防护密闭装置门扇结构分析

门扇作为防护密闭装置的直接受力构件,影响着防护密闭装置的防护效果和使用。通过对大型钢结构门扇制作的分析,采用有限元分析方法并借助大型有限元分析软件AN SYS,分析门扇的应力分布并计算各点位移,进而对门扇梁架结构设计方案进行探讨,在得出合理的梁架结构设计方案后,通过改变梁架截面尺寸和面板厚度,了解其对门扇的最大弯曲应力和抗弯效果的影响,最终得出合理的门扇制作模型,在保证门扇结构强度的同时优化了门扇质量和尺寸,确保门扇结构的安全性和制造的经济,也为同类型的门扇设计提供理论基础。     

高速动车组摆动式踏板应力和残余形变量分析

为验证研发的摆动式踏板的可靠性,先分析踏板的工作原理,再建立踏板的仿真模型,利用有限元软件ANSYSworkbench对其进行应力仿真分析.仿真结果表明,踏板的主要零件所受的最大应力均小于材料的屈服强度,且安全系数均大于1.1,不会发生非弹性形变.样机试验结果表明,在不同工况下残余变形量最大为0.5mm,小于标准要求(1mm),该摆动式踏板强度符合要求.     

油罐运输车有限元分析及优化

为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求,运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析.结果显示,罐体结构的应力小于材料的屈服应力,在满足使用要求的基础上,采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化.     

基于MSC.Patran风电机组主轴的有限元分析

风电机组主轴承载着极其重要的载荷,为验证主轴自身结构的合理性,以有限元分析软件MSC.Patran作为分析平台对其进行强度分析。分析结果表明：在各极限载荷工况下,主轴的最大应力值均小于材料的许用应力,满足材料的强度要求,能够达到最初的设计要求。     

纸巾包装机夹纸机构冲击强度计算

建立某型纸巾包装机夹纸系统冲击/动态接触有限元模型,计算了四杆机构推杆对夹纸活动板的冲击力、冲击时间,活动板关键点时间-应力历程.分析结果表明,夹纸系统的最大冲击应力小于材料的许用应力,抗冲击强度满足工作需要.验证了纸巾包装机夹纸机构的稳定工作的条件,并对机构的后续结构优化有一定的指导作用.     

基于钢结构有限元软件的地铁隔断门门扇结构分析

地下铁道防护密隔断装装置应用于地下铁道，它能在战时把地下铁道空间隔断，并形成大型人防工程，具有明显的战备效益和经济效益，门扇是该装置中最重要的部件之一，应用钢结构有限元软件SAP91建立了地铁防护密闭隔断门门扇的结构模型，并对其进行有限元分析，通过门扇的应力分布及各点位移的结果确定门扇的结构，解决了该装置中直接受力件的结构和强度问题。     

水轮机修复机器人打磨工况的谐响应分析

水轮机修复机器人在打磨工况时产生剧烈振动,为了验证机器人能否克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害影响,基于ANSYS软件对机器人进行了有预应力的谐响应分析,研究了在频率134~168 Hz范围内,机器人末端操作器中心面节点位移变化曲线及在150 Hz的外界激励下机器人节点最大位移值、应力及应变值.分析结果表明,机器人在56.667、1.57 Hz的外激励下产生共振,且节点应力小于材料的屈服强度.分析结果为研究机器人动力性能,优化机器人结构奠定了基础.     

船用起重机吊臂的有限元分析

为准确计算船用起重机吊臂的刚度和强度,在分析其结构原理与典型工况的基础上,采用ANSYS软件在典型工况下对较危险的二节臂进行应力与应变分析。仿真表明：危险截面发生在基本臂与二节臂的连接处,在工况一下的应力、应变最大,最大应力小于材料的许用应力,最大应变也在许可范围内。该方法验证了设计的可行性,为优化吊臂结构提供参考依据。     

建筑真空玻璃承载性能及强度设计

针对真空玻璃在工程应用中的强度设计关键问题,分析均布载荷下真空玻璃的弯曲失效特性及影响因素.通过试验验证,真空玻璃板最大应力分布在中心部位,其应力分布特征可按四边简支理论计算.根据试验结果,给出风载荷作用下真空玻璃的强度设计计算公式及持久应力作用下玻璃的强度设计值.研究结果表明:真空玻璃内外片变形一致,2片玻璃承载比例按其剐度分配,当2片玻璃厚度相同时,其抗外力强度最大;由于真空玻璃存在非均匀内应力,其承载能力约相当于同等厚度普通玻璃的85%;设计真空玻璃承载强度时,必须考虑其表面附加张应力的影响.     

大口径闸阀阀体强度分析与结构优化

利用有限元软件对楔式闸阀阀体强度进行计算和分析,找出应力集中点,以应力集中处的最大等效应力作为目标函数,以阀座凸台处基本尺寸作为设计变量进行优化设计.得到理论最优的结构尺寸,提高阀体的强度,使阀体的应力分布更加均匀.优化前后结果对比表明优化后的阀体最大等效应力减少16.7%,优化后的阀体性能得到较大改善.     

多孔边裂纹板的应力强度因子计算

本文将复变应力函数的迭加解法进一步推广应用于求解一般的多孔边裂纹问题.文中阐明了这种复变应力函数迭加解法的基本原理,并用此方法计算了双孔、三孔和四孔边裂纹板的若干数值例子.考核计算表明,对于双孔平行边裂纹板(M=4),其应力强度因子解K_1与文的解相对误差小于7%.因而,用本文方法解已能满足一般工程精度要求.     

含内裂纹的圆柱体扭转应力强度因子

本文对内部任意位置出现纵向穿透直线裂纹的圈柱体扭转问题,用复变函数方法进行了讨论,得到了用级数表示的位移分量、应力分量、扰扭刚度和应力强度因子的一般表示式,给出了计算应力强度因子的近似式,附表中还列出了大量的应力强度因子之值。与精确值相比,近似式给出好的近似,在很大的范围内,其相对误差的绝对值远小于或小于1％,可用于实际工程计算。     

含三维内裂纹试件单轴压缩裂纹扩展机理及数值模拟

为了研究含三维椭圆内裂纹在压载条件下的裂纹尖端应力强度因子变化及裂纹扩展规律,基于裂纹尖端的应力状态,定义了应力集中系数函数δ,得到了裂纹前缘的转角θ和扭角Φ(分别对应裂纹的二型与三型破坏)随着裂纹前缘的变化规律.同时基于M积分与最大周向拉应变准则,计算出了裂纹前缘的应力强度因子及裂纹扩展规律,与室内试验成果进行对比,结果表明:裂纹的转角θ沿着裂纹前缘从长半轴到短半轴的过程中不断减小,裂纹的扭角Φ沿裂纹前缘不断增大;基于最大周向拉应变准则得出了椭圆裂纹压载条件下的裂纹扩展规律,并与试验结果进行了对比,解析规律及数值模拟规律与室内试验一致,验证了本文解析分析及数值分析的合理性.     

大跨度钢拱桥有限元模型计算分析

以东平大桥为背景,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间模型. 对各种工况进行计算,得出各种工况下的挠度值、应力值,评估其结构的安全性. 计算结果表明:该桥在设计荷载下的最大挠度值均小于规范规定值,在荷载组合下的最大应力未超过材料的屈服强度,并具有一定的应力安全储备.     

考虑混凝土软化特性的钢衬钢筋混凝土压力管道承载性能研究

采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道进行非线性有限元分析,并与模型试验结果进行对比.与不考虑混凝土软性特性相比,考虑混凝土软化的计算结果在混凝土开裂范围、最大裂缝宽度、钢材应力等方面与模型试验成果吻合更好.考虑混凝土软化特性的计算结果表明:在设计内水压力作用下,管顶内侧和管腰外侧混凝土最易开裂,最大裂缝宽度的计算值约为0.26mm,小于规范规定的裂缝宽度限值;钢衬的最大应力出现在管顶,钢筋的最大应力出现在内层钢筋管顶位置,钢衬和钢筋的最大应力分别为132.1MPa和143.5MPa,均小于相应钢材的允许应力,满足强度安全要求.     

蚯蚓血红蛋白载氧功能的Fukui函数

采用原子 键电负性均衡方法, 计算蚯蚓血红蛋白活性中心原子的电荷分布及Fukui函数. 在脱氧蚯蚓血红蛋白活性中心的两个铁离子中, 即将结
合氧分子的铁离子Fukui函数最大, 表明该铁离子具有很高的活性, 易与氧结合. 在氧合蚯蚓血红蛋白中, 结合氧分子后的铁离子Fukui函数小于结合氧分子中质子化的氧原子Fukui函数, 同时该质子化的氧原子具有最大的Fukui函数, 表明氧合蚯蚓血红蛋白的活性中心由铁离子转移到质子化的氧原子. 应用该方法计算了脱氧蚯蚓血红蛋白活性中心与抑制剂中叠氮、 氯等配体结合的Fukui函数. 计算结果表明, 活性中心铁离子的Fukui函数分别小于与其配位的氮和氯原子的Fukui函数, 从而验证了蚯蚓血红蛋白的载氧功能被抑制或减弱.     

平行双裂纹应力强度因子的计算方法

为了快速、方便地估算多裂纹尖端的应力强度因子,以承受均匀拉伸载荷的含平行双裂纹的有限平板模型为研究对象,提出了一种基于裂纹最大张口位移量确定平行双裂纹尖端应力强度因子的新方法.该方法以单裂纹问题中最大张口位移与应力强度因子间的函数关系为基础,考虑了平行双裂纹的垂向、纵向裂纹间距比和裂纹长度比的影响,拟合出纵向间距比为0时不同裂纹长度比下与垂向间距比相关的修正系数表达式,并进一步分析了裂纹纵向间距比对双裂纹尖端应力强度因子的影响,最终建立了平行双裂纹应力强度因子的简便方法.     

高温高压对冶金用热水循环泵结构强度的影响

为获得冶金用热水循环泵实际工作状态下的结构强度,对泵内部全流场进行了多工况定常数值模拟,并基于ANSYS Workbench平台对泵转动部件与静止部件进行了单向流固耦合计算.得到了不同工况下关键零件的最大等效应力,并对比了常温常压与高温高压条件下转动部件与静止部件的应力分布,分析了结构应力分布特征.结果表明:热水循环泵各零件最大等效应力值均小于自身材料的抗拉强度,满足强度要求;常温常压条件下,转动部件的键及键槽处应力值最大,而在高温高压条件下,泵轴轴承段因热载荷出现了应力集中的现象;常温常压条件下,泵体应力分布主要受到重力作用,各支撑部位的应力较大,高温高压条件下,泵体温度梯度较大位置应力较大.     

附加应力法在无杆钻具稳定性分析中的应用

为使无杆钻具能有效支撑在孔壁土体上,探讨了支护结构施加的预应力对孔壁土体稳定性的影响,提出了采用虚拟土柱模拟桩孔并结合广义Mindlin解的方法,推导了预应力作用下孔壁土体中任一点的附加应力向量.基于此附加应力向量,求取了最大预扭矩和最大预压力作用下支护板下方5 mm、宽50 mm处各点的剪切应力及其相对强度.结果表明:当预扭矩与预应力分别为120 k N·m和100 k N时,最大剪切应力为6.52 MPa;除了支护板两端部外,剪切应力相对强度均小于1,即总体上孔壁土体为稳定状态.与试验结果的对比验证了文中方法的正确性,文中方法比Boussinesq-Gerruti联合求解法和有限元法更加精确     

楔型向错偶极子对界面裂纹尖端场的干涉

研究了材料中楔型向错偶极子与界面裂纹的弹性干涉效应.运用复变函数方法获得了复势函数和应力场的封闭形式解答,导出了界面裂纹尖端应力强度因子的解析表达式.讨论了向错偶极子的位置、方向和偶臂长度对界面裂纹尖端应力强度因子的屏蔽和反屏蔽效应.结果表明,向错偶极子靠近裂纹尖端时,对应力强度因子的屏蔽或反屏蔽作用非常强烈.向错偶极子的方向存在一个临界值使其对应力强度因子的屏蔽或反屏蔽效应最大.另外,偶臂长度和材料失配对应力强度因子的影响也很大.