提出了采用耐碱GFRP编织网替代传统钢筋在混凝土梁中作为受力骨架的新型结构形式。为研究该类型结构的力学性能,设计了3根试件,对其进行三分点加载,观察其受力全过程及破坏特征,分析其破坏模式。在试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件进行了混凝土强度参数对其力学性能影响的参数分析。试验及数值模拟结果表明:配筋率对耐碱GFRP混凝土梁的受弯性能影响较大;随着混凝土强度的提升,梁的承载力虽有所提升,但挠度降低。

基于5根圆钢管再生混凝土长柱试验,选取了合理的本构关系,利用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管再生混凝土长柱进行了静力加载,并对比分析了模拟结果与试验结果。在此基础上对圆钢管再生混凝土长柱进行了参数分析,研究了长细比、取代率对圆钢管再生混凝土长柱受力性能的影响。结果表明,构件的承载力随着长细比的提高而降低,随着取代率的提高呈先提高后降低的趋势。

在5个圆钢管型钢再生混凝土组合短柱试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS建立了圆钢管型钢再生混凝土短柱的静力计算模型。通过选取合理的材料本构,计算得出构件的荷载-位移曲线、割线刚度、承载力、延性系数、耗能、损伤,并与试验结果进行了对比,结果表明两者吻合较好。在对比验证的基础上进行有限元模型的应力、荷载分配曲线以及参数分析,研究型钢配钢率、核心再生混凝土强度对圆钢管型钢再生混凝土短柱承载力的影响。模拟结果表明,构件承载力随着型钢配钢率、核心再生混凝土强度的提高而提高。表明该组合结构具有较好的承载性能。

结合圆端形钢管混凝土轴压短柱试验,利用有限元软件ABAQUS建立了圆端形钢管混凝土轴压短柱计算模型。选择简化的圆端形核心混凝土本构模型,计算得到构件的荷载-轴向应变曲线,并与试验曲线进行了对比,结果表明两者吻合较好。在此基础上进行了参数分析,研究了混凝土强度等级、钢材强度等级对构件承载力的影响。模拟结果表明,构件的承载力随着混凝土、钢材强度等级的提高而提高,但随着混凝土、钢材强度等级越来越高,构件承载力提升幅度开始变缓。

为研究PSRC梁的抗震性能,设计了6个PSRC梁试件进行试验研究,同时使用ABAQUS软件对这6个试件进行建模分析。模型分析表明,试件的滞回曲线和骨架曲线与实验值吻合较好。在此建模方法的基础上,分析了剪跨比、现浇部分混凝土强度、预制截面形式、纵筋配筋率和型钢腹板配钢率对梁抗震性能的影响,结果显示,现浇部分混凝土强度和预制截面形式对试件抗震性能影响很小,剪跨比大的试件承载力小,变形和耗能能力都较强,提高试件的纵筋配筋率和型钢腹板配钢率可以提高试件的承载力和耗能能力。

为研究钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固效果,对加固前后的钢筋混凝土曲线梁进行了破坏试验,分析了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态及极限承载力,并以试验研究为基础,采用ANSYS有限元软件建立了非线性模型,分析了影响钢筋混凝土曲线梁体外预应力加固效果的主要参数。结果表明,加固后曲线梁破坏形态属于延性破坏,极限承载力提高了14.6%。钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力加固,效果显著,体外预应力筋的平面内线形越接近加固梁曲线,加固效果越好,预应力筋偏心距越大体外预应力筋越能得到充分发挥;随着有效预应力的增大,曲线梁的延性降低。

钢管混凝土梁承载力优化问题一直是工程界比较关心的问题,通过引入强重比的概念,对比分析了钢筋混凝土梁构件和钢管混凝土梁构件的强重比。分析结果表明,强重比越大,构件的承载力和性能就越好。同时利用有限元软件ABAQUS对其承载力进行参数优化分析,通过参数优化分析进一步提高钢管混凝土梁的承载力,以满足实际工程的需要。

借助面向工程设计的高级建模和仿真软件AMESim，以直动式溢流阀为研究对象，结合溢流阀工作原理建立系统仿真模型，对溢流阀动态特性进行研究分析。对不同参数值下的溢流阀进口压力、阀芯位移动态仿真曲线进行比较与分析后，总结出影响溢流阀动态性能的参数变量，为溢流阀的研究设计和性能优化提供参考依据。

提出一种机械装备的数字孪生结构参数分析与评价体系。运用ANSYS软件对机械装备的整机结构进行静刚度分析与动态性能分析。运用BP神经网络及专家打分对结构参数进行评价,验证了机械装备的数字孪生结构参数设计方法正确性与可行性。

浮动油封的结构参数决定端面比压的大小,进而直接影响其密封效果,因此建立端面比压与结构参数的准确关系,对浮动油封的设计有重要意义。利用Abaqus软件建立浮动油封的二维轴对称模型,通过仿真正交试验分析浮动油封的几何参数、安装间距、O形密封圈硬度等结构参数对端面比压的影响,并对影响端面比压的关键因素进行参数分析,得到端面比压与浮动油封结构参数之间的回归模型,最后通过试验验证回归模型的准确性。结果表明:影响浮动油封端面比压的