圆盘冷锯机圆锯片的有限元模态分析

针对圆盘冷锯机圆锯片的振动问题,采用有限元法对圆锯片进行模态分析,得到不同夹径比圆锯片的前10阶固有频率和主振型,分析圆锯片不同夹径比的振动特性,找到了圆锯片剧烈振动的原因,并验证了有限元法研究圆锯片固有频率的准确性。有限元计算结果为圆盘冷锯机安装情况、工艺参数制定、结构的优化设计和振动控制奠定了一定的理论基础。     

圆盘冷锯机圆锯片的有限元模态分析

针对圆盘冷锯机圆锯片的振动问题,采用有限元法对圆锯片进行模态分析,得到不同夹径比圆锯片的前10阶固有频率和主振型,分析圆锯片不同夹径比的振动特性,找到了圆锯片剧烈振动的原因,并验证了有限元法研究圆锯片固有频率的准确性.有限元计算结果为圆盘冷锯机安装情况、工艺参数制定、结构的优化设计和振动控制奠定了一定的理论基础.     

圆锯片的动态特性

采用有限单元法、动力分析和振动谱测试分析法，对热切金属圆锯片的动态特性进行了系统研究，其中包括固有频率及振型分析，旋转应力对锯片固有频率的影响，锯片的稳定性以及锯片横向振动的规律性。     

锯切参数对圆锯片动态稳定性的影响及优化

利用有限元法和正交试验法相结合研究圆锯片在夹紧比、回转速度、锯片的厚度不同水平下的固有频率和应力状态,以此来研究锯片的动态稳定性.结果表明夹紧比增加可以提高锯片的固有频率,降低锯片的径向最大应力和切向最大应力;锯片基体厚度的增加也可以提高锯片的固有频率,而对锯片的应力影响不大;回转速度增加对锯片的固有频率影响不大,却可以大幅度地提高径向最大应力和切向最大应力.综合切削因素得到锯片的最优锯切参数为：夹紧比0.4,回转速度228rad/s,基体厚度2.2mm,节块厚度2.8mm.     

圆锯片的动态特性

采用有限元单法，动力分析和振动谱测试分析法，对热切金属圆锯片的动态特性进行了系统研究，其中包括固有频率及振型分析，旋转应力对锯片固有频率的影响，锯片的稳定性以及锯片横向振动的规律性。     

辊压适张对75Cr1材质圆锯片模态频率特性的影响

为了改善75Cr1圆锯片的振动特性,运用有限元法对不同辊压工艺参数下的圆锯片进行模态分析,得出圆锯片旋转过程中齿通频率范围内的模态振型以及固有频率。模态试验测试发现辊压后圆锯片各阶固有频率会升高,验证了有限元法的有效性。研究结果表明,在(5 954～7 578) Hz频率范围内,辊压处理后圆锯片模态振型减少;模态振型出现顺序发生改变,高阶振型向低阶移动,中间阶次振型向高阶移动;固有频率分布规律发生改变,辊压前在齿通频率范围内固有频率分布均匀,辊压后不再均匀,而呈现一种前段密、后段疏的分布特性。     

锯片应力分布与失效分析

建立了圆锯片的离心力分析模型,采用有限元方法对圆锯片在高速旋转切削时引起圆盘基体应力和应变进行分析;同时运用经典弹性力学知识,对工作条件下圆锯片基体热应力和应变分布进行了分析,并对实际中圆锯片的破坏形式,进行了失效机理分析.探讨了圆锯片在实际工作中受载情况,力求较为真实的反映圆锯片工作过程中的实际应力和应变分布情况,为人们进行合理的锯片结构设计和制造工艺提供理论依据.     

圆锯片基体辊压适张残余应力试验与仿真研究

为了指导制锯企业开展辊压适张工艺优化，研究辊压适张后圆锯片基体的残余应力分布状态。利用有限元仿真分析圆锯片基体辊压适张后残余应力分布，并应用X射线衍射法检测残余应力，对比辊压适张残余应力检测试验结果和有限元仿真结果，得出辊压后圆锯片基体残余应力的分布特性。研究结果表明，辊压后圆锯片基体径向残余应力沿半径方向呈“低-高-低”的分布趋势，切向残余应力沿半径方向呈“外正内负”的分布规律，辊压适张仿真模型能够反映辊压带内外两侧真实的应力分布状况。     

正交各向异性开孔夹支方板动力特性研究

用高精度三角形板单元有限元程序研究多种正交各向异性材料开圆孔或开方扎夹支方板的自由振动．分析材料性质、弹性主方向、孔的形状和大小与固有频率、振型的关系，并与各向同性开孔板比较，揭示正交各向异性材料开孔板的动力特性．     

圆锯片切线辊压适张处理的稳态特性研究

根据圆锯片环形辊压处理以及切线辊压强化的原理建立了有限元分析模型并进行了两种辊压处理的非线性弹塑性分析以及预应力模态分析,得到了圆锯片在两种辊压处理下的残余应力分布以及各阶固有频率,并根据临界转速计算公式对圆锯片经过两种辊压处理的临界转速进行了计算.对比切线辊压处理与环形辊压处理的适张效果发现,切线辊压处理的残余应力分布更好,锯片的径向位移更小,锯片端面的平整性更好,对圆锯片高阶频率的影响更大,切线辊压处理使锯片的临界转速提高了21.15%,大于环形辊压处理的14.24%,能较大地提高圆锯片的临界转速,更加有利于提高圆锯片的稳定性,增强圆锯片的振动特性.     

空调管路振动性能分析及优化设计

针对空调管路振动的特性问题,采用Solidworks软件建立了空调管路三维实体模型,利用ANSYS软件建立其有限元动力学分析模型,计算分析了固有频率与振型等振动性能,提出了一种通过增加约束条件对空调管路的固有振动特性进行优化设计的方法。通过在空调管路中不同部位处施加约束位移,并对4种优化方案进行分析比较,获得最佳优化结果。研究结果表明,在空调管路干燥过滤器上下部位同时增加约束条件,分析出所有固有频率均脱离0~150 Hz低频区域,一定程度上不受外力激励干扰,振型方面空调管路振动幅度也得到了有效抑制。这种改变约束条件实现空调管路抗振特性的设计方法有效、可行,具有重要的工程价值。     

开圆孔波纹腹板钢梁弹性抗剪屈曲

进行了开有圆孔的波纹腹板钢梁腹板的弹性抗剪屈曲研究.建立了有限元模型,通过特征值屈曲分析得到弹性屈曲荷载.探讨了开孔腹板弹性屈曲应力与孔径大小、腹板高度、腹板厚度、开孔的横向偏心以及纵向偏心的关系.在已有的未开孔波纹腹板受剪屈曲承载力计算公式的基础上,通过大量的有限元数值计算,分析了各参数的影响,以折减系数的形式得到开孔后的弹性抗剪屈曲承载力计算公式.     

开孔钢板铰缝连接构造推出试验与数值模拟

目的针对公路空心板混凝土铰缝易损坏现象,提出了开孔钢板连接构造,从而解决混凝土铰缝破坏后单板受力的安全问题.方法通过铰缝结构的推出试验,并观察试件的破坏过程和破坏形态,分析开孔板铰缝连接构造的破坏机理;针对铰缝结构的抗剪性能,采用有限元与推出试验相结合的方法,对开孔板铰缝连接构造进行数值模拟.结果在试验荷载刚开始作用于试件时,由于本身静摩擦力存在,结合面未发生滑移;随着荷载增加,结合面内部开始产生微裂纹,并逐步形成较大裂缝,开孔板、贯穿钢筋、混凝土榫及铰缝结合面共同承受外荷载;铰缝结合面产生贯穿裂缝,界面剪力完全由开孔板、钢筋混凝土榫承担,直至完全破坏.结论推出试验荷载-滑移曲线及试件的破坏形态验证了数值模拟方法的正确性,可为进一步对该新型结构抗剪性能及计算方法研究提供依据.     

复合材料工字梁开孔应力及补强分析

运用有限元商用软件ABAQUS,分析了剪载荷下腹板开孔的复合材料翼梁的孔边应力分布及开孔补强性能.在应力分析中,讨论了开孔间距,开孔距离梁下缘条的高度及开孔形状对孔边应力分布的影响.研究表明开孔间距、开孔距离梁下缘条的高度及开孔形状对孔边应力集中程度都有影响,但是开孔距梁下缘条的高度和开孔形状影响较大;补强能降低开孔处的应力,提高结构承载能力.包边补强效果最好,双侧贴片补强次之,单侧贴片补强效果最弱.补强材料刚度越大,补强效果越好.     

基于有限元方法的方形压力容器开孔优化分析

通过有限元方法对方形压力容器进行了应力仿真,并研究了开孔面及其开孔位置对应力的影响.结果表明:对于未开孔的方形压力容器,其最大应力发生在最大面的中心;对于开孔压力容器,对不同面进行开孔,在最大面开孔对应力影响最大.而在同一面上开孔,呈现板中心和板边界开孔高,而中间低的特点.     

冠状动脉植入支架的动态特征分析

采用有限元分析方法,研究了镁合金冠状动脉支架在植入过程中由膨胀产生的弹塑性大变形行为,得到了支架内等效应力随膨胀加载位移的变化规律. 考虑了支架回弹后残余变形、残余应力以及血管约束对其动态特征的影响,计算了支架前5阶的固有频率、相应的振动模态以及在简谐激励下的位移响应. 分析结果指出,植入支架经过膨胀和回弹变形后,前5阶固有频率均会显著降低,并且残余应力对支架固有频率和振动模态影响较小. 考虑血管约束时,支架的前4阶固有频率有所改变,但是不影响振动模态特征. 并且指出支架较之扭转和呼吸变形更易产生弯曲变形. 这些结果可为支架强度和刚度的优化设计提供参考.      

某重型燃气轮机机匣有限元模态分析

对某重型燃气轮机机匣进行了热分析,得到了机匣的温度场,然后在考虑温度影响和不考虑温度影响的情况下,分别对其进行了模态分析,并得出结论:温度因素对机匣的振动特性有一定影响,考虑温度因素时,机匣的弯曲振动固有频率值有所降低,但机匣的扭转振动及其固有频率值变化甚微.     

应力敏感油藏压裂井产量动态规律研究

基于广义达西定律及流固耦合理论建立了渗透率各向异性疏松砂岩脱砂压裂人工裂缝-油藏系统流固耦合模型,模拟分析了压裂造缝及降压生产流固耦合作用对储层应力、孔渗特性及生产动态的影响．研究表明：脱砂压裂造缝对储层物性影响主要体现在近井眼10m以内,且造缝宽度越大影响越显著,远离井眼及人工裂缝后,储层物性变化明显放缓;开井初期,储层孔渗参数变化显著,随生产时间增加,储层孔渗参数趋于稳定,仅随空间位置而变化;在压裂造缝及降压生产流固耦合作用综合影响下,近裂缝储层弹性模量显著增加,储层孔渗参数显著降低,压裂井产量明显低于常规渗流模型预测结果．对应力敏感性较强储层进行生产动态分析时,必须充分考虑流固耦合作用影响．     

弹性边界功能梯度石墨烯增强薄壁圆柱壳的振动特性

基于一阶剪切变形理论、Halpin-Tsai微观力学模型和Rayleigh-Ritz法分析FG-GPLRC圆柱壳振动特性。为满足复杂的使役环境,引入人工弹簧技术,分析GPLs质量分数、分布模式和层数等参数对壳体结构振动特性的影响,探究弹性边界条件下周向波数、轴向半波数和固有频率之间的规律。研究结果表明,GPLs作为增强体可以显著提高基体的力学性能;分布模式对薄壁圆柱壳的固有频率有重要影响,GPL-X分布模式的固有频率最高;固有频率随层数的增加变化趋势减小。     

钢结构氧气切割开孔残余应力数值分析与实验研究

氧气切割是船体结构临时开孔工艺中的首选方法,其产生的残余应力对后序封孔焊接与结构安全性均有重要影响.基于氧气切割原理,建立了预热火焰与铁氧反应生热的组合热源模型;基于热弹塑性有限元法,建立了氧气切割开孔过程的数值计算模型,并分析了切割温度场与残余应力场分布规律.通过氧气切割开孔实验进行结果验证,采用红外热像仪测量表面温度分布,应用压痕应变法测量残余应力,实验结果与计算结果基本吻合.研究结果表明:在割缝边缘存在超过材料屈服点的拉应力区,其宽度受切割速度、开孔尺寸与纵向约束等因素的影响.