要領域。土木工程設備的強度、壽命和可靠性分析以及鉆探、挖掘、采礦、施工等過程的力學仿真是結構工程領域中很深入、復雜并極具挑戰性的課題,需要多門學科的理論和方法的綜合應用。
      目前,數值模擬在建筑結構行業發展得相當成熟,不僅有大量的通用模擬軟件、而且還有眾多的針對某個專業需求的數值模擬軟件可供選擇。但目前結構工程數值模擬方面主要的困難表現在熱舒適環境優化設計與火災熱影響分析、車輛橋梁耦合分析、風橋耦合非線性分析、海洋結構海浪沖擊-海水腐蝕共同作用分析等。
      土木建筑結構工程分析中最關鍵的問題仍然是巖土、建筑材料等的本構模型,以及相應的材料非線性和幾何非線性分析。巖土在荷載作用下的位移與其幾何尺度相比很小,因而在求出位移場后,可以用某單元原來的尺寸計算應力場。采用非線性有限元軟件在土木建筑結構工程分析中具有可用于非均質問題,多層土、多種建筑材料、多區域;可用于非線性材料,各向異性材料、塑性材料等;可適應復雜邊界條件;可用于各種類型的問題:應力變形、滲流、固結、流變、濕化變形、動力和溫度問題等優點。同時也存在單元形態對計算結果影響較大;計算比較復雜、麻煩;非連續性問題等困難。
      有限元在土木建筑領域中的分析問題包括土木行業、建筑工程、巖土工程、橋梁工程以及水工等有限元分析。
      1、建筑結構行業的有限元分析
      利用有限元分析軟件實現建筑結構力學分析、高層建筑結構陣型分析、高層剪力墻彈塑性動力學分析、框架結構地震響應分析、瀝青混凝土開裂分析、建筑結構聲場分析等。
      2、巖土工程行業的有限元分析
      巖土工程是將土力學及基礎工程、工程地質力學、巖體力學三者逐漸結合為一體并應用與土木工程實際而形成的新學科,其設計土木工程建設
中巖石和土的利用、整治或改造。其基本問題是巖體或土體的穩定、變形和滲流問題,有限元數值方法成為巖土工程和結構分析的一個有力工具。
      3、橋梁工程行業的有限元分析
      現代橋梁結構向大跨徑、輕型化和柔性化方向發展,需要對橋梁結構的各種力學性能進行計算與分析,如靜力特性:強度、剛度與變形等;動力特性:固有頻率及振型,動剛度及動位移等。
      4、水利工程中的有限元分析
      有限元法應力分析中存在著壩踵、壩趾的應力集中效應,這對應力評價及確定控制應力帶來困難,因此,有限元分析中應力取值一直是壩工界長期關注且尚未得到很好解決的關鍵技術問題之一。壩踵、壩趾等角緣應力集中部位往往是最受關注的應力控制部位。結構應力控制標準是建立在一定的應力取值方法基礎上的,兩者必須配套,這也是建立有限元應力控制標準的難點所在。

 
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