有限元网格划分的基本原则

划分网格是建立有限元模型的一个重要环节,它要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式将直接影响计算精度和计算规模。为建立正确、合理的有限元模型,介绍划分网格时应考虑的一些基本原则,包括网格的数量、疏密、阶次、质量、分界点、布局、编号等。     

基于ABAQUS的反应堆主泵抗震强度分析

对于泵用有限元方法做强度验算,一般是使用壳单元,泵的厚度为一个固定值。本文通过CATIA软件建立了与真实主泵完全一致的三维模型,然后将三维模型导入大型商业软件ABAQUS中,使用软件的四面体网格自动划分功能,对建立的模型划分有限元网格,克服了采用壳体单元的近似,使模型的计算结果更加可靠。通过调用ABAQUS结构分析模块,避免了计算中将模型导入其它有限元软件时的信息丢失。反应堆用主泵的抗震强度计算表明,在地震载荷、温度场的作用下,最大Tresca等效应力为60.2MPa,低于应力极限值199.237MPa,应力均完全满足相关规范抗震强度的要求。     

基于变网格技术的凝固组织模拟研究

针对均匀网格技术在采用元胞自动机（CA）模型进行凝固组织模拟过程中存在计算效率较低等问题,提出一种在固／液界面上划分细网格、在其他部分采用较大网格的变网格方法,对该模型进行改进,同时初步探讨了二维CA模型在采用变网格技术时的模拟情况。研究结果表明,与均匀网格模拟相比,变网格技术可显著提高CA模型的计算效率,效率提高近50％。     

参数化网格划分方法研究及其系统实现

介绍了参数化有限元分析（PFEA）的概念和内容，提出了参数化网格划分的概念。详细阐述了通过参数化网格划分来建立有限元模型的途径；研究了参数化网格划分的具体内容和实现方法；给出了在咖一graphics（UG）Ac．实现参数化网格划分的工作流程。通过编程，在UG上开发了基于历史的曲面参数化网格划分系统——ParaMesh，实现了对曲面的参数化网格划分，并给出了若干参数化网格划分的实例。     

有限元网格划分方法应用研究

首先探讨了有限元网格划分的一些基本原则，然后从几何模型建立方法的角度对几种不同网格划分方法进行了深入讨论，最后在ANSYS中对这些网格划分方法进行了实例比较，给出了不同网格划分方法的适用范围及其应用特点。     

用于有限元分析的板壳模型的特征造型

为满足板壳结构有限元分析的需要，将板壳结构特征化，以平面特征和曲面特征表示几何特性，以网格特征表示离散特性，厚度、载荷和约束特征表示计算特性，从而形成了造型和有限元网格划分一体化的板壳模型特征造型方案。     

复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法

为了解决复杂机械零件有限元仿真效率与计算精度难以保证的问题,提出一种面向复杂外形机械零件的全六面体有限元网格生成方法。通过引入有限元网格误差估算理论对关注区域的误差特性及其导致因素进行分析;基于复杂外形机械零件的几何特征与物理特性建立模型关键区域识别准则,并研究模型计算域虚拟规划策略给出其算法及其实施步骤;以模型计算域虚拟规划为基础,提出了六面体网格生成算法与结果网格的质量评价准则。算例应用验证表明,该方法能将复杂机械零件进行全六面体有限元网格划分,生成的结果网格具有关键区域特征表达准确、全局网格分布合理且单元质量高等特点。     

基于Ansys的有限元网格划分方法应用研究

随着计算机技术的快速发展,有限元法在多个领域得到了广泛应用,其中网格划分是对实体结构进行有限元分析计算的一个重要步骤,其结果对分析计算的速度与精度影响非常大。文中结合具体实例,介绍了运用Ansys软件网格划分的步骤,简单说明了在Ansys软件中对实体模型进行网格划分的几种方法,并且对网格划分的技巧与原则加以阐述,为合理建立有限元模型打好基础。     

基于Ansys的有限元网格划分方法应用研究

随着计算机技术的快速发展,有限元法在多个领域得到了广泛应用,其中网格划分是对实体结构进行有限元分析计算的一个重要步骤,其结果对分析计算的速度与精度影响非常大。文中结合具体实例,介绍了运用Ansys软件网格划分的步骤,简单说明了在Ansys软件中对实体模型进行网格划分的几种方法,并且对网格划分的技巧与原则加以阐述,为合理建立有限元模型打好基础。     

有限元法在U型波纹管自振频率计算中的运用

介绍了在对一种U型多层波纹管自振频率进行计算时有限元模型的建立方法，包括各个层网格的划分、层与层之间的耦合以及对法兰盘和加强环等附加件的简化处理，最后根据自振频率的计算结果验证该方法的正确性。     

单级行星齿轮非线性动力学模型与试验验证

针对单排行星直齿轮传动系统,提出了齿轮非线性啮合动态模型,模型中考虑了由中心距安装误差和传动轴弯曲变形等引起的中心距变化对啮合角、间隙和非线性啮合刚度的影响。考虑中心距变化和陀螺力矩并结合齿轮非线性啮合动态模型,建立了行星齿轮传动系统横-扭耦合非线性动力学模型。针对一个单排行星齿轮传统系统试验装置进行仿真计算和试验测试,试验对比分析了齿圈横向振动位移和内啮合均载系数。研究结果表明,仿真结果与试验结果的变化趋势基本吻合,且误差在可接受范围内,验证了笔者提出的渐开线直齿轮传动横-扭耦合非线性动力学模型和非线性动态啮合模型的正确性。     

齿轮传动多体接触动力学模型

基于多体接触动力学理论,对齿轮传动动力学模型进行了研究,给出了模型参数的确定方法.以开发的混合型齿轮传动为对象,在ADAMS软件环境中建立了其多体接触动力学模型.在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出齿轮传动在给定输入转速和载荷作用下各级齿轮的动态啮合力.仿真分析结果揭示了齿轮传动的刚度激励与啮合冲击激励引起响应的周期性波动的现象.     

偏曲轴少齿差行星传动机构优化数学模型的建立

通过对偏曲轴少齿差行星传动机构设计参数的分析,指出啮合角是影响机构传动性能的一个关键因素。在工程设计寻求结构体积最小方案时,应同时考虑啮合角的优化问题。考虑到设计中一些因素所具有的模糊性,建立了模糊多目标优化数学模型。此模型较好地处理了优化目标与关键设计参数的优化问题。并通过实例对优化方法及结果进行了分析。     

平面包络环面啮合型面的整体造型

研究平面包络环面啮合齿面的基于网格化矩阵的齿面方程,并进行整体模型的建立方法探讨;采用网格划分的表面点的矩阵表达模式,建立了基于数据矩阵的三维型面模型,为实现平面包络环面蜗轮副啮合型面的进一步分析奠定基础。     

新型内啮合齿形链啮合迹线及多边形效应研究

在分析新型内啮合圆销式齿形链啮合机理的基础上,利用坐标变换理论建立了内啮合齿形链啮合过程中不同阶段的数学模型,并利用最小二乘法拟合得出了内啮合齿形链的啮合迹线,对比分析了内啮合齿形链和外啮合齿形链紧边中心的运动轨迹和波动量。高速台架试验和计算结果表明,新型内啮合齿形链具有振动小、噪声低、传动平稳和耐磨损性能好等特点。     

考虑变工况冲击的齿轮动态啮合力分析

为研究变工况冲击对齿轮传动系统动特性影响,基于弹塑性接触理论,给出一种可以考虑变工况冲击、啮入冲击、节点冲击的齿轮接触碰撞力参数预估算法,并结合多体动力学软件建立柔性齿轮传动系统动力学模型。该模型和算法可用于大接触变形和承受频繁冲击齿轮传动系统稳态和瞬态动特性分析。研究表明:与啮入冲击导致的稳态动态啮合力相比,变工况冲击引起的瞬态动态啮合力具有幅值大、冲击时间短等特点;在不同工况下,啮入冲击会引起不同周期的齿轮动态啮合力波动;滑动摩擦系数对齿轮切向摩擦力的节点冲击影响更大。研究结果对齿轮的接触碰撞力参数预估及全面认识齿轮传动系统瞬态动特性等研究具有积极的意义。     

基于ADAMS多体动力学的轮齿动态载荷仿真分析

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。     

Numerical analysis on meshing friction characteristics of nano-gear train

The objective of this research work is to provide a systematic method to perform molecular dynamics simulation or evaluation for meshing friction properties approach of micro/nano-gear train in MEMS. A model for meshing friction of micro/nano-gear train is proposed by using molecular dynamics based on investigation about a pair of meshing nano-teeth. The results show that the frictional characteristics in single meshing region are similar to the situation in the normal macro-gears meshing; however, the zero fictional force is not shown on the node of meshing. The maximum of the frictional force becomes larger and larger and the minimum of the frictional force becomes smaller and smaller when the number of the atomic layer in z direction increases. So the curve of the frictional force becomes steeper than the situation in normal macro-gears meshing. The maximum and the minimum of the frictional force are all invariable but the curve of the frictional force becomes steeper when the angular velocity of the powered gear increases. In the other case, there are no any changes in curve of the frictional force when the resisting torque increases.     

偏心渐开线齿轮传动的不等分模型及其数值解法

针对等分模型下配对齿工作齿廓出现实际啮合不会发生的齿廓交叉或者分离现象,根据渐开线齿廓啮合几何关系,提出一种不存在假设误差的偏心渐开线齿轮传动不等分模型,以奇数齿偏心齿轮传动为例,给出不等分模型数值求解的完整算法。根据内公切线与两轮配对齿工作齿廓的交点数不同,啮合点搜索算法能处理任意转角关系下连续转动的4种情形,能正确产生7种不同的配对结果。计算结果表明,几何中心连线与内公切线段的交点不相互等分两线段,啮合点不总是在内公切线上,和轴心距大小无关。当基准齿工作齿廓坐标点数为5 000点时,啮合点搜索的坐标控制精度可达到0.001 mm,转角误差精度可达到0.001°,计算方法可以得到非常精确的转角关系,可以为偏心齿轮传动的准确分析和优化设计提供依据。     

基于啮合刚度的传动链转角误差研究

以国内某新型曲轴加工机床为研究对象,研究齿轮啮合刚度对传动链转角传递误差的影响。传动链由直齿轮系统和行星差速器系统组成,分别建立了齿轮啮合刚度动力学模型,得到了传动链的总模型。结合相关的设计数据对传动链动力学模型的转角传递函数进行了求解,并对传递函数进行响应性分析,得出了转角误差的变化规律:在啮合刚度影响下的转角传递误差是一个恒定值。