大口径闸阀阀体强度分析与结构优化

利用有限元软件对楔式闸阀阀体强度进行计算和分析,找出应力集中点,以应力集中处的最大等效应力作为目标函数,以阀座凸台处基本尺寸作为设计变量进行优化设计.得到理论最优的结构尺寸,提高阀体的强度,使阀体的应力分布更加均匀.优化前后结果对比表明优化后的阀体最大等效应力减少16.7%,优化后的阀体性能得到较大改善.     

核电站用防冲击波阀阀体抗震分析

采用有限元方法对田湾核电站3、4号机组采用的某型防冲击波阀阀体进行了抗震计算分析。计算得到了结构的固有频率、振型和地震载荷下的响应,并根据ASME AG-1对结构在重力、内压、冲击波载荷、地震等多种载荷组合下的应力和变形进行评定,根据ASME III-NF对连接紧固件进行应力校核。结果表明,防冲击波阀阀体的设计满足相关规范的要求。     

塔式起重机高强度螺栓力学特性研究

为了分析塔式起重机高强度螺栓的机械特性,采用理论分析和有限元分析对高强度螺栓进行研究,得到了预紧后的螺栓组应力,加载后的螺栓组应力和加载后的螺栓部分应力云图。分析结果表明：计算的安全系数为,比载荷组合B所需安全系数1.34大,螺栓联接具有一定的可靠性。     

基于ANSYS Workbench隧道车车架强度有限元分析

应用Creo建立某隧道车车架实体模型,给出了车架应力分析时的模型简化方法。根据车架的受力特点,提出了两个有限元分析的边界条件,建立了有限元模型。用ANSYS Workbench分别求解两种边界条件下,车架的应力大小和应力分布规律,进行了对比分析,得到了满载静止状态下车架等效应力分布云图,及车架变形云图。     

薄膜弹丸对涂层基体冲击的界面结合强度分析

针对不锈钢薄膜弹丸冲击覆有涂层基体来考核涂层结合强度的问题,采用应力波理论和有限元计算两种方法对界面结合应力进行了分析和数值仿真。应用应力波理论分析了冲击过程中应力波传播过程与规律;采用固连失效模型反映基体与涂层结合的方法,建立了带有薄膜弹丸冲击覆有涂层基体的有限元模型;利用应力波理论和非线性有限元程序ANSYS/LS-DYNA对冲击过程分别进行了数值模拟,获得了涂层与基体间结合强度的应力分布情况。计算结果表明：应力波分析计算的结果与有限元数值仿真得到很好的相互验证。     

液压支架用大流量液控单向阀流固耦合

为分析液压支架用大流量液控单向阀流固耦合情况,采用Pro/Engineer软件对一级、二级阀芯及阀体三维造型,采用ICEM-CFD软件对阀内流道进行网格划分,采用CFX软件进行两种开启形式下的液控单向阀内部全流场定常数值计算,得出各自工况下的速度矢量图.利用ANSYS Workbench软件对液控单向阀内部流场和液控单向阀阀芯及阀体进行单向流固耦合计算,利用ANSYS后处理工具得到两种工况下阀芯及阀体的应力云图并计算出阀芯所受支反力大小.结果表明:液控单向阀反向开启时为危险工况,乳化液在控制杆卸压槽处流速最大,一级、二级阀芯应力最大,得出反向开启时,控制压力为19.1 MPa.     

特种车架结构强度有限元分析

特种车架是特种汽车承载的重要部件,对其进行结构有限元分析具有实际意义．借助有限元分析软件,采用混合建模方法建立了有限元模型并得到全局应力分布云图,对主要部件进行进一步分析,得到满足强度和刚度设计要求的结论,并提出改进方案．     

钢丝滚道球轴承设计中的接触问题研究

本章主要应用弹性接触理论以及赫兹接触理论对钢丝滚道球轴承滚动体与钢丝滚道的点接触问题进行分析,得出接触区载荷与变形的关系,根据实际需要进行简化,进而计算出接触区各主要参数,然后通过ANSYS对钢丝滚道球轴承点接触问题进行建模与仿真分析,得到接触压力和各向应力分布云图。     

汽车空调系统离心风机气动噪声数值计算

将Lighthill方程转化为变分形式,考虑声传播在复杂固壁内的反射,折射等,利用有限元方法对某汽车空调系统离心风机气动噪声进行了数值计算.也采用积分方法对其气动噪声进行了计算,此方法采用自由空间格林函数,在求解远场声辐射问题时将其简化为自由空间问题.首先建立离心风机CFD计算网格,通过离散涡模拟计算了离心风机内部非定常流动,通过涡量云图、声功率云图及各处的压力波动曲线分析出主要噪声源为叶片压力面及蜗舌前后部;然后建立气动声学有限元计算模型,分为考虑蜗壳和不考虑蜗壳的情况,计算离心风机辐射噪声.有限元计算结果与积分法计算结果的对比表明:用格林函数的积分解法进行计算时,其所做的简化导致结果产生较大误差,气动声学的有限元计算方法与实际吻合较好.     

基于虚拟载荷谱技术的锥齿轮疲劳寿命分析

基于虚拟载荷谱技术,提出一种新的疲劳寿命计算方法.以锥齿轮减速系统作为研究对象,对齿轮接触模型进行有限元分析,得到锥齿轮传动工况的应力分析结果及云图数据.将应力结果进行数据处理,得到锥齿轮的虚拟载荷谱.根据Miner准则和Corten-Do-lan准则估算出锥齿轮传动的疲劳寿命,并与仿真云图寿命结果相比较.应用实例表明,基于虚拟载荷谱计算的疲劳寿命分析结果具有较高的安全性和可靠性,具有较大的工程应用价值.     

碾压混凝土坝诱导缝端应力强度因子计算研究

针对碾压混凝土坝双向间隔诱导缝，提出了更加符合实际的Ⅰ型断裂矩形简化分析模型，与一般的椭圆形简化分析模型进行了对比分析．分别采用基于位移法和J积分的应力强度因子三维有限元计算方法，得到诱导缝断面裂纹尖端的应力强度因子．通过对有限元计算结果分析，论述了两种简化分析模型各自特点及适用性；并且对影响诱导缝应力强度因子的因素进行研究，得出双向间隔诱导缝应力强度因子的回归计算公式．其结论对双向间隔诱导缝断裂设计具有一定的参考价值，同时也为诱导缝断裂性能试验研究提供一定的参照依据．     

防火涂料和钢板间之间的层间应力

为了预测钢构件上防火涂料在外荷载作用下的破损,使用层间应力理论对拉伸和弯曲作用下防火涂料和刚板件之间的层间正应力进行了分析,对有限元分析层间正应力结果进行了验证.通过有限元分析,得到了弯曲和弯剪作用下层间正应力分布的规律,结果表明:不论弯曲或弯剪,防火涂料与钢板件间端部层间正应力的最大值只与防火涂料端部钢板件上的弯矩有关.进而采用层间引力理论对弯剪作用下最大粘结正应力进行了计算,并提出了一个简化计算公式.     

大型模锻压机工装桁架结构设计与分析

针对目前世界上最大的800 MN模锻压机安装过程中的辅助工装桁架,进行钢结构设计计算与有限元分析研究.首先运用三维设计软件Solidworks,设计建立桁架的三维实体模型,然后根据模型结构和几何参数在ANSYS中建立简化的有限元分析模型,对桁架工作过程中的最不利工况进行载荷分析,并运用ANSYS软件对其进行有限元强度、刚度以及稳定性分析,进而得出最不利工况的应力云图、位移云图以及位移-载荷曲线.分析结果表明:工装桁架最大应力和最大挠度均分别小于许用应力和许用挠度,工作稳定安全系数远大于许用稳定安全系数;模锻压机的成功安装,证明了桁架设计的合理性、安全性和可靠性.     

塔式起重机塔身有限元分析

塔身是塔式吊车的重要组成部分,利用大型有限元软件ANSYS对某塔式起重机塔身进行工作及非工作状态分析计算,得到了塔身工作及非工作状态总位移分布云图、各种状态下塔身当量应力分布云图;根据分析结果对其结构进行了优化,有效控制了可能出现的危险,增强了设备的安全性。     

简支梁桥有载频率研究

为研究简支梁桥的自振特性及车-桥系统的有载频率,首先进行了简支梁自振频率的理论分析,然后采用有限元方法建立了简支梁计算模型,将结果与实测值进行对比,优选出合适的有限元计算方法.将车辆简化为集中质量块,建立了质量块-简支梁系统有限元计算模型.通过软件计算分析,得到桥梁结构的振动模态和不同车辆位置下的有载频率.将有限元分析...     

体外预应力筋的应力增量方法研究

鉴于桥梁规范没有正常使用极限状态下体外预应力筋应力增量的规定,本文采用能量法对简支梁进行了理论分析,并对理论解进行了适当的简化,得到了方便设计使用的简化公式。同时使用通用有限元软件Ansys,进行了数值分析,与简化公式的结果吻合的相当好,验证了该公式的适用性。     

悬臂浇注桥梁施工监控中应力差值分析与修正

采用施工标高作为主要控制目标,通过参数识别,运用自适应控制理论得到计算应力的理论模型。针对监控常用的杆系有限元计算程序的缺陷,对计算应力的修正考虑了深梁效应和剪力滞效应的影响。文章分析了影响实测应力的各种因素,提出有效的修正的办法。现场实测结果表明,本文提出的方法能使实测应力较好的符合计算应力。     

减速器输出轴建模与有限元分析

应用Solid Works软件完成了减速器输出轴的建模与有限元分析。首先,利用Solid Works的三维建模功能进行了输出轴的实体设计。然后利用simulation功能对其有限元分析,其有限元分析的基本思想是将结构离散化,对输出轴添加应用材料、定义约束夹具、添加外部载荷和网格自动划分及网格参数设置。最后得到分析运算结果,包括应力云图、位移云图和应变云图等。结果表明:轴的应力远小于轴材料的许用应力,所以满足其强度的设计要求,轴的位移变形满足了刚度的设计要求。研究方法为减速器输出轴的模块化设计、优化与再创新设计设计提供了可靠的参考依据。     

用面向对象的方法作有限元计算结果的可视化

有限元分析的结果是大量的数据,将得到的数据可视化能快速、准确的判断计算结果的正确性。笔者采用面向对象的程序设计方法给出适用于任意形状单元原彩色云图的通用生成方法,采用VC6．0中的MFC实现了三点三角形、六点三角形、四点四边形、八点四边形和九点四边形的计算结果图形显示。结出的算例说明彩色云图能很好地显示有限元的计算结果。     

大型厚壁筒体斜插弯管接头应力特征有限元快速预测

针对大型厚壁焊接结构尺寸大、焊接时间长,以及有限元计算需要耗费大量时间和空间的特点,基于ANSYS有限元软件,建立了简化焊道数、简化移动热源及两者都简化的多道焊过程应力有限元快速预测模型.针对厚度达125 mm的筒体斜插弯管接头,分别采用3种简化模型预测了其残余应力及过程应力的演化特征,得出了3种简化模型在进行大型厚壁结构多道焊过程应力预测中的异同.结果表明:采用简化焊道数的方法计算接头应力,在焊道填充方向的误差大于简化移动热源的方式;当研究相同焊道平面内的应力状态时,简化移动热源的方式比简化焊道数具有更大误差.这是因为简化移动热源,会增大接头的过程应力峰值,而简化焊道数,对于焊道数较多、焊接时间较长的接头的过程应力可能具有更大的影响.