基于ANSYS的锥柱壳连接区域加强结构的应用

目的研究锥柱壳连接区域加强结构和加强效果。方法采用有限元法建立力学计算模型,应用ANSYS软件进行应力分析和强度计算。结果获得了两种加强结构的应力分布规律和应力强度。结论锥壳过渡环加强结构不但加强效果显著,且结构简单、加工简便。     

瓦块式迷宫复合冷却结构的三维热-应力耦合场数值模拟

针对燃烧室新型迷宫复合冷却结构,采用三维数值模拟方法研究了该冷却结构单片瓦块的热-应力耦合场,获得其温度场、位移场和应力场的分布规律。研究表明,采用的瓦块热-应力耦合场数值计算方法具有较高的准确性,能接近真实地反映该冷却结构瓦块的热应力情况。计算结果表明,模拟试验环境条件下的迷宫冷却结构强度符合要求,能满足试验的需要,且设计较为合理。     

三维有限元在预应力闸墩中的应用

本文采用三维有限元方法,对白莲崖水库工程坝身泄洪中孔预应力结构进行了整体空间应力分析研究,得到了其典型工况下的整体应力分布规律,评价了大吨位混凝土结构的预应力效果.计算结果为白莲崖工程泄洪中孔预应力体系设计与优化提供了依据.     

镐形截齿硬质合金刀头及焊缝应力分析

从采煤机镐形截齿及其硬质合金刀头的具体结构出发，详细分析了截齿齿身与硬质合金刀头问焊缝应力的两种典型分布形式，给出了应力理论计算表达式及其应力分布的变化规律，并应用有限元分析软件，初步计算了其应力分布情况，其结果基本是吻合的。因此，可通过改变应力模型中的截齿结构参数、安装参数和焊缝结构来评价焊缝应力的变化，为提高截齿工作的可靠性提供了理论方法及途径。     

复杂载荷作用下椭圆封头-接管连接结构的最优化设计

为了设计化工容器上常见的椭圆封头/接管连接结构,根据设计条件提出了3种结构设计方案.采用有限元法,运用ANSYS软件进行结构应力计算,得到了3种结构的应力分布.通过对结构强度、结构的经济性和加工简便性的综合分析,给出了一个最佳的椭圆封头的连接加强结构.     

矿用箕斗的有限元分析

作者采用ＳＡＰ－５大型结构分析软件，对矿用箕斗进行了整体刚度和强度分析，并与试验结果进行比较，以证明力学模型的正确性。计算结果表明，现有箕斗在载荷作用下，刚度和应力分布很不合理，有必要对其结构进行重新设计，以得到较为合理的结构。     

斜腿刚架桥的受力变形计算方法研究

为了验证斜腿刚架桥的通常计算方法-强迫位移法的计算结果的可靠程度,采用有限元计算手段,对该种桥梁分别按强迫位移法和结构与土共同作用的方法进行了计算比较．结果表明：强迫位移法的计算结果改变了桥上荷载传递的方式,使其应力分布状态与真实应力分布状态有着比较明显的差别．通常情况下采用强迫法能保证桥梁结构的整体安全性,但在桥梁的局部（尤其是跨中位置）,该方法会使计算结果偏小,并且在温度变化较大的地区采用该方法进行设计时会使结构产生强大的水平力,甚至导致桥梁基础无法设计．在这种情况下,就必须仔细考虑上下部结构共同作用,来对桥梁进行设计分析．     

压力容器综合应力的数值分析

本文使用ABAQUS软件建立某压力容器的二维轴对称数值计算模型,采用热-结构序贯耦合分析方法对其内压和温差引起的应力进行计算,获得了容器综合应力的分布规律,为其安全设计提供依据。     

锅筒壁上焊接大尺寸平板的应力分析

锅筒壁上焊接大尺寸平板是锅炉本体中的一种特殊结构,平板和筒体连接处的应力状态比较复杂,在我国锅炉强度计算标准中没有相应的计算方法。本文采用有限元方法对该结构进行应力分析。根据计算结果,分析了应力分布特点,并通过应力分解对结构进行安全性评定。     

计算温度应力的广义约束矩阵法

在日本学者提出的约束矩阵法的基础上，提出了用来计算碾压混凝土坝温度应力的广义约束矩阵法，该方法可同时进行几种计算方案比较，为复杂成层结构的应力分析提供了一条简便的技术路径；并可计算出允许温度场的分布情况，为温控设计提供依据。     

椭圆形支护结构的简化计算

椭圆形支护结构是较为简单的拱形支护结构的一种,具有计算简单、经济合理优点,但关于其内力的设计计算方法研究的还很不够。本文以弹性板壳理论为基础,分析了椭圆形"壳体"支护结构的内力特点和设计控制内力的计算方法,对此类支护结构的工程应用具有一定的参考价值。     

特殊工况下小车架有限元分析

针对一特殊用途桥式起重机小车架,在其布置方案及结构形式的基础上,应用有限元软件ABAQUS建立小车架的结构模型.通过对小车架在四种不同工况下的分析,确定最不利特殊工况下小车架结构所受载荷及其计算方法,获得小车架在各工况下的应力与应变云图.分析中给出结构中应力分布及位移较大的危险点,为改进设计提供了依据.     

钻铤母扣接头改进设计的有限元分析

在钻井过程中,钻具疲劳失效事故频繁发生,其失效部位主要位于应力相对集中的螺纹接头处。以177.8mm钻铤母螺纹接头作为研究对象,用有限元方法对加工有不同应力减轻槽的钻铤母螺纹接头进行了分析计算,得出了3种不同母螺纹结构在相同边界条件和载荷作用下螺纹消失端的应力集中情况。计算结果表明,设计的应力减轻槽效果较好,抗疲劳性能最佳,建议采用这种应力减轻槽结构。     

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．     

波纹重轨轨腰强度的数值分析

建立起波纹轨腰钢轨计算模型，运用有限元数值计算软件分别计算了平板、波纹两种轨腰在不同承载条件下的应力和位移，获得了大量的应力、位移计算数据，分析了两种轨腰结构的应力、位移分布规律和特点，为波纹轨腰钢轨的研究提供了数据支持。     

宽带随机载荷下船舶结构的两种疲劳直接计算方法

针对船舶疲劳计算将外载荷以及波浪引起的船舶交变应力响应过程当窄带模型处理,而现实海况模型更接近宽带模型这一问题,考虑从应力范围分布为切入点,以实船结构为研究对象,采用两种直接计算法——HCSR直接计算方法和谱分析方法解决宽带随机载荷下的疲劳计算问题.谱分析法以Rice分布为基础,建立宽带载荷下等效应力范围的近似计算模型进行疲劳求解;而HCSR直接计算方法则用连续型模型Weibull分布来表示宽带谱下应力范围的分布模型,从而解决宽带随机载荷下求解疲劳寿命问题.研究结果表明:考虑宽带影响因素后,两种方法虽然采用模型不同,但结果相接近或趋势相同,证明两种方法对解决宽带下疲劳问题都有一定可行性;但谱分析法求解时采用多种等效应力近似模型,可满足不同带宽下的疲劳强度计算,结果更加准确可信.     

拓扑优化在单缸机缸体轻量化设计中的应用

为将三维拓扑优化技术应用于发动机气缸体轻量化设计中,对采用变密度拓扑优化方法的拓扑优化技术进行了研究．以缸体上施加最大爆发压力工况为边界条件,以缸体总柔度最小化为优化目标,以缸体重量为约束条件,对缸体进行拓扑优化．拓扑优化后的结构考虑加工、装配等因素,进行合理的重新建模后,分析了最大爆发压力工况和最大侧向力工况的气缸体应力分布,两种工况下优化后的缸体最大应力比原气缸体降低,应力分布更加均匀．结构优化方法用于缸体的等强度轻量化设计中,很容易确定缸体的最佳形状,并能减少重复设计验证的次数。     

带内锥的切向进口扩散式方形分离器内气相流场的数值模拟

设计了一种带内锥的切向进口扩散式方形分离器,利用了考虑各向异性的雷诺应力湍流模型对分离器内的气相流动情况进行了数值模拟研究,分析了其内部气相流场的轴向、切向和径向速度分布以及压力分布情况,并计算了其压降.数值模拟结果显示分离器内呈典型的双层流动结构,方形截面在其拐角处对气流存在扰动,主要影响其切向速度,压力分布在反射锥开口处存在分界,分离器的压降随进口速度增大而增大.     

静水压力作用下夹芯板结构的变形规律分析

对静水压力作用下的夹芯板结构进行了研究,以得到其内部结构变形和应力分布规律,达到优化结构形式的目的.针对表层较薄且带有侧板的夹芯板结构,通过有限元仿真与理论分析,研究了静水压力作用下其上下表层与芯材的变形及应力分布特点.分析表明:在静水压力作用下夹芯板结构的变形可分为边界区域、中心区域与过渡区域;其上下表层以弹性基础板变形为主,而芯材以体积压缩变形为主.最后,采用理论方法对结构变形与应力分布的几个特征量进行了计算,误差控制在11.4%以内.     

多射孔对套管-水泥环结构强度的影响

结合油井试采工程实际问题,研究了圆形和椭圆形两种形状的多个射孔对套管-水泥环结构强度的影响.给出了外压作用下的双层长圆柱壳结构开任意形状的单个贯穿孔问题的理论解,并用有限元软件ANSYS分别对具有圆形及椭圆形两种形状的单个射孔及多个射孔的套管-水泥环结构在受横向均布外压作用下的孔边应力进行了数值计算.计算结果表明,开单孔情况套管的最大应力的数值解与理论解很接近,每米分布40个圆形射孔情况下的套管-水泥环结构强度比每米分布八个椭圆形射孔情况提高20%以上,因而较为合理.