隧道動力響應分析的案例
隧道不同掏槽爆破的動力響應分析
?行業背景
本文以長安街石景山隧道爆破施工為背景，采用動力有限元方法模擬了三種不同爆破方式下人工防護道的振動響應。直孔延時起爆與試驗進行對比，驗證仿真的有效性，并對三種不同爆破方法引起的人工防護道兩點的振動速度和加速度進行研究分析，探尋引起人工防護道振動響應最小的最優爆破方式，為工程爆破提供參考
?工程背景
長安街西延引起豐沙鐵路改建工程暗挖隧道，全長4350.353m，其中明挖段長3871.353m，暗挖段長479m。暗挖段全長479m，雙線隧道，線間距4～4.26m，位于8‰的上坡。人防通道底標高94.58m，結構尺寸約2m（寬）×2.4m（高）。通道底板為墊層20cm，調平層7cm，下有墊層，厚度20cm。此范圍石景山隧道覆土約31m左右，隧道與人防通道垂直相交，人工防護道位于隧道正上方位置，凈距約2.044m。
?設計中的關鍵問題
隨著我國交通網絡的大規模鋪展，爆破在隧道開挖過程起到非常重要的作用，爆破開挖引起的振動響應也越來越引起人們的重視，通過試驗和仿真的研究，評價爆破施工方案和爆破參數的合理性，為控制和優化爆破施工參數提供依據，同時對開挖爆破作業對文物，既有鐵路線，鐵路邊坡振動的影響程度，以確保爆破安全，隧道爆破的振動研究也越來越重要。
?仿真需求分析
按照測振預警機制的原則，每炮測振，并根據測振數據，調整單次爆破的進尺、藥量，控制爆破過程中的振動是該次爆破過程中需要控制的首要因素，為了最大限度降低隧道爆破對人工防護道的爆破振動，采用直孔爆破同時起爆，直孔爆破延時起爆，斜孔爆破延時起爆等三種不同爆破方式進行研究，對比三種不同爆破方式下人工防護道同位置處的振動大小來選擇最優掏槽爆破方式.
展開 【ABAUQS】浮置板-隧道-土體-建筑有限元建模及動力響應 ￥800
本帖介紹一套完整的浮置板-隧道-土體-建筑有限元模型
模型包含：鋼彈簧浮置板，隧道，土體（三層），框架式建筑物，如下圖所示：
整體網格圖：
隧道局部網格圖展示：
土體分為三層，且最外邊框采用無限元技術盡可能防止波的反射：
列車荷載采用Matlab封裝自編程軟件，同時搭載多節車動力學，仿真獲取有限元模型所有扣件位置處的支反力。（本貼中不加入自編程軟件模塊，因為有很多成熟的商業軟件都可以實現支反力的提取，如實在對作者軟件感興趣，可帖外咨詢）但，作者還是要介紹?。。?主要文件介紹：
VTC.exe文件就是封裝軟件本件。當然因為是作者自編，那么.m文件也就是對應的源代碼咯。
Force.xls 文件即為本模型所需的全尺寸扣件支反力，部分展示如圖：
Pj.xls文件是擴展需求，為了滿足用戶可能需要實現移動荷載，也就是在鋼軌上進行加載的需求而輸出。部分展示如圖：
MyAppInstaller_mcr.exe這個文件很重要，是打開軟件時候一定要安裝的工作環境。
接下來繼續介紹有限元模型，無論通過什么方式得到的扣件反力挨個加到相應扣件位置處進行動力學求解。下圖展示了在浮置板軌道上的加載位置
結果展示
該圖為浮置板的垂向加速度
該圖為隧道的垂向加速度云圖，右邊為隧道的垂向加速速度時程
該圖為全局的垂向加速度云圖，右邊為地表的垂向加速速度時程
該圖為各層的垂向加速度，說明了傳遞規律的正確性
本帖不包含：VTS耦合動力學軟件，以及本模型未處理的全部操作錄制視頻
不放入本帖主要是考慮到大家不一定需要，不愿捆綁出售，有需要的可以帖外咨詢我，或者看我別的帖上面有沒有單獨放置的對應內容課程
展開 基于Optistruct的動力總成懸置瞬態動力學響應分析
以左懸置為單獨分析對象，在Hypermesh中建立直接法瞬態動力學載荷分析步Transient（direct），計算懸置支座安裝點應力響應輸出，建立工況如圖2所示
圖2 左懸置支座瞬態動力學分析工況設置
動力總成懸置支架瞬態動力學分析結果
在Hypermesh設置完成瞬態動力分析工況后，提交Optistruct求解器求解，計算左懸置安裝點應力響應輸出，結果如圖3所示
圖3 左懸置支座應力結果云圖和安裝點應力響應曲線
最后，有相關仿真需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯系。
展開 轉子動力學-06三圓盤轉子的不平衡響應（諧響應分析）
01 模型和網格見附件
02 定義約束，定義為軸承支承，約束繞軸旋轉自由度
03 施加不平衡激勵
04 查看位移頻響
solidb.zip
如需更多細節，請聯系郵箱 leslie_wj@163.com，或者微信leslie_wj
石拱橋的模態分析及動力響應
分析結論
從模型的振型圖可以看出，對于石拱橋模型萊說，當其頻率到達固有頻率時，其振動幅度遠遠超過其允許的位移量，這將導致結構的破壞。所以對大型結構進行的模態分析，可以有效地避免結構長期處于共振頻率下，達到結構免受破壞的作用。
二、石拱橋的動力響應分析
1. 問題描述
下面對進行模態分析后的石拱橋進行風荷載作用分析，得到橋梁的動力響應，結果對拱橋的設計具有重要的意義。載荷設置：0~0.5s，作用大小為10Pa的恒定風力載荷；0.5~5s，由于天氣變化，風力作用變為幅值為10Pa、周期為1s的載荷。風在作用面位石拱橋的一個側面。在該動載荷的作用下，分析石拱橋在振動過程中的能量變化，以及拱橋中央的應力隨時間的變化情況。
2. 石拱橋的動態分析過程
（1）打開“bridge.cae”文件，創建線性攝動分析、模態動力學分析，時間長度為【5】，時間增量為【0.005】，選擇瑞麗阻尼，起始模態為1，結束模態為30，【Alpha】輸入2，【Beta】輸入0.
圖2-1 阻尼設定
（2）變量輸出設置。場輸出頻率改為每n個增量，n=10，輸出選擇應力、應變、位移/速度/加速度、作用力/反作用力。
圖2-2 編輯場變量輸出請求
歷史輸出頻率改為n=2，輸出變量選擇位移/速度/加速度、能量。
展開 轉子動力學系列（二）：不平衡響應分析 ￥49
求該轉子渦動頻率、振型、臨界轉速及不平衡響應。
浮置板軌道動力響應分析的廣義波數法
作者：劉維寧，馬龍祥，姜博龍，王文斌
內容介紹
目的：
浮置板軌道由于具有良好的減振性能，在軌道交通領域得到了廣泛的應用，因此，對其動力性能的研究具有重要的意義。本文旨在求解固定諧振荷載激勵下浮置板軌道的動力響應問題。
創新點：
將無限長軌道動力響應問題映射到一塊浮置板對應的軌道范圍內進行求解，提高了計算效率。
方法：
引入廣義波數，將固定荷載視作是速度為0的移動荷載，將浮置板軌道視作無限長周期結構，并在廣義波數域內將動力響應映射在1個幾何周期范圍內，通過求解該幾何周期范圍內的動力響應進而得到無限長軌道的動力響應。
結論：
1、提出了固定諧振荷載作用下，浮置板軌道動力響應求解的廣義波數法，該方法將固定荷載看成是速度為0的移動荷載，將無限長軌道動力響應問題映射在一個周期范圍內求解，計算效率高。通過其他模型驗證了此模型的正確性和準確性。
2、通過計算發現，浮置板軌道存在明顯的板端效應，即在固定位置激勵引發的振動沿軌道縱向傳播時，板端的響應往往會出現放大，甚至會超過該處鋼軌的響應。
3、在不同頻率荷載引發的振動沿浮置板軌道縱向衰減上，頻段0~8Hz和頻段40~1000Hz內荷載引發的振動沿軌道板縱向衰減明顯，頻段8~40Hz內荷載引發的振動衰減相對緩慢。
精要導讀
展開 土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析
1 結果展示
2 研究背景
目前國內外的大多數隔震設計較少考慮或不考慮土－結構動力相互作用（簡稱SSI效應）的影響，但實際工程在地震作用下，土與結構之間的相互作用會影響整體動力響應?？紤]SSI效應對隔震結構的減震效果影響情況究竟如何，需要進行客觀的評價?；诖耍疚闹饕獜耐粒Y構動力相互作用出發，給出考慮土-樁-隔震結構耦合的動力時程響應分析實例。
本文的研究對象是隔震結構，考慮SSI效應后結構構件、隔震支座及整體結構的動力響應均有可能受到影響。本文的研究思路將從材料本構模型的驗證出發，從結構構件到隔震支座，最后再到整體結構，對這幾個部分的動力響應進行研究。
3 材料本構及構件模型解讀與分析
3.1地基土體
當前由研究人員所提出的每種土體本構模型僅能夠反映土的某一類或幾類現象，具有一定的應用范圍和局限性。對于樁－土－隔震結構這一耦合體系的動力相互作用，涉及到上部結構、隔震層、地基等多種因素，再加上復雜的土體性質，土體本構模型需有針對性的選用。
在<a href="/major/<a href="/major/<a href="/major/ABAQUS 中常用的土體本構模型包括：線彈性模型、DC模型（應力應變關系見圖1-1）、Mohr-Coulomb模型（屈服面見圖1-2），Drucker-Prager模型等。由于現有的土體本構模型無法滿足土體所有特點，需根據所研究問題選取合適的土體本構和計算參數。本文以常見的均勻土層作為地基土，采用ABAQUS中以粘彈性理論為基礎的等效線性模型，盡管仍有不足，但該模型是基于大量實驗結果歸納得到，形式簡單直觀，適用于考慮樁-土耦合對隔震結構動力響應的初步分析。
展開 ABAQUS UEL 二次開發（Koyna混凝土壩地震動力響應分析）
摘要：以平面線性四節點單元為例，分別采用有限元法和比例邊界有限元法（SBFEM）在ABAQUS提供的UEL子程序接口進行二次開發，編寫的UEL均包含動力計算部分，即采用HHT隱式時程積分法求解動力方程。將ABAQUS自帶的CPS4單元、自編四節點等參單元和自編SBFEM的UEL三者進行對比。將以上三種單元應用到Koyna混凝土壩地震動力響應分析中，對比壩體關鍵點數據，驗證三種單元的計算結果吻合良好。
（一）模型基本信息
（1）材料信息
壩體彈性模量：E = 31027 MPa，泊松比：0.15，密度：2643 kg/m3。
壩體尺寸
（2）網格信息
模型網格
采用四節點單元離散壩體，共計1891個節點，1800個單元。
（二）Koyna混凝土壩模態分析
模態分析時將壩體底部設置固定邊界，約束雙向位移。
“ABAQUS”代表軟件自帶的四節點單元計算結果，“ABAQUS-CPS4”指的是用UEL實現的四節點單元計算結果，“UEL-SBFEM”指的是用UEL實現的SBFE單元計算結果，與“Chopra and Chakrabarti (1973)”的結果進行對比，可以看到三者計算精度基本保持一致。
展開 高層建筑附著腳手架在爬升過程中的動力響應分析
風荷載計算公式如下：
本項目考慮有安全板以及檔板左右，體型系數按規程取0.55，按上式即可計算得到風荷載時程曲線，對應上述風速時程曲線的風荷載時程曲線如下：
結果展示：
首先確定觀測點，橫向觀測點如下：
豎向觀測點如下：
橫向觀測點時程響應結果，典型點4573，4986，4828響應曲線如下：
豎向觀測點時程響應結果，典型點4770，5851,5613響應曲線如下：
以節點4572的橫向坐標為參考點，則各個節點響應最大值隨相對坐標的變化情況如下：
以節點183的豎向坐標為參考點，則各個節點響應最大值隨相對坐標的變化情況如下：
對比上述橫向和豎向的結果可以看出，在風荷載時程作用下，結構各個節點位移響應以頂部響應最為強烈，其中在頂部距離端部大概四分之一跨度處達到最大值，這與靜力計算的結果相一致。
在豎向上，結構位移響應最大值成凹形分布，在導座附近達到最小值，在頂部達到最大值，與靜力分析結果相一致。
對比動力分析結果與靜力分析結果，發現最大值相差較大，靜力全結構最大值約33.8mm,而動力分析的結果大約在91mm附近，兩者相差近3倍，這也說明腳手架在爬升過程中風荷載的影響較大，除了按照靜力分析之外，適當的動力分析也必不可少。
展開 用有限元方法進行摩托車動力響應分析
摘要本文采用有限元方法對某125 型騎式摩托車進行了動力響應分析。文章首先建立了摩托車整車的
有限元模型,并利用該模型進行摩托車整車的動態特性計算,取得了和實驗模態分析一致的結果。而后分
析了摩托車在發動機激勵和路面不平度激勵下的整車動力學響應特性,得出了具有工程參考價值的結論。
用有限元方法進行摩托車動力響應分析.pdf
Abaqus風機動力響應仿真案例講解（模態分析續）
Abaqus風機動力響應仿真案例講解（模態分析續）
模數式橋梁伸縮縫水平向動力學響應分析
說明：本人在技術鄰發表的所有論文均為第一作者原創，未經作者允許，不得轉載。。。
基于動力學響應失效模式的懸臂轉子可靠性分析
基于懸臂轉子的動力學響應失效模式,通過對影響懸臂轉子安全性的外載荷、幾何特征、材料特性等敏感參數的分析,分別建立了懸臂轉子靜態響應和動態響應的極限狀態方程。對每個極限狀態方程,使用泰勒級數對非線性極限狀態方程在設計點處進行線性化,運用一次二階矩理論,得到相應的可靠度指標。對比考慮和忽略慣性力影響下的可靠度指標和可靠度結果,分析慣性力對可靠性分析結果的影響,建立針對該類懸臂轉子的有效的可靠性分析方法
基于動力學響應失效模式的懸臂轉子可靠性分析.pdf
展開 (豆丁文檔)基于動力學響應失效模式的懸臂轉子可靠性分析
基于動力學響應失效模式的懸臂轉子可靠性分析
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