张健
- 作品数：16 被引量：38H指数：4
- 供职机构：大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划工业装备结构分析国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程理学建筑科学机械工程更多>>
- 移动载荷作用下弹性梁动态响应的高精度计算方法
- <正>提出一种求解在移动载荷作用下弹性梁的动态响应的高精度计算方法。利用无阻尼的Euler-Bernoulli梁单元离散弹性梁,并且采用模态叠加法降低弹性梁的自由度。在一个时间步长内,采用两点Lagrange插值近似时间...
- 张健高强钟万勰
- 文献传递
- 混凝土管片接头有效弯曲刚度比的解析计算模型
- 2018年
- 混凝土管片及其径向接头的横向弯曲刚度直接影响到管片衬砌的弯矩分布。当混凝土管片的混凝土强度等级、主筋面积和接头连接螺栓的面积已知时,建立了混凝土管片和接头的极限弯矩计算模型。基于混凝土梁弯曲时截面变形假定,解析推导得到管片和接头的极限曲率表达式。分别定义了混凝土管片和接头的有效弯曲刚度及其弯曲刚度比,提出了混凝土管片接头有效弯曲刚度比的解析计算模型。分别参考北京地铁4#、东莞至惠州城际轨道交通工程某穿越东江水下隧道和上海地铁13#线隧道的工程参数,计算管片接头有效弯曲刚度和管片弯曲刚度的比值并进行对比。研究表明,管片接头有效弯曲刚度和管片弯曲刚度比在9%到11%之间,管片接头在衬砌中可以近似简化为铰接形式来进行内力计算。利用ANSYS软件建立等刚度管片环与铰接管片环模型,对比结果显示管片接头的存在使管片最大弯矩减小,弯矩分布发生很大变化。利用等刚度模型和铰接模型进行的内力计算可指导管片配筋,为工程提供参考。
- 李守巨张健王志云李雨陶
- 关键词：混凝土管片管片接头极限弯矩极限曲率
- 琼州海峡海底隧道管片接触特性的三维有限元数值模拟
- 2018年
- 文章建立了带有接头的混凝土管片水土压力合算与水土压力分算的三维精细有限元模型,数值模拟了隧道管片接头的应变分布及接触特性。研究表明,水土压力合算模型中的管片最大应变及最大接缝张开量分别为水土压力分算模型的37倍和196倍。当管片接头接缝张开量较小时,接头部分便产生较大的张开比例,随着管片接缝张开量的增大,张开比例增大的速度逐渐减小,最大可达到75%左右。管片外缘受压时,安装止水条的凹槽附近会有较大的应变;内缘受压时,除受压区,管片螺栓手孔角点位置也存在较大的应变。水土压力合算模型中,随着土层的泊松比逐渐增大,接头接缝张开量逐渐减小。土层泊松比为0.49时,所有接头均为全断面接触。土层泊松比为0. 4的水土压力分算模型的计算结果与泊松比在0.48左右的水土压力合算模型的结果相近。
- 李守巨张健王志云
- 关键词：有限元数值模拟接缝张开量
- 车辆-轨道非线性耦合动力学的精细积分法及其应用被引量：8
- 2012年
- 提出精细积分法求解移动质量与结构相互作用新的计算方法。分析焊接接头不平顺和轨枕悬空对轮轨力与轨道部件之间相互作用力的影响。该方法采用非齐次项的Duhamel积分的精细积分算法,避免状态空间下系统矩阵求逆。通过Lagrange插值多项式获得移动质量与结构相互作用的载荷项外插公式,无需迭代求解移动质量和结构非线性相互的动态响应。系统矩阵具有时不变性,无需反复计算指数矩阵。在每个积分步内,利用Euler梁的形函数分解移动载荷项,获得移动载荷与结构相互作用时间和空间连续变化的情况。计算结果表明,轮轨力首个峰值主要由于焊接接头不平顺造成,轨枕悬空主要影响轮轨力第二峰值。焊接接头不平顺区易出现轨枕悬空。轨枕悬空出现后,悬空区有扩大的趋势。
- 张健谭述君吴昌华
- 关键词：精细积分有限元非线性
- 轨枕空吊对轨枕动态性能的影响被引量：12
- 2010年
- 为研究轨枕空吊对轨枕动态响应的影响,建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型.假设车辆模型为多刚体系统,用Euler梁模拟离散支撑的钢轨,轨枕视为弹性地基上的Euler梁,利用显式积分法求解车辆-轨道非线性动力学方程.结果表明:当轨枕部分悬空或完全悬空时,影响轨枕最大弯矩的位置;轨枕空吊数目越多,轨枕的弯矩越大;轨枕底座的完全悬空对邻近空吊区的轨枕动态行为影响较大.
- 张健吴昌华肖新标温泽峰金学松
- 关键词：车辆-轨道耦合动力学有限元法
- 移动载荷作用下弹性梁动态响应的高精度计算方法
- 张健高强钟万勰
- 考虑含几何非线性弹簧的配气机构动力学被引量：1
- 2021年
- 为精确描述配气机构中气门弹簧的非线性刚度特性和动态颤振现象,提出一种整体式气门弹簧的几何非线性动力学模型,通过添加接触力元建立配气机构刚柔耦合动力学模型,结合气门弹簧的螺旋结构和大变形特点,选取弹簧半径、弹簧高度、螺旋线极角、簧丝截面扭转角以及在弹簧两端节点处对初始极角的一阶导数作为气门弹簧的描述变量,在弹簧单元域内采用三次样条插值离散;基于Bernoulli梁假设的几何精确梁理论,建立含轴向应变和曲率矢量的弹簧变形虚功率,在数值求解中滤除柔性弹簧模型中的应力高频振荡分量,实现ODE45常规微分求解器的快速求解.计算结果表明:气门弹簧在静态压缩过程中具有明显的非线性刚度变化,与传统模型相比偏差不大于2.4%;配气机构的转速越高,气门弹簧动态力颤振现象就越明显;在正常工况下配气机构的接触受力情况与集中质量弹簧模型计算结果相吻合.
- 张健齐朝晖卓英鹏徐金帅
- 关键词：发动机配气机构气门弹簧
- 盾构隧道管片接头接触特性的模拟分析被引量：3
- 2018年
- 以北京地铁四号线和武汉长江隧道工程为例,对其隧道管片接头接触特性进行精细三维有限元数值模拟,研究了隧道管片及其接头的应力应变分布,管片接头部分的接触状态、接触压力、接缝张开量.研究表明:隧道管片最大应变位置集中在管片螺栓手孔位置和接头受压区.随着接缝张开量的逐渐增大,接头部分由全断面接触状态变化到存在较大接缝张开量状态的过程中,接触应力分布线由以螺栓孔为中心的圆弧线逐渐变化到平直状态,最大应力值逐渐变大.计算结果表明:北京地铁与武汉长江隧道管片接头的张开比例分别达到50%和75%,研究成果为混凝土管片接头个性化设计提供依据.
- 李守巨张健王志云
- 关键词：盾构隧道接缝张开量有限元数值模拟
- 扣件失效对车辆-轨道耦合系统非平稳随机响应的影响
- 本文建立了垂向车辆-轨道耦合系统动力学模型，分析扣件失效对车辆-轨道耦合系统非平稳随机响应的影响。车辆模型为10自由度多刚体模型，包括车体、转向架和轮对。各构件之间通过一系和二系悬挂装置连接，悬挂装置采用并联弹簧-阻尼器...
- 张健张有为吴昌华
- 关键词：车辆-轨道耦合系统机械振动虚拟激励法
- 文献传递
- 车辆-轨道耦合动力学钢轨模型求解方法被引量：7
- 2011年
- 应用车辆-轨道非线性耦合动力学模型,分析了采用解析方法的模态叠加法、有限元法的模态叠加法和有限元法的直接积分法求解车辆-轨道耦合动力学钢轨模型的计算精度与计算效率。选取Bernoulli-Euler梁或Rayleigh-Timoshenko梁模拟钢轨,采用不同类型单元离散钢轨模型,并利用显式积分方法求解车辆-轨道耦合动力学的响应。计算结果表明:当采用Bernoulli-Euler梁钢轨模型和轨道激励频率较低时,采用协调质量阵的直接积分法计算时间是解析方法的模态叠加法的28.8倍,各种计算方法的计算结果接近;当采用Rayleigh-Timoshenko梁钢轨模型和轨道激励频率较低时,可以忽略Rayleigh-Timoshenko梁的转动惯量对车辆-轨道耦合动力学模型的响应影响;解析法的模态叠加法的计算时间比混合单元的慢64.5%。
- 张健金学松肖新标温泽峰吴昌华
- 关键词：有限元法
