大体积混凝土底板预埋钢管施工的仿真分析

大体积混凝土结构裂缝的产生主要是由水泥水化热引起的温度应力和温度变形引起的.分层浇筑施工具有较好的降温效果,而在分层浇筑之前预埋呈一定形状布置的垂直钢管则具有更好的降温效果.采用ANSYS有限元软件分别模拟某大体积混凝土底板在施工期预埋垂直钢管与不预埋垂直钢管的分层浇筑过程,并将这两种工况下的温度场和温度应力场进行比较,得出了预埋呈梅花形布置垂直钢管的具体降温效果,为相关大体积混凝土施工温度裂缝控制提供参考.     

基于ANSYS/LS-DYNA的高速碰撞过程的数值模拟

采用一种基于ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元分析方法,对高速弹丸侵彻均质靶板进行了数值模拟.应用侵蚀接触算法,求解着靶速度为1000m/s左右的弹丸侵彻靶板的动力响应时间历程,获取弹丸侵彻靶板的速度、加速度、能量变化曲线和Von-Mises应力云图,帮助我们分析高速碰撞过程并量化碰撞过程中物质内部的变化.验证了基于ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元分析方法在求解高速碰撞响应分析问题中的可行性.     

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。     

重载货车车轮温度场与应力场研究

研究了重载货车车轮三维有限元模型的边界条件和各种相关参数的确定方法。运用有限元软件ANSYS,分别进行了23t和25t轴重货车踏面制动时车轮的三维瞬态温度场的仿真与分析。同时对直线制动和曲线制动两种工况进行应力分析,并对计算结果进行了评定。分析结果表明:在制动开始阶段,车轮温度迅速上升,高温区出现在闸瓦与踏面摩擦面表层;制动过程结束后,温度下降缓慢。     

随机粗糙表面接触特性仿真预测方法研究

基于逆向工程的思想,在Matlab中由计算机生成包含粗粗度和波纹度的随机粗糙表面,编制了数据转换程序,在Pro/E中拟和重构出粗糙表面,进而,在ANSYS中应用子结构法进行有限元分析,实现了由计算机生成随机粗糙表面到粗糙表面间接触的有限元分析,得到了粗糙表面的应力分布,应用该方法可有效的为表面设计和机械失效的痕迹分析提供参考依据。     

基于ANSYS的斜拉桥承受动载荷的仿真与分析

针对铁路桥梁承受动载荷过程和工程实际问题,根据瞬态动力学有限元方法基本原理,有效解决了材料模型、边界条件以及动载荷的作用等问题,建立了预应力混凝土斜拉桥有限元模型.基于ANSYS实现了桥梁承受动栽荷过程的仿真,分析了结构的动力学响应,并对比了相关参数的影响.对于桥梁的设计校核、保证结构安全具有重要的意义.     

基于ANSYS与ADAMS的柔性体联合仿真

针对多操作机排牙机器人系统中的牙弓曲线发生器难以用刚体形式进行运动仿真并进行应力应变分析的问题,基于柔性体仿真的基本原理,采用ANSYS和ADAMSOn(-对其进行了联合仿真.运行结果表明柔性体运动仿真问题已得到解决,并通过ANSYS软件分析了牙弓曲线发生器在静态和动态下的应力应变分布,为进一步进行机器人系统结构与误差的分析奠定了基础.     

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。     

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。     

基于有限元分析的弹载二次电源高加速寿命试验仿真模拟

针对高加速寿命试验(high accelerated life test, HALT)开展难度大、设备要求高的特点, 为获取某型导弹弹载电子设备温度工作极限, 基于有限元理论在开展温度场分布和等效应力分析的良好效果, 选取某型导弹导引头二次电源为研究对象, 开展HALT仿真试验。首先, 开展二次电源组件有限元分析, 建立三维模型, 定义材料参数, 进行网格划分, 设定边界条件。然后, 按照二次电源组件HALT方案设计要求和温度分析理论, 基于ANSYS软件开展组件的HALT仿真试验, 得到组件在高、低温步进应力载荷下的温度梯度分布和等效应力分布。最后通过分析试验结果, 确定二次电源组件高、低温工作极限范围。仿真试验表明, 二次电源组件在高温135 ℃会因为焊点脱落发生失效, 这为通过HALT仿真试验获取产品可靠性信息提供了新思路。     

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。     

基于ANSYS的曲轴—滑动轴承系统动力学模型的研究

在考虑滑动轴承油膜刚度和阻尼的基础上,利用ANSYS建立了大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学模型.研究了转速变化时系统固有频率的影响规律,计算了系统的前6阶振型,用ANSYS谐响应分析法,研究了系统的不平衡响应.研究发现不平衡质量可以激起轴向振动;系统的振动多以耦合振动方式出现;此类曲轴固有频率很低,只能在低速条件下工作和加工.通过对曲轴转子振动规律的研究,为曲轴精加工时切削用量的选择提供理论依据.     

基于有限元仿真的火炮身管外表面缺陷分析

研究了火炮身管外表面的一种失效形式——压坑对身管寿命的影响。探索出一种估算压坑中最大应力强度的方法:定义了压坑应力集中系数,通过MSC.PATRAN建立了压坑模型,利用MSC.NASTRAN及一元线形回归分析了身管外表面压坑的应力分布,实现了多种形状参数的无量纲化,并通过三元线性回归拟合了计算公式,修正了已有标准的欠缺。     

弹丸侵彻混凝土的试验与仿真

通过直径125mm的模型弹对混凝土厚靶的垂直侵彻试验,得到了弹丸侵彻混凝土的最大侵彻深度、冲击漏斗坑、震塌漏斗坑尺寸和着靶姿态等参数值.采用ANSYS/LS-DYNA软件,对弹丸侵彻混凝土靶体试验进行了数值仿真,计算结果在侵彻过程、侵彻深度和靶体破坏现象等方面与试验结果吻合良好.为弹丸侵彻混凝土机理分析和模型试验成果扩展奠定了基础.     

专业领域软件在因特网上的集成与发布

结合CORBA（Common Object Request Broker Architecture)和Java技术，以有限元软件为例，提出了一个把因特网上各种专业领域软件包集成一个有机整并在网上发布的具体方案。为了验证方案的可行性，采用快速原型法在支持TCP／IP协议的局域网上实现了软件原型。     

曲面薄壳有限元离散误差分析和修正方法研究

基于曲面薄壳几何/物理方程和有限元离散原理推导,揭示了壳单元离散方法特点、刚度矩阵误差产生机理和范数表示方法。以航空涡轮发动机测压探针为例,深入研究了利用协调平板壳单元、非协调平板壳单元、一次和二次实体退化壳单元等不同类型单元离散曲面薄壳时,应力计算误差影响因素及变化规律,综述了单元的适用条件。基于Boltzmann模型提出了应力计算结果修正通式,通过FORTRAN语言编程修正应力仿真结果和ANSYS二次开发语言APDL命令实现应力修正结果的读取和后处理,应力修正结果与理论解相对误差小于5%,满足曲面薄壳设计和稳定性分析应用要求。

Abstract：

Based on the geometric physical equations and deduction of discrete process of finite element for curved thin-walled structure,characteristics of shell elements for discretion and discrete error for element stiffness matrix were analyzed theoretically,and the norm expression of discrete error for element stiffness matrix was put forward.Then,as an illustration,a probe for detecting the pressure inside turboprops was meshed by curved thin-walled shell element,compatible flat shell element,incompatible flat shell element and 3D degenerated shell element,respectively,and the stress of the probe was numerically calculated by FEM.On the basis of solved results,the stress error was analyzed thoroughly,the influence factors on the error and the applying situations for different elements were determined.Finally,the general form of correctional function was put forward according to the Boltzmann model.The program developed with FORTRAN was used to correct the numerical results and the APDL commands inside ANSYS software were utilized to read and plot the correctional stress results.Through the correction,the discrete error can be reduced within 5% that satisfies the requirement of application for structural design and stability analysis.