螺栓连接纵向安装边机匣的有限元分析与优化

针对航空发动机螺栓连接纵向安装边机匣的结构特点,运用有限元优化设计方法,建立了螺栓连接纵向安装边机匣的有限元计算模型,利用有限元软件进行了应力分析与模态分析,获得了螺栓连接纵向安装边机匣的最大等效应力和前4阶固有频率以及相应的振型,并对纵向安装边的几何参数进行了应力灵敏度分析和动态特性灵敏度分析。在此基础之上,确定了纵向安装边主要设计参数的变化对结构最大等效应力和低阶固有频率的影响规律。通过修改设计参数对螺栓连接纵向安装边机匣结构进行优化,提高了结构强度和动态性能,为螺栓连接带纵向安装边机匣设计提供了依据。     

基于ADINA的大型隔膜泵活塞杆的优化设计

活塞杆是长距离管道输送用大型隔膜泵液力端的关键部件之一,活塞杆作为隔膜泵中连接动力端和液力端的关键部件,主要用于将隔膜泵动力端的动力传递给液力端,使油缸里的液压油推动隔膜往复运动。在它的设计过程中应根据隔膜泵动力端的实际工况对其进行应力分析与强度校核。本文利用有限元分析软件ADINA对大型高压隔膜泵活塞杆进行应力分析。并在此基础上,采用规避二次应力叠加的设计方法,设计新的活塞杆结构并进行应力分析,获得了一种既降低了应力水平又减少重量的活塞杆结构。     

修井机底座改造设计计算及结构应力测试

由于修井机底座的底部为四圈封闭的框架结构,在修井作业时无法避让抽油机基础,必须拆除基础后才能进行大修作业。为免去拆除基础的工作量和费用,根据现场需要对ZT135修井机底座进行了改造设计计算及结构应力测试。底座属于空间钢结构,在设计上采用安全系数法。根据安全系数计算出材料的许用应力。通过应用有限元分析软件对改造后的结构进行仿真分析,根据计算结果调整各构件的尺寸及相关结构,使结构的最大应力小于许用应力,满足结构强度要求。采用应力测试的方法对改造设计后的底座承载能力进行测试,确定改造后结构是安全的,说明对修井机底座的改造设计是可行的。     

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.     

乏燃料干式贮存模块的热应力分析

秦山第三核电厂采用MACSTOR型贮存模块（即QM-400）作为乏燃料中间临时贮存方式。干式贮存模块混凝土受到乏燃料持续的温度作用,会在结构内产生热应力。本文根据模块自身结构特点和热应力特点,对模型进行适当的简化,并采用线弹性方法进行热应力分析,显示了模块结构内部的应力分布特点,给出了热应力与其他荷载产生的应力的组合原则来确定设计应力,进行配筋设计。     

一种高比刚度盾构机刀盘面板结构拓扑重构设计

为提高盾构机刀盘面板结构的承载能力，提出了一种考虑应力约束的高比刚度结构拓扑优化方法。首先，将多孔面板结构的开口率和强度作为约束条件，采用p范数将所有单元的局部应力凝聚为一个全局应力约束，限制多孔面板结构的最大全局应力，并以多孔面板结构的全局刚度最大化为优化目标，构建考虑最大全局应力的多约束拓扑优化模型；其次，通过移动渐近线优化算法求解该模型，获得多孔面板结构的优化拓扑构型；然后，采用水平集方法提取优化构型的清晰拓扑边界，并通过几何重构获取多孔面板结构模型；最后，以某型盾构机为例，设计了多孔面板结构，并开展了静力学有限元仿真分析。仿真结果表明：在相同开口率条件下，相较于原有结构，所设计多孔面板结构的刚度和强度分别提升了7%和19.8%,承载能力得到了显著提高。所提出的方法能有效应用于盾构机面板结构的拓扑重构设计，丰富了盾构机刀盘面板结构的设计理论。     

轮胎定型硫化机结构优化设计

针对轮胎定型硫化机设计中的实际工程需求,将结构有限元分析技术与优化方法相结合,以硫化机的主要部件横梁为例,研究了硫化机的结构拓扑优化设计和结构尺寸优化设计,讨论了其中的一些关键技术,包括应力和位移约束下连续体结构的拓扑优化、基于离散变量的结构优化设计和敏度分析,工程生产实际应用验证了所述方法的有效性。     

压紧机构导向轴结构尺寸设计及有限元校核

针对压紧机构中由于偏载引起的导向轴强度刚度不足等问题,分别利用结构力学中的力法和位移法对压紧机构导向轴进行了结构尺寸设计,推导出了在对称载荷作用下一次超静定结构的设计参数和公式。利用有限元分析软件Abaqus对设计的压紧机构导向轴进行三维接触有限元分析,研究了在满载工况下的应力及变形。结果表明：压紧机构在满载工况时,导向轴的变形较小,导向轴受到的各个方向应力均小于许用应力。研究方法和结果将为压紧机构导向轴的设计提供指导。     

烃化补充加热器高压球底组件有限元应力分析与结构优化

在石油化工等领域中,随着烃化补充加热器结构趋于大型化和高工作压力方向发展,烃化补充加热器球底组件结构的应力强度分布和结构设计的合理性有待进一步的验证或优化。文章针对某型烃化补充加热器,应用有限元分析计算方法,计算分析高压球底组件的应力分布,依据JB4732、GB150和GB151国家标准的应力评价规范,进行结构设计合理性评价;针对结构设计上存在的不合理现象,最后应用有限元分析计算方法进行一定的结构优化设计,重新进行结构设计,使换热器的综合性能得到了提高。为企业完善设计规范,提高产品的设计质量和设计效率,降低设计生产制造成本打下了良好基础。     

溢流表孔预应力闸墩结构三维有限元分析

对溢流表孔闸墩结构应力分布和变形性态的了解与把握是设计中应解决的关键技术问题之一．为确保整个预应力结构在施工和运行中的安全,运用ANSYS有限元分析软件,对某水电站大坝溢流表孔预应力闸墩进行较为全面的应力、变形分析,得到了典型工况下结构的应力应变分布规律．根据计算结果,对闸墩混凝土结构的预应力效果进行评价,分析了结构重要部位的应力规律,并就预应力体系的两种不同拉锚系数设计方案进行对比分析,优化预应力体系设计．全部有限元计算结果为溢流表孔预应力闸墩结构的设计和优化提供了依据．     

涡轮盘随机结构可靠性研究

摘要：利用有限元软件对转子进行可靠性分析时,转子的结构以及其他设计参数都是以确定量来进行分析的, 不能实现设计参数为随机情况下的可靠性分析。以弹性力学为基础,从转子的微元体出发,推导出离心力和温度场同时对转子系统影响的等厚度和变厚度轮盘任意一点的应力计算式。考虑了转子随机结构尺寸、温度应力、转速和材料强度等参数的随机性,利用应力-强度没干涉模型、积分随机有限元和Gram-Charlier级数方法对转子进行可靠性分析,实现了转子系统随机结构的可靠性计算,且计算精度较高。     

显象管玻壳的强度问题

本文详细讨论了显象管玻壳的强度问题。首先分析了玻壳爆炸的一些主要原因,指出了玻壳的强度取决于壳内的残余应力和结构应力的分布,并和玻璃的材料性质有关。描述了测定玻壳内结构应力和残余应力的实验方法。讨论了气泡在玻壳中引起的应力集中问题。提出了如何应用断裂力学的方法来研究玻壳宏观缺陷的思想。最后,介绍了显象管的防爆原理,对于玻壳设计具有一定的实用意义。     

缠绕式提升机主轴装置的优化设计

采用弹性基础梁理论对弹性圃板支撑下的卷筒结构和应力进行了分析和研究，进而利用现代离散优化设计方法对矿用双筒缠绕式提升机主轴装置的结构参数进行了优化设计，这对改进提升机的设计方法，提高我国提升机的设计水平具有一定的理论和实用价值。     

破损安全结构在损伤容限设计原则下的应用

针对破损安全结构在破损安全设计和损伤容限设计两种不同时代的设计原则下具体应用的差异进行阐述,指出在损伤容限设计原则下破损安全结构仍是主流设计,并通过实例分析,阐明破损安全结构相比单传力路径结构在损伤容限方面的性能优势。同时通过分析研究给出了单耳和双耳结构损伤容限性能比值与应力水平的关系,以及单耳结构达到双耳结构相同的损伤容限性能时,两者的应力比值关系。     

基于ANSYS的椭圆封头接管结构的安全评定

目的 对椭圆封头接管结构进行安全评定,并给出改进结构.方法 采用材料力学方法计算结构的附加载荷;采用有限元方法建立结构应力计算模型,应用ANSYS软件进行计算;根据应力分类概念和分析设计原理进行安全评定.结果 得到了结构所受的附加载荷和接管区的详尽应力场.给出了强度评定结果.结论 原结构设计不能满足强度要求,需改进.     

佛陈大桥钢锚箱应力仿真分析计算

建立了钢锚箱结构分析的有限元模型，分析了钢锚箱在两种组成情况下各构件的应力，检验了设计的安全性与合理性，提出了改善锚箱部分构件应力过大的措施和方法。     

基于性能抗震分析的核电常规岛主厂房设计

为了对核电常规岛主厂房结构抗震进行分析,通过工程实例分析基于性能的抗震设计的优点,并在不同的抗震性能目标控制下,运用SAP2000有限元程序,对主厂房结构进行静力弹塑性分析,绘制能力谱-需求谱曲线,分析结构主要构件应力、应变和楼层层间位移角特点,检验结构的抗震性能。结果表明:主厂房结构应力、应变合理,层间位移角满足规范要求。该成果对基于性能的抗震设计方法的运用和推广具有一定的参考价值。     

回字形超长框架结构温度应力设计

在理论分析和现场长期测试的基础上,针对回字形超长框架结构的特点,研究了该类结构的温度应力设计方法.采用余弦函数模拟季节温度变化,应用CEB-FIP MC90规范中的收缩公式及JTJ023—85规范中的徐变本构关系和徐变计算的继效流动理论,结合考虑徐变应力折减系数的简化计算方法,对实际工程进行了温度应力分析,分析结果与现场测试结果吻合.分析表明,回字形框架的楼面角点、角柱、边梁、楼面中间区域为温度应力设计的关键部位,在这些关键部位配置适量通长普通钢筋即可控制温度及收缩裂缝,且对结构造价影响很小.     

超大型钢结构厂房7区局部结构温度应力、位移分析

文章基于ANSYS有限元方法对超长超宽钢结构厂房进行温度应力运算,运算中考虑了牛腿加劲肋和柱底加劲肋的影响,对厂房各结构构件进行应力和位移分析,并探讨构件应力和应变对整体结构的影响。本文通过用自行编制的命令程序进行了温度应力分析,计算结果与相关理论结果基本吻合,验证了文中理论与程序的正确性。同时可以明确,大跨度钢结构厂房在温度作用下,在各柱顶端、1/4和3/4屋架方向区段应力和位移最大,为设计和施工提供良好的理论基础。     

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。