汽车后悬架的非线性有限元分析

介绍了非线性有限元分析的基本概念和求解思想，利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能，对SC1020汽车后悬架钢板弹簧的强度和刚度进行了考虑接触状况的静强度分析，得到各片钢板弹簧在总装配后的预应力分布、预变形、在不同载荷作用下的应力分布和变形情况，并在此基础上计算了钢板弹簧的力学性能和动态特性，并且和试验结果符合得很好。分析结果表明：利用CAE分析技术有助提高汽车悬架设计水平、缩短设计周期，减少开发成本。     

蓖麻蒴果力学特性的有限元分析

以淄蓖麻五号为研究对象,对蓖麻蒴果断面形状及结构特点加以描述和测量,并应用有限元分析方法对蓖麻蒴果在压载作用下顶部和中部的应力分布进行分析,建立了蓖麻蒴果几何模型和有限元模型.研究结果表明:蓖麻蒴果果壳破裂的主要原因是由最大拉应力引起果壳破裂.顶部压载荷作用时,最大拉应力的位置在蒴果果柄顶部中缝处,拉应力引起中果皮内面产生裂纹;而中部压载荷作用时,最大拉应力的位置出现在蒴果中果皮中缝的两端,拉应力也引起中果皮四周角靠近直线处的内面产生裂纹.     

盾构隧道管片力学特性三维有限元分析

采用三维有限元法,以广州地铁使用的管片为研究对象,将管片在施工阶段受到的千斤顶顶力、不均匀注浆压力和正常使用阶段受到的土压力、水压力、周围土层的弹性抗力概化为5种荷载,共10个计算模型,利用通用有限元软件ADINA,分析了单块管片的应力、裂缝分布、极限荷载与薄弱之处.计算结果表明:管片的制作和安装精度极大地影响了管片在施工状态时应力分布;环缝面的不平整更容易造成管片的应力集中而产生开裂,裂缝主要沿盾构推进方向发展;正常使用状态下管片的薄弱之处为螺栓孔,裂缝主要在螺栓孔及其附近区域出现;比较各阶段的裂缝发展形式可以认为,管片在施工阶段所需配筋量在一般情况下成为控制配筋量,在正常使用阶段,配筋所起作用不显著.     

办公设备用纸力学特性的非线性有限元分析

为了改善办公设备送纸机构的设计,从根本上消除办公设备使用过程中常见的卡纸故障,采用非线性有限元方法对纸张的力学特性进行了研究。基于修正的拉格朗日描述,系统推导了三角形平面壳单元用于几何非线性问题分析时的增量平衡方程。在此基础上,分析了纸张在悬臂状态及自重作用下的横向静变形及无阻尼动态响应。将研究分析结果与实验结果及国际商用有限元软件ＭＡＲＣ的分析结果进行了比较,发现研究分析结果比ＭＡＲＫ的分析结果     

负重轮橡胶轮缘有限元分析及力学特性拟合

采用均匀设计法,选取履带车辆负重轮橡胶轮缘的２４组不同几何参数,建立橡胶轮缘的三维有限元分析模型,用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件计算橡胶轮缘的位移,应力和应变分布情况,最后对橡胶轮缘的最大径向位移,应力和应变进行多元线性回归。得到了橡胶轮缘的最大径向位移,应力和应变随７个影响因素的拟合特性,试验验证表明,所得拟合公式有实用价值。     

薄膜传输系统导向辊的力学特性分析

为了提高薄膜传输的精度和稳定性,根据导向辊的结构特点,建立了多体组合的有限元模型,分析了导向辊的挠曲变形、模态、谐响应和不平衡激励变形,并对静态时的挠曲变形进行了试验测试。研究结果表明:导向辊的壁厚、辊体长度和轴头长度等是影响导向辊力学特性的主要因素;采用目前企业常用的导向辊结构参数和生产工艺参数,导向辊在薄膜张力、自身重力以及不平衡质量激励下的最大变形值为52.725μm;如果将导向辊筒体的壁厚从4.5mm减小为3.5mm,其他条件不变,虽然会使导向辊结构的最大变形值提高为58.108μm,但临界转速可从8 255.1r/min提高到8 309.94r/min,随动比则可从0.920提高到0.982,从而有利于提高薄膜传输的精度和稳定性。     

后悬架多轴疲劳寿命预测

以鹅卵石强化路面的道路载荷为边界条件,考虑材料弹塑性变形,对汽车后悬架进行瞬态动力学有限元分析,利用传统的应变寿命法计算得到后悬架单轴疲劳寿命,对应力-应变时间历程的二轴性分析表明:汽车后悬架局部危险区域承受多轴非比例载荷.基于多轴疲劳理论,考虑了材料的非比例强化的影响,分析了裂纹形式,选用基于临界面法的Bannantine模型和Wang-Brown模型预测了后悬架的多轴疲劳寿命,并与单轴疲劳寿命分析结果进行了比较,研究发现,在非比例循环载荷下,疲劳寿命将大大减少,按常规的单轴疲劳寿命估算方法,将给出偏于危险的预测.     

某扭转梁后悬架侧倾刚度的解算与优化

建立悬架侧倾力学模型,利用结构力学的初参数法,推导出带稳定杆的扭转梁的扭转刚度解析解,在此基础上建立了其等效在车轮处的侧倾角刚度的数学模型,通过与ABAQUS软件建立的有限元模型的仿真结果对比验证其可靠性.结合NSGA-Ⅱ算法对悬架的侧倾角刚度及横梁总质量进行了优化,结果表明横梁质量和侧倾角刚度得到很好的折中,证实了该优化方法较为可靠,对扭转梁后桥开发初级阶段总成特性参数的设计、选择具有理论指导意义.     

船用热交换器铜管切割机切削主轴力学特性分析

切削主轴是船用热交换器铜管切割机关键部件,其力学特性直接影响使用性能．在设计过程中,通过在PRO／E中建模导入ANSYSl4．5完成有限元分析,通过对主轴静态强度、动态刚度、抗振性能以及临界转速分析,为切削主轴设计提供理论．对主轴结构设计实例的有限元分析表明,该设计符合工程要求．     

橡胶材料剪切与扭转变形的有限元分析

以大型有限元软件ANSYS作为平台,对橡胶圆柱的剪切与扭转大变形进行模拟.选择不同的单元类型,不同的材料模型以及不同的体积模量分别对两种不同形状因子的橡胶圆柱进行了分析,并与Rivilin的经典理论解进行了比较.结果表明,通过适当的选择,有限元计算的结果可以与理论值吻合很好.     

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.     

轿车扭力梁后悬架的开发研究

对比了扭力梁与多连杆悬架的基本特性,介绍了多体系统动力学软件ADAMS的功用,构建了后扭力梁模型,对悬架侧向力特性、车轮反向跳动特性、侧倾中心高,以及不同侧倾中心高对整车转向特性的影响,进行了动力学分析,得出了关于扭力梁位置、模型前束变化、侧倾中心高与开口的关系以及方向盘转角超调量等关系到新产品设计的重要结论.     

运用COSMOSWorks对螺旋钻机齿轮轴进行有限元静态分析

将cosmosworks有限元分析法运用到螺旋钻机齿轮轴静态分析中.建立了有限元模型,得出应力、应变、位移、变形图解,对结果进行了分析并提出意见.     

轿车扭杆梁后桥硬点设计方法

介绍了轿车扭杆梁后桥硬点的设计方法,分析了后桥衬套的安置角度及径向刚度、轴向刚度对整车性能的影响,并运用ADAMS软件建立了杆梁后桥动力学模型,验证了理论分析方法的正确性．通过实际设计例子总结了扭杆梁后桥的设计要点,为整车早期开发提供了依据．     

基于ANSYS Workbench的后装式压缩垃圾车厢有限元分析

后装式压缩垃圾车厢是由钢板焊接而成的空间结构,由于垃圾力学性质的不确定性以及结构本身、载荷工况的复杂性,对车厢进行有限元分析存在较大难度。通过强大的有限元分析软件ANSYS Workbench对该结构进行有限元分析计算,获得车厢在实际工况载荷下的变形、应力分布情况,为后装式压缩垃圾车结构的改进与优化提供重要依据。     

快速形成悬索桥结构有限元模型的方法

基于悬索桥结构组成的某些规律性 ,提出了一种快速形成其有限元计算模型的方法 ,避免了因输入大量数据引起的繁琐易错 .汕头海湾大桥的应用实例 ,证明了该方法的可行性     

基于有限元ANSYS的半刚性基层沥青路面力学响应分析

为解决乌鲁木齐市城市道路半刚性基层沥青路面横、纵向裂缝和车辙病害严重的问题,选取乌鲁木齐市城市道路典型的半刚性基层沥青路面结构,对面层厚度、基层模量以及基层厚度进行规律性的变化,研究沥青路面结构在不同行车荷载作用下的力学分布及变化规律.利用ANSYS有限元软件对不同行车荷载作用下的半刚性基层沥青路面结构进行仿真计算,并对提取的数据进行分析.结果表明:随着沥青路面厚度的增加,沥青层拉应力和剪应力均逐渐减小,但减小幅度却各有不同;随着半刚性基层厚度的增加,沥青层拉应力和剪应力均逐渐减小,且减小幅度均较小;随着半刚性基层模量的增加,竖向位移和沥青层剪应力均逐渐减小.因此,建议沥青面层在18～20 cm取值,半刚性基层厚度在35～40 cm取值,半刚性基层模量在1500～1600 MPa取值.     

蜂窝梁承载能力的有限元模拟和分析

通过有限元模拟分析了圆孔蜂窝梁在承受弯曲作用时的刚度、强度和稳定性情况.通过分析蜂窝梁在不同截面上的应力分布情况以及蜂窝孔数目对梁的受力特性和承载能力的影响,得到了蜂窝梁在设计中应该考虑的一些问题.从有限元分析中发现,将H型钢或工字形钢通过切割扩高而形成的蜂窝梁在强度和刚度方面都有了很大提高,但是发生强度破坏时,由于应力集中的原因,破坏会发生在蜂窝孔附近.蜂窝孔数目的多少对梁的整体稳定则基本没有影响,在设计中可以按照H型钢稳定性计算方法进行校验.     

桁式加劲梁悬索桥抗风动力特性分析

大跨悬索桥的抗风性能在大跨悬索桥梁设计中具有非常重要的地位,而桁式加劲梁由于其优良的空气动力稳定性在大跨悬索桥中经常被采用。本文以湘西矮寨特大桥实际工程为背景,通过舍弃目前常用的单主梁、双主梁或三主梁模式而采用按实际桁架的构成建立仿真三维梁单元模型的方法建立了整体结构的三维分析模型,利用ANSYS有限元软件对该结构体系进行动力特性的分析计算,得到了该桥型的横向、竖向、主缆、扭转以及耦合振动的频率和振型。分析结果表明,由于桁架结构和索、杆的共同工作效应,使得这种体系的整体刚度好,特别是主缆抵抗变形能力强,动力性能优越,具有很好的抗风性能,分析结果将会为该桥梁进一步的抗风、抗震等设计提供有益的参考。