刚柔耦合和惯性释放在转向节有限元分析应用

针对新研发的某汽车转向节的强度能否满足使用要求问题,以转向节的原结构和优化结构为研究对象,通过更符合实际工况的机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)建立刚柔耦合模型,并对3种典型工况下转向节的受力进行计算,采用具有高度可靠性的结构有限元分析软件(NASTRAN)的惯性释放法,对转向节结构优化前后进行强度计算、分析,从而对该微型客车的转向节的结构优化与选材提出了较合理的改进建议。     

某型土压平衡盾构刀盘有限元分析

根据某土压平衡盾构刀盘结构特点,在Solidworks中建立其三维实体模型,并应用ANSYS软件建立了刀盘相应的有限元计算模型,对刀盘在正常工况和脱困工况下的受力特性进行分析,得到了刀盘在各工况下的应力应变分布规律.分析结果表明,危险截面位于180～210°辅梁与辅条间,在牛腿与法兰盘、辅梁连接处也有较大应力,最大应力为204 MPa,最大变形为1.568 mm,研究结果为刀盘的结构设计和工程施工维护提供了基础数据.     

220t矿用自卸汽车动力学研究

对220 t电动轮矿用自卸汽车进行整车结构设计,通过对实体结构简化处理得到整车实体模型.利用ANSYS软件建立整车满载工况的有限元模型,经模态计算得到整车的低阶固有频率,并对固有频率所表现出的主振型进行了分析.基于标准的频域路面功率谱密度函数,通过频/时变换得到时域路面随机位移函数,计算了路面随机位移时间函数激励下整车的动力响应,获取车架、前后桥、车厢、悬架等主要受力构件的位移随时间变化的规律.根据模态和动力响应分析结果针对具体研究车型的初设计提出了改进意见,指出了对主要受力构件进行疲劳分析的必要性.     

考虑节点滑移时采动区输电铁塔基础的位移限值

依据输电铁塔的螺栓连接角钢节点的加工制作和受力特征,分析了螺栓连接节点的3种受力状态;在总结已有试验结果的基础上,提出了螺栓连接角钢节点滑移变形过程的简化四阶段线性力学模型;建立了考虑节点轴向滑移变形的输电铁塔整体有限元计算模型,分析得到了铁塔在正常运行工况和典型地表变形组合作用下的基础位移极限值.研究表明:考虑节点滑移后,对铁塔在各典型工况下的最终破坏形态没有显著影响,但铁塔斜材的轴力变化规律比无滑移模型更接近比例模型试验的情况;在相同工况下,不考虑节点滑移的分析结果过于保守,这说明可采用考虑节点滑移的模型来计算采动区输电铁塔的基础位移极限值.     

机床滑动导轨副加速磨损退化试验建模与分析

为了分析机床滑动导轨副加速退化试验中的磨损机理,建立了滑动导轨副在实际工况下的受力变形模型并计算得到导轨接触面间的接触力.设计了加速磨损退化试验,并基于Archard模型建立了机床滑动导轨副实际工况下磨损计算模型,主要建立了床身导轨接触面磨损模型.基于理论模型,采用加大滑动导轨负载力水平的方法,对加速磨损退化试验中的滑动导轨床身导轨接触面的磨损量和磨损曲线进行预测.结果表明:该模型可较好地指导实际的加速磨损退化试验参数设计和根据高负载下试验获得的床身导轨磨损量预测工作负载下的磨损.     

履带起重机臂架有限元分析方法

根据桁架钢结构的受力特点 ,采用变截面梁单元模拟起重机臂架整体结构 ,建立了一种有限元简便分析方法 ,对履带起重机臂架结构的受力状况和应力特性进行了系统地分析 ,确定了危险工况 .对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行了详细的有限元法分析 ,并对其强度进行了评定 .结果表明 ,有限元简便分析方法可以反映臂架的整体应力状态 ,而有限元详细分析则可更好地反映臂架受力的局部特性     

柏乡县牡丹桥斜腿刚架结构设计分析

结合柏乡县牡丹桥的设计要求,介绍了其桥型方案选择中各因素的协调思路,研究了斜腿刚架桥的结构布置、材料选择和设计工况,对桥梁结构纵向受力和横向受力计算结果进行了分析.成果为城市斜腿刚架桥的设计提供了经验参考.     

基于有限元的某转向节多学科协同优化

针对某型在研车辆在可靠性冲击路试中转向节断裂问题为研究对象,建立了动力学分析模型提取极限工况下的载荷,同时针对断裂的转向节建立有限元分析模型,基于有限元模型和提取的载荷情况,分析其可靠性试验中经常遇到的制动、转向、垂直冲击工况下的结构强度,得到试验车辆开裂问题的原因,并提出结构优化措施,通过理论分析和试验验证,明显提高了地板开裂处的强度,有效解决了量产车型断裂的风险,具有一定的指导意义。     

大型上承式桁架拱渡槽的三维有限元分析

采用三维有限元的方法对南水北调某渡槽的初步设计方案进行了分析,得到了组合工况下整体的变形和应力分布规律.根据受力情况对平板橡胶支座的接触方式进行了简化,降低了计算量.针对拱脚压应力较大的情况,进行了局部加大的优化处理,取得了较好的效果,为工程设计提供了科学依据.     

海底输油管道的稳定性分析

从海底输油管道在铺设过程中极限工况时的受力状况着手,建立了受力模型,并得到了一些经验公式,结合这些经验公式阐述了对海底输油管道的稳定性如何进行分析,并举例进行了说明.     

钢箱拱桥中CFRP系杆受力性能试验研究

结合怀化某大桥,按照相似原理,建立了碳纤维系杆拱桥缩尺试验模型,对其受力性能进行了试验研究;并采用空间有限元分析软件Midas/Civil对模型桥使用阶段各工况进行了空间模拟分析.试验结果表明：CFRP系杆拉力和拱脚水平位移的实测结果与有限元分析结果基本吻合;用有限元程序的计算分析结果指导模型桥测点选取和加载等工作是可行的,其分析结果是正确的;CFRP作为系杆其总预应力损失率的最大测量值为2.1%,预应力损失较小,其预应力值稳定.     

润扬悬索桥钢箱梁受力分析及实验研究

为了研究大跨度悬索桥扁平钢箱梁的工作行为与受力性能,以主跨1490m的润扬悬索桥为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元整体计算模型,并对其进行了各种工况下的非线性静力分析．在此基础上运用子模型方法,基于局部精细模型计算了钢箱梁的各关键部位的应力．理论和试验结果都表明,该桥钢箱梁各关键部位在车载作用下的应力水平都比较低,但其顶板和顶板U形肋出现的应力疲劳值得重视．     

内丘县北关西桥葵花拱结构设计分析

结合内丘县北关西葵花拱桥的设计工作,介绍了其桥型方案选择、高程设置的各因素协调思路,研究了葵花拱桥的结构布置、材料选择和设计工况,对桥梁结构受力计算结果进行了分析,可为葵花拱桥的设计提供参考.     

XTR260悬臂式隧道掘进机回转机构设计及有限元分析

根据悬臂式隧道掘进机的工况及受力分析情况,对回转支承进行选型设计,并对回转台结构进行改型设计.运用三维软件Pro/E和ANSYS Workbench分别实现回转台的实体建模及回转台模型结构的有限元分析,并通过对回转台模型施加载荷,分析其应力和变形,为XTR260悬臂式隧道掘进机回转台的优化设计提供了理论依据.     

LYJ─10型车结构分析

本文介绍南宁客车厂生产的ＬＹＪ—１０型静力触探车结构及受力特点。应用有限单元法对行驶工况及触探工况进行了受力分析计算。同时，根据分析结果讨论了该车应力响应特征，并对强度和刚度作出评估。     

基于MATLAB的空间桁架梁的内力分析计算

针对空间桁架梁杆件多、载荷工况复杂、计算量大、内力图多等特点,运用节点法总结并归纳出桁架梁的各个杆件的内力计算递推公式,并用MATLAB软件进行了仿真计算。该方法是根据推导出的计算公式,运用数学变换来建立空间桁架梁数学模型,确定变量之间的函数关系,分步编制弦杆和腹杆的内力计算程序仿真输出数据和图形。通过仿真得到桁架梁的各杆件在不同的载荷组合工况下的受力情况,找出在最不利工况下的受力杆件,为结构的轻量化研究提供理论基础。     

振动对TBM液压泵泵轴受力及疲劳寿命影响分析

针对硬岩掘进机(tunnel boring machine,TBM)强振动工况,分析引起泵轴疲劳失效的两种机理:载荷与材料性能变化.建立了泵轴在强振动下的受力仿真模型,仿真得到泵轴稳态受力幅值随频率及振幅均呈线性增加.根据经验数据,获得不同工况下的S-N曲线修正模型.建立泵轴的有限元模型,加载不同工况的载荷与材料参数,得到振动参数影响泵轴疲劳寿命的规律.结果表明:当振幅小于3 mm,频率小于20 Hz时,泵轴总能满足对寿命要求;当振幅大于4.8 mm时,不能满足其寿命要求;当频率为10 Hz时,能满足泵轴疲劳寿命的最大振幅为4.3 mm.     

主冷却剂泵三维流场数值模拟与分析

为深入理解和分析高温高压工况条件下某主冷却剂泵性能,采用计算流体力学方法(CFD)对其内部复杂的三维流场进行了数值模拟与分析.建立了某主冷却剂泵各部件几何模型,并对其进行网格划分.通过求解RANS方程对主冷却剂泵内部三维流场进行数值求解,湍流流动采用SST模型进行模拟.计算得到该泵在高、低设计转速时的扬程、功率和效率等性能参数.计算结果与试验数据相比较,误差在4%以内.分析表明采用CFD方法模拟结构复杂的主冷却剂泵内部流动是可行的.     

大客车横向稳定杆有限元分析

针对大客车横向稳定杆的受力情况,利用传统方法计算其角刚度,建立横向稳定杆的有限元模型,并根据使用要求设置边界条件,进行有限元分析和角刚度计算.同时,将两种方法所得的计算结果进行对比,得到大客车横向稳定杆角刚度计算中传统方法和有限元法各自的特点和不足.     

基于有限元分析的车门三维设计

利用CATIA软件对车门结构进行三维设计,并对其进行有限元分析,分析车门在挤压和扭转两个不同工况下的受力变形情况,得到不同工况下的刚度、强度分析结果,为车门的改进设计提供了参考.