桥梁主塔施工用钢管桩支架结构有限元分析

针对某钢结构桥梁主塔施工中的钢管桩支架结构,分别计算钢管桩支架结构在主塔某组合段钢梁载荷、风载荷及其共同作用下的von Mises应力.根据计算结果分析风载荷对结构的影响,得出风载荷影响最大von Mises应力出现的位置;计算组合段钢梁和风载荷共同作用下钢管桩支架结构的屈曲临界载荷.通过对其强度和稳定性进行分析,提出钢管桩支架结构的优化方案,指导桥梁主塔的安全施工.     

热风炉热风竖管底板结构强度有限元分析

为设计更薄的热风炉热风竖管底板,解决试验结果和经验公式计算结果无法反映其实际受力情况的问题,用ANSYS分析某底板的结构强度.根据该底板的结构几何模型建立有限元模型,采用SOLID 185单元划分网格.分析中不考虑固定支座处的滑动;设定砖载荷、上部竖管自重载荷、内压载荷、温度载荷等边界条件.对底板、底板下部筋板、筒体和筒体外围筋板的应力与位移分布的分析表明:底板及其筋板与竖管筒体连接处易出现应力集中现象;在热膨胀和内压的作用下,最大位移出现在底板下部筋板与筒体交界处、筒体自由边界处和筒体外围筋板的上部.计算结果表明该底板能满足结构强度要求.     

基于道路谱的汽车底盘静强度分析

基于道路谱的半分析载荷对某汽车底盘进行静强度分析.采集实车在试车场各种恶劣行驶环境下的道路谱,作为整车动力学分析的载荷条件.建立刚柔耦合的整车多体动力学模型,基于柔性体模态应力恢复获取分析部件连接点的载荷,并作为有限元分析的输入载荷.应用惯性释放法进行静力学强度分析,得到底盘部件的应力分布特征,据此确定薄弱区域.相对于全分析载荷,半分析载荷的强度分析能更有效预测底盘部件薄弱区域.     

混合陶瓷角接触球轴承静力分析

预测复杂工况下陶瓷球轴承的疲劳寿命需要知道轴承接触表面下的应力场,而对轴承进行应力分析须以静力分析为基础.本文通过细化接触区局部网格建立兼顾精度和效率的混合陶瓷角接触球轴承局部有限元模型,分析该轴承受轴向载荷时的应力场,分析不同轴向载荷下该轴承的接触角、轴向趋近量、接触载荷和最大接触应力并与理论值对比.结果显示接触角、轴向趋近量、接触载荷和最大接触应力的有限元分析(FEA)结果与理论计算结果吻合.     

近程高超音速导弹弹翼热结构耦合分析

针对气动加热对高超音速导弹弹翼结构影响很大的问题,建立某近程高超音速导弹弹翼的有限元模型,利用ANSYS分别计算其在气动力载荷、温度载荷以及在二者共同作用下的温度分布、应力和位移. 计算结果表明,弹翼的应力和位移主要由温度梯度引起,所以对于高超音速导弹的弹翼应在高温区采取相应热防护措施,这样其结构强度及刚度会更可靠.     

基于Matlab的自行火炮液压管件应力分析

液压管件作为某型自行火炮液压系统的一类重要元件,其机械性能在很大程度上影响整个液压系统的工作寿命.采用建模和仿真技术研究其应力分布,提出依据广义胡克定律建立液压管件在高强度载荷作用下的力学模型的方法,利用Matlab进行仿真分析,结合仿真结果对液压管件径向及切向应力的分布规律进行了探讨,对于液压管件的疲劳分析以及力学性能研究具有一定的参考价值.     

某缸盖高周疲劳分析

基于有限元法和应力疲劳理论,通过Abaqus和FEMFAT软件对某发动机缸盖进行温度场和结构耐久性计算分析.计算结果表明:在当前的载荷下,从温度分布和高周疲劳角度考虑,此缸盖可以满足安全运转需求,但是对于进一步提升发动机性能,其潜在承受能力较小.     

基于Abaqus的发动机主轴承壁仿真方法

为得到发动机轴承载荷,用EXCITE PU软件对某发动机的曲轴进行仿真,计算得到轴承的EHD力,并根据轴承受力和力矩的情况,选取相应的危险曲轴转角,将对应转角下的曲轴轴承载荷映射到有限元网格上,进一步使用Abaqus对主轴承壁进行强度和疲劳分析.     

全尺寸无缝声衬静声联合载荷仿真分析研究

针对全尺寸无缝声衬在静声联合载荷作用下难以直接仿真分析的问题,采用旋转对称边界和对称边界对全尺寸声衬模型进行简化,并用薄壁圆筒算例验证了简化方法的合理性,然后分析了简化后的声衬结构在静载和声载联合作用下的力学响应.得出声衬结构在静声联合载荷作用下同时受到恒定静载应力和交变声载应力,声衬在整体鼓包振型对应的固有频率下,受到的声载应力最大,最大应力位置位于穿孔板中心对称面处.最后结论是声衬整体鼓包振型对声载应力有重要影响,在声衬结构强度设计中应重点关注.     

输油臂强度分析和应力测试

为分析复杂装配体输油臂的强度,采用有限元线性接触技术,在输油臂最大展开状态下对各实体进行连接,独立划分各个实体的网格,计算输油工况下输油臂的强度,解决复杂装配体输油臂有限元网格划分的难题.通过模拟加载方式,模拟输送油料质量及油料输送的动载荷,进行输油臂结构应力测试,验证输油臂有限元分析方法和结果的合理性,为输油臂设计与制造提供参考.     

基于ANSA和Abaqus的大型气体绝缘开关设备强度校核与动力学分析

为保证气体绝缘开关(Gas-Insulated Switchgear,GIS)设备在恶劣环境下工作的可靠性,利用SolidWorks和ANSA建立GIS设备有限元模型,采用Abaqus进行强度校核和动力学分析.计算设备在温度和气体压力共同作用下的结构响应;动力学分析首先进行模态分析,之后分别采用时程分析和反应谱分析计算在8级烈度地震作用下的结构响应,并比较两者计算结果.计算结果表明:三通和四通安全因数较低,需要改进设计;反应谱分析与时程分析结果一致,表明该GIS设备在地震应力作用下是安全可靠的.     

双向地震激励下隔震结构抗倾覆特性的数值分析

为研究叠层橡胶支座隔震建筑的抗倾覆性能,建立隔震结构在双向地震激励下倾覆力矩时域响应动力分析模型.在对该模型进行简化的基础上,利用结构设计反应谱探讨结构高宽比和结构基本周期等因素对隔震结构抗倾覆力矩与倾覆力矩比值的影响.给出多层和小高层隔震结构在双向地震作用下的抗倾覆安全因数随地震烈度、场地土类别的变化规律.利用本课题...     

Helmholtz共振腔气动噪声数值仿真

为探究出一套完整、准确的气动噪声仿真方法,用FLUENT和Actran仿真Helmholtz共振腔旁接管道系统模型.针对流场仿真,采用六面体网格建模,分析选择合适的网格密度,明确网格及边界条件的影响,以获得准确的声源信息;运用Lighthill声类比方法对声场进行仿真,采用数值计算、传声损失仿真和气动噪声仿真计算等3种方法提取管道内部场点声压级频谱曲线,分析曲线峰值频率特征,包括共振频率分析和声模态分析等.采用CFD软件与声学仿真软件相结合的方法,可以有效进行流场和声场的仿真.     

大变形柔性管道两相流流致振动研究

针对柔性管道内段塞流引起的结构大变形流致振动问题,本文采用分区强流固耦合方法建立了面向大变形两相流输运管道的双向流固耦合数值计算模型.基于流体体积法对气液两相流动界面进行追踪并结合任意拉格朗日-欧拉(ALE)动网格方法考虑流体域网格变形,同时采用有限元方法建立了柔性管道动力学模型,根据流体和管道壁面的相互作用构建强流固耦合计算模型.研究表明,在两相流作用下柔性管道的振动主要以类似一阶和二阶振动模态响应为主且会发生模态切换；模态切换与管内的液塞长度、液塞流动频率以及气液塞在管内的轴向分布有关；管道的大变形振动促进了短气塞的融合并显著改变了液塞的长度和频率,进而影响管道的振动和流型转变界限.     

Computer aided stability analysis of gravity dams—CADAM

This paper presents the main features and organisation of CADAM, a computer program, freely available, that has been developed for the static and seismic stability evaluations of concrete gravity dams. CADAM is based on the gravity method using rigid body equilibrium and beam theory to perform stress analyses, compute crack lengths, and safety factors. Seismic analyses could be done using either the pseudo-static or a simplified response spectrum method. CADAM is primarily designed to provide support for learning the principles of structural stability evaluation of gravity dams. It could also be used for research and development on stability of gravity dams. In adopting several different world-wide published dam safety guidelines, a large number of modelling options have been implemented. These include (i) crack initiation and propagation, (ii) effects of drainage and cracking under static, seismic, and post-seismic uplift pressure conditions, and (iii) safety evaluation procedures using deterministic, allowable stresses and limit states probabilistic analyses (Monte-Carlo simulations). Structural stability evaluation of a 30 m dam is presented to illustrate the use of CADAM.     

核电站燃料厂房辅助吊车抗震分析

为较精确地分析核电站燃料厂房辅助吊车在承受地震载荷时的结构抗震特性,用MSC Marc求解吊车桥架静挠度和静刚度,并采用反应谱法分析吊车在给定地震反应谱作用时的结构抗震特性.该方法可为同类起重机抗震分析提供参考.     

可调度的小波网格变形

三维网格模型的Morphing是计算机动画研究的重要内容,利用频谱工具控制变形成份出现的次序是对变形路径进行控制的有效方法之一。但在三维网格模型上无法直接进行频谱分析,使得该技术一直无法在网格模型的Morphing中发挥作用。论文在数字几何处理框架的基础上,提出了利用小波分析进行可控网格变形的新方法。针对变形研究和数字几何处理中的关键问题——特征点对齐和采样,分别提出了基于Harmonic映射的参数化网格warping的特征对齐方法以及新型的自适应采样方法。实验表明,该方法稳定可靠,计算量适中,变形结果更为丰富。     

稀相气固两相流探针声检测方法的测量信号特征分析

设计了基于探针方法,且声检测传感器安装于管道外的气固两相流检测传感器结构。针对该结构,通过单颗粒与多颗粒的撞击实验,结合频谱分析,发现声信号的峰值频率固定,经分析为颗粒激发探针在固有频率处的振动所致,可将探针近似为悬臂梁进行分析。通过管道实验可知,固有频率处的峰值与固相颗粒的速度和质量分数具有很强的相关性,该信号特征有望应用于气固两相流的在线检测中。     

建筑管道抗震支吊架力学性能有限元分析

针对建筑管道抗震支吊架理论研究落后于工程应用实践的现状,以某抗震支吊架为研究对象,采用有限元法分析抗震支吊架的力学性能。对比数值计算结果与支吊架室内拉伸试验结果,验证有限元建模的可靠性。针对3种不同地震波,对支吊架结构的地震响应进行瞬态时程分析,并对连接螺栓的拉伸强度进行校核,探讨水平加速度方向、斜撑厚度和安装角度变化对支吊架结构抗震性能的影响。结果表明：在3种地震波作用下,支吊架结构均满足强度要求,且连接螺栓也未发生破坏;当水平加速度侧向输入时,支吊架结构的受力响应最大;随着斜撑厚度的增加和安装角度的减小,支吊架结构的抗震性能增强。     

Damage-reduction-based structural optimum design for seismic RC frames

The development of structural seismic design is briefly reviewed with an emphasis on different conceptual approaches and their success in practical engineering applications. The concept of damage-reduction-based seismic design is proposed, in which the whole structural system is either physically or functionally designed as two parts, the main-function part and the damage-reduction part. The main-function part satisfies the serviceability requirements of the structural system. The damage-reduction part is composed of several damage-reduction elements, which work under hazard loads to ensure the safety of the main-function part, and further maintain the serviceability of the structural system by specific damage-reduction techniques or even by failure of damage-reduction elements. The formulation of damage-reduction-based optimum design for seismic structures is presented and some related issues are addressed, including a simplified approach to reliability analysis, the evaluation of the structural loss expectation, and the modified enumeration method. Numerical examples of RC frames are examined. The results show that several measures of structural seismic performance, including the life-cycle cost, severe earthquake action, and the story-drift reliability index of the weakest story, can be improved by damage-reduction-based design compared with conventional design.