深松铲的模态试验研究

目的 为了研究深松铲在实际工作状态下的振动特性,设计合理的深松铲结构.方法 采用模态试验,对深松铲进行单点激励、多点拾振,测量深松铲的频响函数曲线.用信号分析软件进行深松铲的模态参数识别.结果 模态试验表明深松铲柱的中部动刚度较小,属刚度薄弱区.结论 根据模态试验的结果 ,对深松铲结构进行了改进设计,加强了铲柱与机架的连接,使得改进后的深松铲前五阶模态频率平均增大了62.6%.阻尼比平均减小了13.8%.解决了深松作业时深松铲刚度不足的问题.     

基于有限元法的仿生钩形深松铲耕作阻力

以仿生钩形深松铲和圆弧形深松铲为研究对象,采用通用显式非线性动力分析的有限元程序ANSYS/LS-DYNA分析了深松铲在切削土壤过程中,深松深度和前进速度对深松耕作阻力的影响,并分析了仿生钩形深松铲的减阻效果。为了验证有限元分析方法的可行性,对两种深松铲进行了室内土槽的耕作阻力验证试验。结果表明,通过有限元法模拟出的深松铲耕作阻力与室内土槽试验所测定的结果具有相同的变化趋势,利用有限元法可以分析深松铲的工作性能,并且仿生钩形深松铲的耕作阻力明显低于圆弧形深松铲。     

基于ANSYS的高速深孔钻静力学分析

为解决深孔加工中高速钻削不平稳、排屑不流畅等问题,设计了一种新型高速深孔钻头。基于ANSYS有限元软件,建立了深孔钻三维模型,对其施加载荷与约束,并进行六面体SWEEP网格划分。对新型高速深孔钻进行应力应变、疲劳强度数值模拟计算,得到应力及变形数据。经改进后的深孔钻应力集中在有切削刃的一侧,工作过程中所受最大应力远小于材料许用应力,强度、刚度均满足要求。     

改进的三维虚拟裂纹闭合方法

改进了一种基于有限元技术分析三维裂纹应力强度因子的计算方法——虚拟裂纹闭合方法,称为改进的虚拟裂纹闭合方法.应用传统的虚拟裂纹闭合方法求解三维裂纹体应力强度因子时,对有限元模型具有一定的要求,即过裂纹前缘的有限单元裂纹面必须具有相同的面积且对称.而应用文中改进的虚拟裂纹闭合方法求解三维裂纹体应力强度因子时,裂纹前缘的裂纹面可以是任意形状.文中应用改进虚拟裂纹闭合方法,建立20结点等参元有限元模型,对三维表面裂纹应力强度因子进行了验证性的分析和讨论.通过与Newman解相比较,证明该方法适用性强且计算精度高.     

基于Ansys Workbench对平板清障车托臂结构分析与优化

为了对平板清障车托臂进行合理的结构设计和力学分析,本文对其关键结构托臂进行了刚度与强度的研究,并对传统经验设计下的结构进行优化设计。采用Solidworks软件对托臂进行三维建模,导入Ansys Workbench软件模拟托臂的受载情况,并对托臂进行静力结构分析和仿真;根据托臂在极限状态下的3种工况,对托臂的刚度和强度进行分析,并对托臂的结构进行优化。研究结果表明,改进后基本臂的最大等效应力为372.84 MPa,小于屈服强度550 MPa,比许用应力367MPa仅多出5.84MPa,所以改进的基本臂满足强度要求;改进后伸缩臂的最大等效应力为259.47MPa,小于许用应力,满足强度要求;改进后的托臂整体位移最大为52.71mm,说明改进后托臂刚度得以提高,变形减小。该研究对平板清障车托臂的设计具有指导意义。     

直蚌线发动机活塞疲劳分析

采用三维软件建立发动机活塞的几何模型.利用ANSYS有限元软件对活塞进行静力学分析,找到应力最大部位,运用ANSYS W orkbench疲劳分析功能对应力最大部位进行疲劳分析,得到疲劳寿命,为活塞的进一步改进设计提供理论依据.     

经济型立体车库结构静力分析与优化

针对立体车库结构强度低导致安全事故频发的问题,以某公司生产的经济型立体车库为例,采用CAD/CAE技术对其结构进行静力分析与优化。首先运用SolidWorks建立了立体车库结构三维模型;然后导入ANSYS Workbench中建立有限元模型,对立体车库钢架结构进行有限元静力分析;最后对立体车库薄弱部件进行响应曲面分析,并根据分析结果优化立体车库零件。研究得到了立体车库工作时整体应力和变形的分布规律,最大应力为153.07MPa,最大变形为10.453mm,满足安全使用要求;优化设计后,在保证车库强度和刚度的情况下节约了2.31%的钢材量,为立体车库结构改进提供了参考依据。     

经济型立体车库结构静力分析与优化

针对立体车库结构强度低导致安全事故频发的问题,以某公司生产的经济型立体车库为例,采用CAD/CAE技术对其结构进行静力分析与优化。首先运用SolidWorks建立了立体车库结构三维模型;然后导入ANSYS Workbench中建立有限元模型,对立体车库钢架结构进行有限元静力分析;最后对立体车库薄弱部件进行响应曲面分析,并根据分析结果优化立体车库零件。研究得到了立体车库工作时整体应力和变形的分布规律,最大应力为153.07MPa,最大变形为10.453mm,满足安全使用要求;优化设计后,在保证车库强度和刚度的情况下节约了2.31%的钢材量,为立体车库结构改进提供了参考依据。     

长根茎中药材挖掘铲有限元分析

应用Pro/E软件建立了长根茎中药材挖掘铲的三维实体模型,并通过ANSYS11.0软件对其进行了静态分析和模态分析,得到了挖掘铲在挖掘时的应变分布图和模态振型图,为挖掘铲的优化设计提供了参考.     

凹陷管道建模方法及其力学性能影响参数研究

利用三维扫描仪对凹陷管道进行数据采集及建模,评价了凹陷管道处的剩余强度;在建立模型的基础上,运用ABAQUS软件对三维建模的含凹陷管道进行有限元分析,采用数值模拟的方法进行了应力应变分析;通过几何变形检测方法对凹陷管道进行检测,计算并分析凹陷管道处的应力应变,对凹陷管道的承载能力进行了评估;对管道有/无内压两种情况进行了对比分析。结果表明,在有/无内压两种情况下,凹陷处的最大Von Mises应力相差较大;在有内压情况下,最大Von Mises应力位于管线凹陷处的周边,而不是凹陷处;在有内压情况下,凹陷附近区域的最大等效应力为22.6 MPa,而无内压情况下的最大等效应力为14.8 MPa;压头设置50 mm的向下位移约束,管道所受的最大Von Mises应力分布在凹陷最深处,其值为710.3 MPa,最大等效应变为8.99%,分布在凹陷管道的内侧。在工程应用中,采用三维扫描技术可以更快捷地得到管道凹陷的轮廓,利用输出数据为后续的应力应变分析、管道评价以及修复提供技术支持。     

分布嵌入式实时系统容错调度算法

目的 提出一种针对分布嵌入式异构系统的容错调度算法,以保障系统的实时要求.方法 将每个任务复制为Ncf 1个版本,并在不同处理器及通信链路上来调度,优先调度关键路径上的任务.结果 通过任务复制方法 提高了系统可靠性,减小了调度长度,使任务满足容错要求,最多可以容忍Ncf个故障.结论 通过实例表明该算法满足实时需求,且既可容忍处理器故障.又能容忍通信链路故障.     

涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟,并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析,比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型,使模拟过程中最大法向应力明显降低,能够更好地体现不同体系剪切应力的变化,并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。     

基于Neumann随机有限元法的复合材料压力容器的应力分析

利用Neumann级数展开的Monte-Carlo随机有限元法，分析了纤维缠绕壳体在内压及材料工程常数随机变化作用下的应力响应，绘出了最大应力响应分布曲线，为该类结构可靠性评估及可靠性设计提供了应力响应数字依据。     

Behavior and design method of square-tubed reinforced concrete short columns under axial compression

The behavior of square-tubed reinforced concrete (STRC) short columns subjected to axial compression was studied in detail with an accurate nonlinear finite element model (FEM) . Different width to thickness ratios (D/t = 50 150) of the steel tube and the compressive strength of concrete (C80 and C50) were adopted in this research. The axial load strength,steel tube strain and load-shortening response were determined from FEM and the analysis results from FEM were compared with those from experiment. The analysis and test results indicate that the concrete strength little affectes the confinement of the steel tube on the concrete. The transverse stress of the tube at the axial load point increases with the increment in the width to thickness ratio. Based on the results from FEM and experiment,a formula for the prediction of the axial load strength was proposed in this paper.     

基于有限元分析的万向联轴器十字轴优化设计

利用ANSYS软件对轧机主传动系统的万向联轴器十字轴进行三维有限元分析,在此基础上,以十字轴所承受的最大主应力最小作为追求目标,在ANSYS软件中对其主要参数进行了优化,得出了较为理想的结果.     

风力发电机叶片建模及有限元分析

选取小型风力发电机叶片为研究对象,根据翼型参数和叶片几何参数,利用相应的建模软件,生成三维模型.然后将其导入有限元分析软件ANSYS中,建立有限元模型.通过施加风力载荷,对叶片的多种应力及位移进行了分析,并与其材料拉伸强度和安全位移进行了比较,实验结果验证了叶片有限元建模的有效性及叶片在实际工作中的安全性.     

切削法构建铝合金Al7050-T7451材料流动应力本构模型

基于Oxley滑移线理论,采用正交切削实验的反求方法,构建了能够描述铝合金Al7050-T7451切削加工过程的Johnson-Cook流动应力本构模型。该模型的应变范围为0.61～1.12,应变率范围为10263～69941,温度范围为95～248;在与模型构建相同的切削实验参数区间内,采用该模型进行有限元仿真预测的切削力误差小于15％,切削热最大值误差小于11％。     

TC4/ZQSn10-10扩散连接接头残余应力的数值模拟

对TC4/ZQSn10-10异种材料扩散连接接头处的残余应力分布进行了有限元模拟,并结合组织和应力分布讨论了接头的断裂原因。结果表明,TC4/ZQSn10-10接头的最大残余应力出现在金属间化合物Cu3Ti2上,导致裂纹在Cu3Ti2上萌生;最大剪应力也出现在Cu3Ti2上,最大剪应力的存在使裂纹得到扩展,最终导致接头断裂。通过填加中间层Cu可以缓解接头处的应力分布,使接头强度达到192 MPa,相当于铜合金母材强度的80%以上。     

基于非线性函数寻优的汽轮机启动规划

根据电厂汽轮机运行规程,针对某320 MW亚临界凝汽式汽轮机,利用有限元软件ANSYS对汽轮机转子建立有限元模型.根据该机组的冷态启动数据,计算出启动过程的最大应力曲线,验证启动过程中最大应力的产生位置.改变蒸汽温升率和暖机时间,拟定不同的冷态启动方案,分析不同启动工况的应力大小和启动时间,建立了时间相关项和启动过程中应力的相关模型,并将启动规划问题转换为限定条件的函数最优化问题.在保证汽轮机转子应力满足强度要求的同时,求出最小的启动时间,优化启动曲线.