基于有限元理论的轮胎刚度特性的仿真研究

分析了轮胎静、动态刚度的形成机理,探讨了轮胎刚度和变形之间的关系。建立了轮胎的三维非线性有限元模型,用ANSYS软件的非线性分析技术对子午线轮胎进行了有限元分析。为控制网格划分的密度与质量,采用数字化轮廓技术,在UG软件中绘制轮胎断面曲线,将离散化后的曲线信息导入有限元分析软件ANSYS中。建模时充分考虑了橡胶材料的超弹性和各向异性,材料模型采用Mooney-Rivlin橡胶材料。探讨了如何利用轮胎的有限元分析结果得到轮胎的刚度特性,建立了在侧向力作用下,轮胎有限元模型中相关节点的位移与轮胎侧偏角关系的数学模型。将计算结果和试验结果进行了比较,验证了理论计算结果的可靠性。     

固体推进剂中的裂纹扩展起始的数值分析

研究了含有裂纹和星孔的复合固体推进剂正交板的断裂问题.基于有限元软件ABAQUS,将固体推进剂当作粘弹性材料,沿着试件的上下表面施加均布位移载荷,利用J-积分法对含硬颗粒的橡胶基复合固体推进剂进行了非线性大变形仿真计算,详细分析了裂尖附近的局部力学行为和裂纹成长行为.将应变能密度理论与应力分析的结果相耦合,预测了裂纹起始与裂尖到星孔距离之间的关系.     

哥林柱淬火冷却过程的数值模拟

采用有限元分析软件ANSYS8.0,进行了哥林柱淬火冷却过程的温度场数值模拟和应力场分布计算,热处理试验前对哥林柱不同工艺热处理后的变形开裂倾向和淬火后可能的组织分布进行了预测,根据仿真结果对哥林柱的热处理工艺参数进行了优化,修改了工厂原先采用的淬火工艺,仿真计算减小了试验失败的风险和试验成本,生产应用表明模拟结果有较高的应用价值.     

客车车身正面碰撞仿真分析及拓扑优化

通过对某客车车身碰撞进行有限元仿真分析,综合分析客车车身的碰撞安全性能,得到了客车驾驶室、前底架的最大加速度变化状况以及车身前面部位吸能性能时间历程曲线,结合碰撞分析结果,对前底架进行拓扑优化设计,根据拓扑优化结果,对前底架进行相应的改进设计。对改进后的模型重新进行碰撞仿真分析,发现改进后模型的碰撞被动安全性比改进前有了较大程度的提高,同时,驾驶室附近的最大变形能够满足国家正面碰撞法规规定。说明利用计算机仿真技术来指导客车车身及前底架的结构改进是很有成效的,具有较大的工程借鉴意义。     

聚晶金刚石复合片硬质合金层磨削过程数值模拟

建立了聚晶金刚石复合片硬质合金层磨削过程中的传热学模型,并基于有限元原理,利用工程数值模拟软件ANSYS对硬质合金层磨削时的温度场及应力场分布进行了模拟,分析了不同磨削参数对磨削温度场、应力场及复合片变形量的影响规律。研究表明,磨削深度、砂轮速度等参数对复合片变形量影响较大,磨削深度增大,磨削表面温度升高,残余应力增大,变形加剧。砂轮速度增大,磨削表面温度升高,残余应力增大,变形量也变大。利用有限元方法是研究磨削温度场、应力场及复合片变形规律的一种有效方法。     

油气弹簧阻力特性计算机仿真

给出了油气弹簧缝隙节流原理图,通过节流阀片力学模型建立了节流阀片弯曲变形微分方程,对节流阀片弯曲变形进行了研究,创建了弯曲变形系数和弯曲变形解析计算式。对油气弹簧节流阀片的弯曲变形量、节流缝隙、节流缝隙增量进行了研究,建立了缝隙增量与速度间的关系方程。通过建立特性仿真分段数学模型,对油气弹簧阻力特性进行了计算机仿真,最后对所设计的油气弹簧进行了阻力特性试验。通过试验可知,所研究的油气弹簧阻力特性计算机仿真模型和方法是正确的,对油气弹簧的优化设计、特性分析都具有重要的参考价值。     

有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究

有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。     

高速公路汽车制动力学模型数字仿真

采用MATLAB软件对高速公路在不同路面情况下汽车制动的力学模型进行数字仿真。利用MATLAB语言适合工程计算和图形绘制的特点,分析了在不同路面情况下(干燥、微湿、积水、积雪、结冰)车速与安全距离以及临界安全距离关系。     

基于对象Web的远程有限元仿真服务研究

Internet/Web的迅速发展为计算资源的远程共享和发布提供了开放而一致的平台，使得利用优秀的仿真软件提供远程仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务框架R-FEAS，框架采用浏览器/计算服务代理/服务器三层结构，具体讨论了有限元分析任务的描述和管理，计算服务代理，通信机制，后台服务软件规范及可视化技术等问题，本文最后呈现了一个简单原型系统。     

冶金专用车车架结构的优化设计

在某型冶金专用车车架概念化设计的基础上,以有限元结构分析和优化算法相结合为手段,对横梁和纵梁的截面尺寸进行优化,建立了车架的有限元模型,优化数学模型,通过电测试验验证了有限元模型的正确性,采用ANSYS参数化设计语言编制了优化设计程序,用ANSYS软件中的一阶优化方法获得最优设计。实际应用表明该优化设计方法比原有的设计方法更为有效和快捷,该方法可广泛应用于车架优化设计工程中。     

基于小波有限元的裂纹损伤梁分析

针对构件在裂纹尖端附件存在奇异性的现象，将小波有限元方法和断裂力学方法相结合，推导了小波梁单元、裂纹单元的单元刚度方程，并给出了裂纹梁通过静力凝聚技术消除内部自由度后的等效单元刚度矩阵，建立了已知裂纹大小和位置的裂纹损伤梁的小波有限元分析方法。经算例验证，该方法能有效地提高裂纹问题的分析精度，具有一定的工程实用价值。     

弹性机翼动力学建模与仿真

针对大展弦比机翼气动弹性问题,进行气动弹性工程化建模和结构动力学分析。应用气动弹性分析理论和方法,对弹性机翼进行有限元建模,动力学特性分析及结构弹性分析,并针对垂直阵风减缓进行讨论。运用CATIA,MSC.adams,MSC.nastran软件,对大型弹性机翼,进行结构模型建立、动力学与运动学协同仿真。仿真结果验证了该方法在工程上是有效的。     

大型工程结构可靠性分析的计算机仿真

日本核反应堆安全壳破坏导致的核泄漏事件再次提醒人们混凝土结构的安全性问题是一个十分重要的问题。因此,研究大型工程结构的可靠性评价方法十分必要和迫切。大型工程结构的极限状态函数一般是隐式的,并且具有高度的非线性。对于这类问题,常规的可靠度求解方法失效。针于这类大型工程结构的可靠度求解问题,作者提出结构的响应量利用有限元获取,结构的失效概率由Monte-Carlo随机仿真获得。由此,提出了适于大型工程结构可靠度分析的计算机随机仿真方法。最后,通过对一钢筋混凝土高层框架结构和某一高桥墩的可靠度仿真分析,证明了大型工程结构可靠度分析的计算机随机仿真方法的有效性。     

设计模式在通信系统仿真软件中的应用

对大型、复杂系统性能评估的最好方法是系统仿真和建模,仿真软件的设计是实现仿真目的的关键。对于这种复杂软件的开发,目前最好的方法是利用软件工程的方法,而设计模式现在则成为软件工程中不可缺少的方法。目的在于对设计模式在仿真软件中的应用做一些探讨,利用设计模式来提高仿真软件的可靠性、安全性、可用性和可维护性。     

渐开线直齿轮齿根裂纹扩展模拟

利用自由度耦合方法建立了具有旋转自由度的齿轮接触模型，用以分析齿轮的应力应变场。采用奇异单元和等参单元混合分网的方式建立了齿根裂纹的有限元模型。基于ANSYS有限元软件平台，依据弹性断裂力学理论编制了齿根裂纹生长的自动分析程序。模拟了渐开线直齿轮齿根裂纹扩展过程，模拟结果与试验结果相吻合。     

基于ANSYS的混凝土早期徐变应力仿真分析

利用通用商业有限元软件ANSYS提供的用户可编程特性(UPFs)以及参数化设计语言(APDL),对ANSYS进行了二次开发,将混凝土徐变的指数函数模型和混凝土弹性徐变方程的隐式解法引入ANSYS,实现了早期混凝土徐变应力的有限元求解,弥补了ANSYS不能进行混凝土早期徐变应力分析的不足,并通过算例验证了该模块的正确性.     

运筹学危机与软件工程

本文探讨了我国运筹学的危机及其产生原因,提出了解决这种危机的一种有效途径——将运筹学实践与轨件工程学紧密结合起来,针对运筹学的“问题描述”阶段,本文讨论了一些有关的软件工程技术,对运筹学的研究、应用和教学有一定参考价值。     

基于ANSYS分析与正交试验法的压力机机身轻量化设计

建立了基于ANSYS的某开式压力机机身的有限元模型,并且模拟实际工况进行应力分析计算。然后从有限元分析结果出发,对机身的结构进行优化和试验验证;通过数据分析处理,获得影响压力机机身重量的关键机身结构尺寸,利用最小二乘法建立出机身重量的回归方程。进而给出优化后的机身结构数学模型,提出较为合理的机身轻量化设计方案。     

国产船舶水动力数值软件在工业云平台的实现

研制适应于高性能数值软件部署和用户使用便捷的云平台,对于软件的研发和应用具有重要的工程意义。基于Web工业云平台的高性能计算资源,对国产船舶水动力学数值软件进行大规模高性能测试工作。通过选取典型的带球鼻艏的集装箱船KCS(kriso container ship)计算模型,采用该软件并行求解器模拟实际船型的航行兴波问题,达到与实际船体附近波形基本一致。国产船舶水动力学数值软件在工业云平台上的典型应用场景的成功测试,为研究船舶航行兴波问题提供了有力的自主可控国产工程仿真工具。     

回收钢破碎机理的计算机仿真

利用非线性有限元法，以ANSYS/LS-DYNA为工具，对不同锤头形状、不同锤重、不同锤击速度的回收钢破碎过程进行了计算机数值仿真，得出了回收钢最佳破碎速度的结论。为回收钢破碎机的设计制造提供了一定的理论依据，所述方法具有一定意义。