基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析

运用ANSYS Workbench有限元仿真工具建立了轮毂轴承的有限元仿真模型,对轮毂轴承整体刚性进行仿真分析。仿真结果表明,有限元模型在承受力矩载荷时产生的应力传递方向和应力形成区域与实际情况相符;轮毂轴承单元的整体倾角与载荷大小基本成线性关系。不同载荷的实验显示,轮毂轴承力矩倾角的仿真值和试验值之间的误差小于8%,验证了基于ANSYS Workbench的轮毂轴承刚性仿真分析的正确性。仿真分析数据可应用于轮毂轴承初期设计与优化阶段。     

远联动叶片自锁髓内钉设计与试件力学检测

目的：设计一种远端联动叶片自锁髓内钉,特征在于与传统髓内钉外形尺寸一致,在钉管远端设计两对联动叶片和在钉管内设计联动叶片的推动装置。制作出股骨型样钉并对其进行力学性能测试和评价。 方法：将16对新鲜中青年成人男性股骨骨段标本平均分为2组,长度4cm,直径（内径）11-14mm,分别用远端联动叶片自锁髓内钉和国产传统不锈钢交锁髓内钉锁定部位固定骨段,分别对其进行三点弯曲、轴向压缩载荷、水平扭转等生物力学测试,用 SPSS17．0统计软件进行统计分析。 结果： 远端联动叶片自锁髓内钉的抗短缩刚度、抗旋转刚度略小于交锁髓内钉,但无显著性差异。抗弯曲刚度与交锁髓内钉相当。 结论 ： 远端联动叶片自锁髓内钉具有较强抗弯、抗旋转性能,优良的抗弯性能,达到股骨生物学固定的要求,有较好的开发及临床应用前景。     

远端联动叶片自锁髓内钉治疗股骨骨折的生物力学研究

设计了一种可以远端自锁的髓内钉。对股骨干骨折行远端联动叶片髓内钉固定和交锁钉固定后,对其生物力学进行测试。了解髓内钉治疗股骨骨折的生物力学性能。选6个青壮年男性尸体取双侧完整股骨,中间做成横断骨折,然后用远端联动叶片自锁髓内钉和国产传统交锁髓内钉固定。对股骨-髓内钉复合体进行力学测试。实验结果用SPSS17.0统计软件进行分析。在三点弯曲及扭转实验方面,远端联动叶片自锁髓内钉较国产交锁髓内钉无明显差异。抗轴向载荷时较国产交锁髓内钉差,但满足在肢体非负重状况下生物固定。说明股骨型远端联动叶片髓内钉力学稳定性好,在治疗股骨简单骨折有一定优势。     

远端联动叶片自锁髓内钉治疗股骨骨折的生物力研究

目的:我们新设计了一种可以远端自锁的髓内钉,对股骨干骨折行远端联动叶片髓内钉固定和交锁钉固定后,对其生物力学进行测试,了解髓内钉治疗股骨骨折的生物力学性能。方法: 选6个青壮年男性尸体取双侧完整股骨,中间做成横断骨折,然后用远端联动叶片自锁髓内钉和国产传统交锁髓内钉固定。对股骨-髓内钉复合体进行力学测试,实验结果用SPSS17.0统计软件进行分析。结果:在三点弯曲及扭转实验方面,远端联动叶片自锁髓内钉较国产交锁髓内钉无明显差异,抗轴向载荷时较国产交锁髓内钉差,但满足在肢体非负重状况下生物固定。结论:股骨型远端联动叶片髓内钉力学稳定性好,在治疗股骨简单骨折有一定优势。     

可吸收锁钉鞘预防股骨带锁髓内钉应力遮挡的有限元分析

为减小带锁髓内钉静力性固定对骨折断端产生的应力遮挡效应.本研究设计出了带可吸收鞘锁钉(AS锁钉),并通过建立股骨内固定有限元模型对该锁钉的性能进行了分析.分析结果表明,在骨折愈合早期,AS锁钉强度高,能够为骨折断端提供稳定的力学环境;在中后期,AS锁钉可吸收鞘的降解使骨折断端产生了微动和加压,减小了带锁髓内钉对骨折断端产生的应力遮挡效应.有限元分析结果为该锁钉应用于临床提供了理论依据.     

机械密封焊接波纹管波片的应力计算及分析

利用ANSYS有限元程序对机械密封焊接金属波纹管波纹膜片进行应力分析计算.通过实例求出由轴向变形力、薄膜应力和离心应力3种静态应力组合的总应力.结果表明:波纹管的应力主要由轴向位移载荷引起,应严格控制波纹管压缩量的大小;通过增加最大应力点所在圆弧的曲率半径来减小最大应力,提高膜片的使用寿命.     

基于SAP2000软件的中重冰区直线塔静力分析

针对真塔试验费用高昂、试验前须进行仿真的问题,本文使用大型有限元分析软件SAP2000对1YD-ZB3进行静态分析.本文使用AutoCAD建立1YD-ZB3和1YD-JC4两种杆塔的三维模型,基于有限元理论对其进行静态分析,得到杆塔偏移的最大位置和最大值.将此值与规程进行对比,查看是否安全.还可以得到应力值,将此值与规程进行对比,验证杆件的安全性.结果表明,1YDZB3直线塔符合设计要求,为后续杆塔试验模拟仿真、杆塔改型等提供依据.     

股骨近端骨干组配式假体在下蹲步态下的三维有限元分析

对骨干组配式假体重建股骨近端在下蹲步态下的生物力学特性进行分析,探究骨干组配式假体在下蹲步态下的稳定性及应力分布变化规律.根据已获得的CT数据利用计算机辅助技术建立完整的股骨-骨干组配式假体的三维有限元模型,将下蹲步态周期拆分为前期、中期与末期.通过对三维有限元模型施加下蹲步态下的关节力与肌肉力载荷,获得股骨-骨干组配式假体的应力分布.研究结果表明:在下蹲步态下股骨-骨干组配式假体中下段为主要承重部位,为应力主要集中处.其中在下蹲步态整个周期中,假体为股骨相应地分担了一部分应力,避免了应力集中,在下蹲步态三个时期中的末期应力最大为34.374 MPa.该研究能够为后续组配式假体的设计与改进与医学临床工作提供生物力学依据.     

特种低温容器径向支撑结构热力耦合模拟分析

对于采用环氧玻璃钢管和不锈钢管组合结构作为特种低温容器径向支撑,为了验证其低温应用安全性,根据热弹性耦合理论,利用有限元软件ANSYS对该支撑结构进行了静态载荷下的热力耦合分析,在此基础上进一步完成垂向10g冲击载荷下环氧玻璃钢管结构应力分析.仿真结果表明:径向常一低温大温差以及静载作用下,径向支撑结构不会出现大漏热、大应力分布情形;环氧玻璃钢管非常适合作为低温容器中承受垂向压缩载荷作用的结构隔热支撑件,即使在强冲击栽荷作用下仍可以保障隔热支撑效果.     

基于极限分析的铝板翅式换热器封头许用接管载荷计算方法研究

对承受内压和接管载荷的板翅式换热器封头结构,运用有限元分析软件ANSYS对其进行了极限分析,计算出许用接管载荷后再对其作弹性有限元分析.采用应力分析设计方法,根据ASME-Ⅷ锅炉和压力容器标准第八卷第二册中的设计准则对在最大允许接管载荷作用下的结构应力最大点进行评定,为计算板翅式换热器封头接管载荷提供了可行性方法.     

带锁髓内针治疗股骨胫骨骨折

目的：探讨带锁髓内针在胫骨股骨骨折中的临床效果．方法：对56例下肢长管状骨骨折采用带锁髓内针内固定治疗，闭合性骨折39肢，开放性骨折17肢，均采用静力型锁定，静力型变为动力型固定9例．结果：56例平均随访17个月，骨折均愈合，平均愈合时间为16周．结论：在下肢长管状骨折中应用带锁髓内针内固定术疗效满意，具有创伤小，固定可靠，骨折愈合率高，能早期活动等优点．     

带锁髓内钉在治疗下肢长管状骨骨折中的应用

目的探讨带锁髓内钉在治疗下肢长管状骨骨折中的应用。方法不同类型下肢长管状骨骨折35例,其中股骨骨折20例、胫骨骨折15例;选用带有远近瞄准器的股骨、胫骨带锁髓内钉治疗。股骨、胫骨横形骨折使用闭合复位穿钉;其它类型股骨、胫骨骨折采用开放复位;粉碎性骨折或多段骨折采用静力固定并一期自体髂骨植骨;术后患肢抬高30,术后第3天开始患肢功能锻炼,对股骨远端及胫骨近端骨折主动锻炼有困难者,术后第3天结合CPM机被动锻炼膝、踝关节。结果随访10月-2年4月（平均13月）,35例均骨性愈合,未出现再发骨折、断钉、感染及膝、踝关节僵硬等并发症;2例胫骨远端1／3处骨折出现骨折远端5。向后成角畸形,未出现膝关节、踝关节功能障碍。结论带锁髓内钉治疗治疗下肢长管状骨骨折治愈率高,并发症少。     

地面雷达罩受风载荷作用的数值模拟

对风载荷作用下的雷达罩进行有限元数值模拟分析,从而确定拉压应力范围,并给出罩体基圆位置的合力与力矩值.同时对雷达罩也作了屈曲分析,并给出风载荷下的稳定系数.结果表明受风载荷的雷达罩的最大应力发生在截球底座的边界上.有限元方法对雷达罩进行的稳定分析中考虑了基圆位处约束,计算得到的实际屈曲值比理想条件下的解析解更为准确.     

新型股骨带锁髓内钉近端钉尾扩孔器的设计与临床应用

通过改良设计股骨带锁髓内钉近端钉尾扩孔器,降低股骨髓内钉内固定手术难度,缩短手术时间,减少医源性损伤.该课题组于2004年逐步改进股骨带锁髓内钉近端钉尾扩孔器的设计,于2008年申请并获得国家实用新型专利.2005年1月至2008年12月间用于治疗股骨干骨折31例,平均随访34个月.术中应用获得专利的新型近端钉尾扩孔器,所有31例手术都顺利完成,手术时间缩短至(45～60) min,平均为49 min.随访(16～48)个月,平均随访34个月.术后患者均达到临床愈合,骨折愈合时间最短4个月,最长7个月,平均6个月.无一例在术中及随访期间发生因钉尾扩孔不理想及髓内钉位置偏移而导致的术中医源性骨折、髓内钉钉插入困难、术后股骨颈骨折、股骨头坏死等并发症.说明通过新型股骨带锁髓内钉近端钉尾扩孔器装置的改良可以提高手术效率,使手术操作简便,缩短手术时间,减少并发症,更适用于在野战环境、应急抢险救灾行动和基层医院中推广应用.     

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,应用强度折减法和滑面应力法2种有限元法对基坑边坡是否采用土钉支护获得的安全系数和滑动面形状进行了分析.采用土钉支护的基坑边坡,由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行了折减,未考虑土钉自身的强度降低,因而,采用2种有限元方法得到了不同阶段下虽然安全系数一致,但滑动面形状和位置不同的结论.提出了将土钉支护对土体以及边坡的作用考虑进去,以实现土钉支护技术在项目工程施工中更具现实的理论意义的意见.     

基于弯曲和径向疲劳试验的车轮仿真分析

车轮在设计完成后,需要进行弯曲和径向疲劳物理试验,检验是否满足疲劳寿命的要求。为解决这种开发模式周期长、成本高的问题,基于弯曲和径向疲劳物理试验的方法,使用Creo和Ansys Workbench软件对材质为A356、规格为16×7 J的某型铝合金车轮,建立三维模型和有限元模型。给出仿真流程和仿真思路,采取静态分析模拟动态分析的方式,预测车轮疲劳寿命和安全系数。仿真结果表明,两种试验仿真中最大应力出现的位置与物理试验的位置相一致,验证了有限元方法预估车轮寿命的有效性,从而可以根据分析结果对车轮进行优化设计。     

复合土钉墙中搅拌桩对变形及土钉拉力的影响

复合土钉墙中的水泥搅拌桩对于减小基坑水平位移、改善土钉的受力状态有重要作用,但目前对于搅拌桩在复合土钉墙中这一作用的研究多局限在定性探讨,未进行较为量化的分析,在复合土钉墙的设计中也一般将搅拌桩作为安全储备.文中通过对复合土钉墙的有限元分析,对复合土钉墙中不同搅拌桩排数、长度及不同土层情况进行了对比研究.结果表明,设置不同排数的搅拌桩对于复合土钉墙的受力机理、变形特性、土钉拉力大小及分布均有较大影响,1~2排搅拌桩较为合理,过多的搅拌桩排数可能会导致复合土钉墙出现重力式挡墙的受力、变形性态,增加上部土钉的拉力.     

硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压模拟

基于硫酸盐腐蚀混凝土单轴受压试验结果,通过对《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中无腐蚀混凝土单轴压应力-应变关系中的混凝土损伤演化参数进行修正,建立了硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压本构模型。采用修正后的本构模型,以及ABAQUS软件自带的损伤塑性模型,考虑损伤因子的影响,较好地模拟了硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土的单轴受压行为。有限元模拟结果表明：随着硫酸盐干湿循环次数和冻融循环次数的增大,混凝土最大受压损伤因子逐渐增大,损伤范围也逐渐扩大;最大主拉应力逐渐减小,中部压应力逐渐增大,等效塑性应变逐渐增大,混凝土破坏更严重;破坏均属于最大拉应变强度破坏。所提有限元模型可动态反映参数变化过程中混凝土的应力发展与损伤状态,可应用于硫酸盐、干湿循环和冻融循环耦合作用下混凝土单轴受压的模拟。