动车组列车车下设备悬挂参数对车体振动的影响分析

随着高速动车组技术的发展,车体的轻量化设计越来越被重视,但车体的轻量化设计会降低车体的整体刚度,从而会加剧车体及车下设备的振动.建立了考虑大质量车下设备及车体主要自由度的刚柔耦合车辆动力学模型,并利用模型分析了车下设备悬挂刚度对振动的影响.结果表明,车下设备悬挂系统的横向和垂向刚度的选择,应该从车体及车下设备振动两方面考虑,尽量避开加速度峰值.这种选取悬挂刚度的方法为工程应用提供理论参考.     

基于灵敏度分析的机床轻量化设计

对机床结构做轻量化设计,可以在保证刚度的基础上,减少制造成本。该文利用SolidWorks软件和ANSYS软件对一台机床(高速卧式加工中心)的结构件做分析测量,得到了各个结构尺寸变化时,质量变化对刚度变化影响的灵敏度。以灵敏尺寸作为优化参数、结构件质量作为优化目标、刚度和铸造工艺条件作为约束条件对该机床做了轻量化设计。利用计算机仿真轻量化过程,在保证刚度不降低的前提下,结构质量可降低312kg(6.9%)。结果表明:灵敏度分析是对结构做轻量化设计的有效途径。     

CRH5动车组车体底架的结构分析与轻量化研究

在分析现有轻量化研究方法和理论的基础上,对CRH5动车组M2S车体底架进行轻量化研究。使用ANSYS软件建立有限元模型,对车体模型进行网格划分,针对强度刚度标准要求,对各工况进行组合计算,通过有限元分析,确定优化工况和优化对象。在Opti Struct平台上采用变量分组法进行分别基于连续变量和离散变量的尺寸优化。对比研究优化结果,M2S车体尺寸优化后质量下降8%左右,由此探索M2S车体轻量化的有效途径。     

磁浮列车车体横梁轻量化研究

车体横梁是低速磁浮列车车体的核心部件,上部承载着纵梁和整个车体,下部通过滑台连接空气弹簧,在磁浮列车结构中起着承上启下的作用。利用三维设计软件Solid Works对上海临港低速磁浮列车车体横梁做了轻量化设计,并运用有限元软件ANSYS对轻量化设计后的横梁对车体模态和静力的影响进行了有限单元验算分析。经验算,该轻量化设计非常合理,能有效减轻低速磁浮列车车体自重提高运载能力。该设计和数值分析可以为磁浮列车轻量化设计提供参考依据。     

大型数控镗铣床基于灵敏度分析的轻量化设计

针对大型数控镗铣床的轻量化设计,文章采用SolidWorks和ANSYS软件对其结构进行分析,在保证刚度的前提下,减少结构质量,节约成本。利用SolidWorks建立机床的模型,通过改变各结构尺寸,在ANSYS中采用灵敏度分析的方法寻找结构中刚度随质量变化的灵敏尺寸;再以灵敏尺寸为优化参数,以质量为目标函数,以结构刚度和铸造条件作为约束条件,在ANSYS中对结构进行优化设计。结果表明该优化设计是可行的,在保证结构刚度的前提下,结构质量降低了3.14%,证明了灵敏度分析的方法对于结构的轻量化设计是有效的。     

大型落下孔车车体的结构分析及稳定性计算

车体是落下孔车中的主要的承载件，其设计的优劣将直接影响落下孔车的性能，对某大型落下孔车车体进行了结构分析及稳定性计算，采用有限单元法对车体结构的强度、刚度、稳定性、挠跨比、扭转刚度进行计算，为车体设计提供了参考依据。     

铰接式高速客车车体有限元分析及应用

建立了铰接式高速客车车体结构有限元计算模型，对该车体进行了静态强度、刚度和固有频率及振型计算，并对车体的结构形式及合理性进行了分析，为改进设计提供了有价值的理论依据．     

Q6W-2型低地板轻轨车车体静强度试验研究

为了检验Q6W-2型低地板轻轨车车体在强度、刚度等方面的性能，对实际车体进行了不同工况的加载试验测试。针对轻轨车车体结构的特点，设计了不同工况下的加载装置。测试试验结果表明，B、C模块的车体结构在强度和刚度等方面基本上达到了设计要求，对个别薄弱环节提出了修改建议或意见。试验结果与有限元计算结果进行了对照，试验值和计算值吻合。     

设置变刚度加强层的框架-核心筒结构抗震性能研究

针对框架-核心筒并设置加强层结构的特点,提出变刚度加强层的结构形式,并对设置等刚度加强层和变刚度加强层2种伸臂形式的结构进行弹性地震反应分析及静力弹塑性分析,对设置加强层结构的侧移、主要受力构件内力、结构塑性铰出现的位置和次序进行了分析。结果表明,变刚度加强层可以缓解高层建筑设置加强层后产生刚度突变带来的一些问题,并可以保证结构在罕遇地震下,加强层首先屈服,即满足"强筒体弱伸臂"的抗震设计要求。     

基于变密度法的山地自行车关键连接结构件拓扑优化设计

针对山地自行车减震器端和车架连接端的关键结构部件的轻量化设计问题,构建等比例三维实体模型,并采用变密度理论的拓扑优化方法,以最大化刚度为优化目标,以设计空间总体积和质量作为约束条件,对山地自行车结构部件进行拓扑优化再设计。优化求解获得一个新型的连接结构件,并对该结构在实际工况下的Mises应力、最大位移和安全系数等进行仿真校核,通过优化前后结构的分析结果综合对比,发现在保证结构部件强度、可靠性的前提下,该结构部件实现减重约50%,极大节省材料消耗。     

在役预应力混凝土箱梁开裂后承载力评估

针对目前大量存在的在役预应力混凝土箱梁桥跨中下挠和开裂的现象,基于主要受力裂缝的外观统计特征,通过构造两类损伤单元,即正裂缝区损伤单元和斜裂缝区损伤单元,采用刚度折减和引入平面刚架模型的方法,建立了基于裂缝统计特征参数的损伤预应力混凝土箱梁计算模型,提出了基于截面刚度变化的预应力混凝土箱梁桥截面有效刚度折减系数和基于混凝土受压区应力变化程度的承载力折减系数,从而实现了对在役预应力混凝土结构开裂损伤后,在其使用过程中的受力性能评价.     

CFRP在商用车白车身驾驶室中的轻量化研究

通过实验与仿真建立了CFRP复合材料的本构模型.对某商用车白车身驾驶室进行静刚度和动态力学分析,在满足驾驶室车身刚度要求的条件下,选取CFRP复合材料对驾驶室模型进行材料代替,设计了钢/CFRP混合材料结构的驾驶室模型,并以通用有限元软件nastran对其求解.仿真结果表明,轻量化后的驾驶室模型的刚度基本保持不变,一阶扭转频率提升了27.3%,同时白车身驾驶室整体质量下降37.9 kg,降幅达到11.3%,轻量化效果显著,CFRP复合材料在汽车轻量化领域具有广阔的发展前景.     

天线精密测量支撑台架结构分析与优化

在紧缩场中进行天线测量,天线定位结构型式及整体刚度性能非常重要.根据天线测量中心运动范围及精度要求,为减小部件之间的错位公差,采用分段整体结构封闭设计,设计了一种新的天线支撑台架结构方案,详细进行了结构变形刚度分析,提出以比刚度高和系统重量低为双指标的优化函数.最后,以结构尺寸为基本变量,采用模拟退火算法,得出了天线支撑台架的具体结构尺寸.     

扭杆梁后桥结构轻量化分析

建立了Passat轿车扭杆梁后桥的精确有限元分析模型；提出以安全系数、静扭转刚度和一阶固有模态为轻量化分析的性能评价指标；利用三种材料，分别对提出的三种优化结构形式后桥方案进行轻量化优化分析，最后从性能指标、制造工艺、材料成本及减重效果几个方面综合分析出一种最优轻量化技术方案.     

轿车白车身静刚度分析

文章采用相关有限元软件建立了某国产轿车自车身有限元模型.用有限元理论分析了车身静刚度,提出了通过对骨架结构进行局部改进来提高白车身刚度的方法,提出了对原结构进行改进设计的方案,并对改进后的车身进行了强度试验,通过相关实验进行验证,验证了改进后结构的合理性和可靠性.     

“U”形布局发射装置炮架的拓扑优化设计及仿真

为了解决依据经验设计的炮架刚强度安全余量过大、质量偏大的问题,利用有限元拓扑优化方法,分析出炮架承受负载的主结构,验证了新型炮架结构在满足炮架强度基础上,提高了炮架刚度,实现了材料优化布局,减轻了炮架重量。     

振动筛机架结构的优化设计

建立振动筛机架的有限元模型和优化模型,对刚度、强度和稳定性储备量足够大的振动筛机架进行优化设计.把设计变量的尺寸规格值作为优化后最优值,对优化后振动筛机架进行刚度、强度和稳定性校核.结果表明,经过优化后的振动筛机架的总质量有显著的降低,减小了29.41%;刚度、强度都满足设计要求,优化后振动筛机架不会出现失稳现象,结构稳定性好.     

框支剪力墙中落地剪力墙合理刚度优化研究

落地剪力墙刚度是影响框支剪力墙结构安全性和经济型的重要因素之一.对框支剪力墙结构忽略楼板变形,运用振型分解反应谱法求解结构地震作用并将其作为目标函数,以层间位移与层高之比为约束条件,在层间位移与层高之比满足规范要求的条件下,使结构地震作用最小的落地剪力墙刚度即为合理刚度.在具体的数值求解中,可编写优化程序运用MATLAB、MATHCAD等软件进行计算.算例结果显示,本优化方法较全面的考虑了结构总高度、标准剪力墙刚度、层高、楼层自重等因素对落地剪力墙刚度的影响,同时具有概念简单、运算方便等优点,适用于框支剪力墙的初步设计.图2,表3,参9.     

ZH1105柴油机齿轮室盖有限元模态分析

在正时齿轮室盖的结构设计中 ,增强刚度和降低重量是相互矛盾的。有限元模态分析技术作为先进的动态、优化设计方法 ,可使结构具有合理的质量分布。本文应用有限元模态分析方法对ZH110 5柴油机齿轮室盖的模态特性进行了分析 ,运用I -Deas有限元分析软件建立了齿轮室盖的三维几何实体模型 ,求得齿轮室盖的前四阶模态参数和振型。根据上述模态参数 ,提出了提高刚度、减少振动的结构修改方案 ,模态分析的比较结果表明 ,修改后的方案显著改善了结构的振动特性。实践证明 ,有限元模态分析法为设计阶段降低结构振动和噪声提供了有效的途径     

巨型钢框架结构动力分析的简化计算模型探讨

为了减小动力分析时结构的自由度数量,本文对常用的某结构形式的巨型钢框架结构体系,首先推导巨型构件的等效抗弯刚度和等效剪切刚度而得到其等效模型,并通过自振特性分析和地震作用时程分析,对等效模型和精确杆件模型的计算结果进行分析和比较.计算结果表明,等效模型具有较好的计算精度,可满足工程实际初步设计的要求.