CY4102BZQ柴油机缸盖有限元分析

应用 Pro/Engineer 三维软件和 I-DEAS 有限元软件对 CY4102BZQ 柴油机缸盖进行实体建模及强度分析计算,得到预紧工况和爆发工况的应力分布图。将有限元计算结果与试验结果相比较,有较好的一致性,证明所建立的缸盖有限元模型正确,计算和试验结果表明气门导管孔周围的应力较大,进而提出原缸盖结构改进方案,并对改进方案模型,进行了强度计算。与原模型对比,整体应力分布有了较大的改善。     

矩形浮箱式防浪堤消浪特性分析

利用特征函数法对矩形浮箱式防浪堤的消浪性能进行分析。建立了浮堤与波浪相互作用的数学模型,求解各部分流域速度势。根据速度势及浮堤的横摇、纵荡、垂荡运动对波浪的绕、辐射影响,分析了浮堤的水动力特性,确定浮堤的消浪性能。计算结果表明,这种方法能对浮堤消浪特性进行较好的预测,可为模型试验或工程设计提供技术借鉴。     

直击雷作用下浮顶储罐的电压分布

制作了大型浮顶储罐的等比例模型,研究了储罐模型浮顶在直击雷作用下,使用1根和6根铜编织带时储罐浮顶中心、浮顶边缘、罐壁及罐底各点对地电压分布情况,还使用有限元电场分析软件对储罐罐体以及浮顶上的电压分布进行了计算.结果表明,增加铜带数量可以有效降低浮盘和罐壁间的电位差,从而在一定程度上减少电火花的产生.     

屈服准则对边坡稳定安全度的影响分析

边坡稳定分析是边坡设计的前提,也是经典土力学最早试图解决而至今仍未圆满解决的问题,解决这一问题必须先要查清坡体的地质状况并确定强度参数,同时又要有科学合理的分析方法。本文分析了应用有限元强度折减法进行边坡稳定分析时,屈服准则对计算结果的影响,并尝试将统一强度理论应用于边坡稳定分析,得到了较好的成果,对推广统一强度理论的应用具有一定实际意义。     

发动机悬置支架强度分析和改进设计

本文利用有限元分析软件,计算悬置支架模态和强度。依据有限元仿真分析结果,得出悬置支架满足模态和强度等设计要求,但是悬置支架存在净重量重,体积大等设计问题。对悬置支架进行相关的理论分析,并结合整车实际装配及安装,确定了修改方案。改进后的结构,不仅能满足性能要求,而且具有结构简单、体积小、净重量轻、安装方便等优点。     

拖曳水池拖车结构设计与分析

拖曳水池试验是研究船舶性能的基本方法,为满足船舶试验的需要,设计了一种适用于试验领域拖曳水池的拖车结构,简述了拖曳水池拖车的基本组成,建立了基于参数设计的完整拖车三维实体模型,并对拖车抗倾覆稳定性进行校核计算,采用有限元软件建立简化后3种强度和刚度提升方案的拖车模型,采用有限元分析方法分别对其进行强度与刚度分析计算,通过对比不同方案的计算结果,得到相对最优方案的模型参数。经分析计算可知,优化后的模型强度和刚度均能够满足实际需求。     

水口水电站升船机塔楼结构动力试验研究及数值分析

采用振动台动力模型试验和有限元数值计算2种方法,对水口水电站升船机塔楼结构的抗震性能进行分析研究,综合评价升船机塔楼结构的抗震安全性.结果表明：模型试验和有限元计算的结果基本一致,可为结构的抗震设计提供科学的依据.     

导管架平台浮托法安装的数值模拟与模型试验

以一座导管架平台实际安装为例,分别使用数值计算和模型试验的方法对浮托法安装进行了系统的研究.对整个浮托安装过程仔细剖析,选出具有代表性的工况,分别从频域和时域两方面分析.分析结果表明,数值计算与模型试验结果吻合良好,数值模拟方法具有较高的可靠性.在所考虑的海况条件下,驳船与上部模块运动符合要求,各种装置上受力均在允许范围内,可以进行安装作业.     

一种三轴过顶跟踪天线结构设计

文中对某实际工程中三轴过顶跟踪天线结构设计方案进行了详细论述。基于MSC软件建立天线整体有限元分析模型,在此基础上进行了多工况的静力学分析。计算出的天线结构应力及变形情况的仿真数据,表明天线满足结构指标的各项要求。并通过实际伺服性能和电气方向图测试,满足使用要求,验证了结构设计及有限元分析结果的正确性。     

基于复合材料计算方法的架空直立式码头结构数值分析

架空直立式码头桩基础具有数量多、密度大的特点,结构使用过程中桩基与周围土体的相互作用机理一直受到工程界的关注。按照复合材料力学的处理方法,基于自洽理论和应变相容原理,将桩—土相互作用体系进行等效连续化处理,建立了桩土复合材料力学模型。依次对一架空直立式码头桩基与土体相互作用体系进行了数值分析,并与"接触模型"计算方法及大尺度模型试验结果进行对比。研究表明,复合材料计算方法与"接触模型"计算方法及模型试验结果在趋势和数值上具有较好的一致性,并且采用复合材料模型能够减少计算单元划分数量,提高有限元计算方法的计算效率。     

立式浮顶储罐地震响应分析

研究浮顶振动对立式储罐地震响应的影响时,假定浮顶运动为均质刚性圆板振动,运用储罐速度势理论给出了液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩公式,从薄板理论出发建立浮顶的弯矩表达。由Hamilton原理和虚功原理建立了浮顶储罐抗震体系的运动控制方程。采用时程分析方法对浮顶储罐进行地震响应分析,并与未考虑浮顶影响的储罐地震响应进行对比。数值结果表明,考虑浮顶作用具有降低地震响应的效果。     

基于ANSYS的二步采场分段开挖过程模拟及稳定性分析

 为确保高应力大阶段二步采场高效安全回采,采用ANSYS对二步采场分段开挖过程进行稳定性分析,得到了各分段采场顶板和充填体的应力分布规律。结果表明,采场顶板处产生的最大拉应力(0.21～0.36MPa)大于矿体的抗拉强度值(0.17MPa);充填体距离采场顶板1m位置处有最大压力(0.90～2.00MPa),接近其抗压强度值(2.00MPa);随着开采分段向上推进,采场顶板的拉应力和充填体内的压应力均有降低趋势。针对数值模拟中二步采场存在的安全隐患,提出采用预护顶中深孔下向凿岩分段充填法回采二步矿房,预护顶采用预应力树脂锚杆+钢带(金属网)+喷浆联合支护方式,并根据数值模拟中获得的松动圈半径确定了支护参数。将支护方案应用到工程试验,试验采场安全效果较好。     

地震作用下石油储罐浮顶强度及稳定性分析

分析了石油储罐在地震波作用下单盘浮顶的运动状态,提出单盘浮顶在地震波作用下的力学模型,并应用薄板大挠度理论,采用边界元法求解单盘浮顶的边缘膜应力,在这一基础上对浮顶的强度及稳定性作了进一步分析。     

基于有限元技术的传统木结构关键构造节点的性能研究与分析

中国古代木结构关键节点有大屋顶和柱头的榫卯连接等,为研究其对结构整体性能的作用,使用贴近分析木结构需要的有限元软件ABAQUS,根据木结构营造法式,构建包含台基层、柱架层、铺作层的大木作结构模型,采用了合理的网格划分措施用于研究在水平往复载荷和地震波作用下结构能的耗散和刚度变化。通过控制结构上覆的用来模拟屋架层的竖向荷载大小,得到结构不同竖向荷载时在往复加载下的滞回曲线、骨架曲线,表明一定程度上,木结构的大屋顶质量越大,耗能越可观,且结构整体刚度越大;结构刚度随水平力的增大出现恒量、刚度退化、刚度崩溃的变化阶段。通过结构静力推覆实验,得到柱头榫卯连接的破坏机理,表明古建木构架的修缮关键应加强节点处榫卯连接。通过分析节点的破坏方式,找出结构的薄弱部分,能为结构检测提供依据,并指导古建木结构的加固改造工作。     

基于协同回采的深部厚大矿体分段充填采矿法

针对预控顶分段充填法在深部开采存在的预控顶巷道掘进工序繁杂、顶板易受爆破震动影响等缺点，本文提出垂直孔与水平孔协同回采的机械化分段充填采矿法(协同回采分段充填法)。该方法通过改变顶板支护工序的顺序，将预控顶变为后压顶，能够有效地解决顶板围岩稳定性问题。进而对协同回采分段充填法进行优化研究：一方面，通过 SURPAC 到ANSYS的模型转换技术，进行采场稳定性数值分析，获得最佳的结构参数；另一方面，通过分区出矿分区支护的方式，解决两帮支护不到位和出矿效率低的问题。将该方法应用于新城金矿V#矿体开采，结果显示顶板岩移量显著减小，且各项经济技术指标均得到改善，实现了高应力条件下厚大矿体的安全高效开采。     

广清高速改扩建工程桩基溶洞顶板稳定性研究

针对广清高速公路改扩建工程,选取两个典型桥梁桩基存在下伏溶洞工点,构建溶洞地质概化模型。采用理论分析和数值模拟方法研究桩基溶洞顶板的稳定性,以便为岩溶区桩基设计、施工提供依据。通过规范方法确定桩底作用在溶洞顶板上的荷载,通过成层地基和地应力计算方法计算上覆岩土层作用在顶板上的自重应力。对溶洞顶板分别进行抗冲切、抗剪切、抗弯验算,分别求出稳定系数和桩底竖向极限荷载。运用ANSYS数值模拟方法,对顶板位移、第一主应力和塑性应变进行分析,计算得出桩底竖向极限荷载。理论分析与数值模拟结果对比表明桩基溶洞顶板处于稳定状态,抗剪切、抗弯验算是桩基下溶洞顶板稳定性分析的主要验算指标。     

大跨屋盖结构风效应的风洞试验与原型实测研究

以广州国际会展中心为工程案例,进行了刚性模型风洞试验和有限元模态分析,在此基础上计算了屋盖的风致位移响应,结果表明,对于屋盖风振响应影响最大的因素是结构的基阶振型,其次才是风荷载;随着阻尼比的增加,位移响应谱的共振峰得到了有效平抑,峰值位移响应也随之减小.基于现场实测,提出功率谱点积识别大跨屋盖结构竖向整体振动固有频率的方法,并与有限元计算结果进行了对比分析,实测得到的前4阶固有频率与振型均能与有限元模型较好吻合,其中基阶固有频率的相对误差仅为0.3%,证明了该方法的有效性.     

高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法研究

基于三榀厚度小于2 mm、屈服强度550 MPa的高强超薄壁冷弯型钢屋架模型结构的承载力试验,观测这类低层住宅建筑常用屋架结构的破坏模式,得到其极限承载能力.采用通用有限元软件,建立该屋架结构考虑材料和几何非线性的分析模型,进行屋架结构非线性稳定分析,得到与承载力试验结果相一致的破坏模式.在此基础上,研究屋架结构内力分析的合理计算模式,提出屋架构件的建议设计方法,并对屋架的屋脊节点板构造提出了合理的局部加强改进方案.     

Dynamic Analysis of Cable Roofs Under Transient Wind:A Comparison Between Time Domain and Frequency Domain Approaches

At present, high-speed computing capabilities and advanced nonlinear dynamic finite element procedures enable detailed dynamic analysis of cable structures. Although deterministic approaches require considerable analysis time and effort in relation to modeling, running, and data processing, they seem to be the only alternative to obtain high accuracy. Detailed dynamic analysis of cable roof networks is sophisticated and requires advanced modeling expertise. This paper presents a comparison between detailed nonlinear dynamic analysis and a simplified frequency domain approach to estimate the maximum probable response of weakly nonlinear cable roofs. The approach can be considered as alternative to detailed time-domain analysis in the preliminary design phase, or can be used to validate results obtained from more elaborated numerical models. The proposed method is illustrated with two examples of cable net roofs that were also analysed in the time domain.     

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.