氮化齿轮应力光弹模拟技术

根据齿轮氮化和光弹性材料残余应力产生的原因、分布规律及其特点,提出了用环氧光弹性材料渗水残余应力来模拟氮化齿轮残余应力的设想。论述了光弹性法模拟齿轮接触压力、摩擦力和残余应力综合作用的原理和方法,并建立了相似关系和试验技术。     

离合器飞轮超速破坏试验研究

为确定一种离合器飞轮新产品在大离心力作用下的总体强度储备，对飞轮在离心力场及配合应力作用下的应力分布有限元分析，并进行了超速破坏试验，试验结果表明，飞轮制造工艺稳定，总体安全系数达到2．88－3．08，可以投入批量生产。     

汽车车轮弯曲疲劳试验分析研究

针对车轮动态弯曲疲劳试验, 对车轮结构在三种作用力( 螺栓预紧力、离心力和试验弯矩)下的应力分布情况,分别进行有限元分析,可以有效反映离心力对车轮结构应力分布的影响,以及动态弯矩作用下车轮结构的危险点和应力分布的变化情况.结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度.进行螺栓孔变形试验,验证螺栓预紧力作用下螺栓孔变形量的有限元计算结果.对车轮结构危险点进行静态和旋转一周的实验应力分析,验证动态弯矩有限元分析结果.分析表明,采用材料线性有限元分析并不能有效模拟螺栓孔变形量,离心力对车轮结构应力分布影响不大,可以忽略,动态弯曲疲劳试验中,车轮结构各点承受的是非对称应力循环,弯曲试验的动态弯矩有限元分析能较好地模拟出车轮结构的应力水平,给后续的疲劳寿命分析提供更可靠的依据.     

含内壁缺陷容器的实验-数值混合方法应用研究

文中利用现代光测技术确定容器的表面位移场,采用非线性结构力学有限元数值计算方法和数学规划法,建立一种容器确定内壁缺陷和应力分析的实验-数值模拟混合方法.通过一种特定实验模型的试验验证,在一定程度上表明工程中存在的这类反问题,可利用实验和数值模拟混合方法解决.     

焊接接头残余应力分析

利用光弹性模拟试验技术，对常用的几种焊接接头的残余应力分布规律进行了研究，为进一步分析焊接结构的残余应力分布规律打下了基础。     

长输管道竖向弹性敷设组合变形研究

文中提供了埋地管道弹性敷设自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的变形及受力情况,并利用有限元软件ANSYS分析管道爬坡的垂直敷设分析自重与内压组合受力的变形及其应力,为管道弹性敷设提供参考。     

基于ANSYS Workbench的离心叶轮的振动特性分析

针对某型离心压缩机的叶轮使用SolidWorks建立模型,并通过ANSYS Workbench软体对其进行单向耦合分析。建立了离心叶轮的三维流场模型,得到了在设计转速下离心叶轮内部流场的应力分布,再将该气动力加载在叶片上,获得了离心力和气动力共同作用在叶片上的应力分布和最大变形量,最后对比分析了离心力和气动力对离心叶轮振动特性的影响。     

T形管接头的疲劳模拟试验及其疲劳强度研究

本文认为,疲劳破坏的形成与高应力区局部应力应变场状况的严重性有关,因而构件疲劳强度模拟试验的相似条件,应是破坏区的应力场状况相似。并提出了一种T形管接头在轴力(或面内弯曲) 情况下进行疲劳强度模拟试验的模型,通过成组疲劳寿命对比试验,探讨了管接头不同结构参数对其疲劳寿命的影响。     

透平膨胀机叶轮耦合应力的强度有限元分析

根据透平膨胀机的工作原理,基于有限元分析理论,对透平膨胀机的主要部件叶轮进行了结构、温差和气动力耦合作用的强度分析,采用三维实体建模的方法,以叶轮的实际工况为输入条件,通过ANSYS有限元分析软件计算得到了离心力、温差应力和气动力共同作用下的叶轮应力应变分布状况,并对叶轮的安全性进行了校核分析。计算结果表明,气动力载荷使得离心力、温差应力作用时产生的应力应变有减小的趋势。所以,同时考虑离心力、温差应力及气动力耦合作用的叶轮应力应变值更符合叶轮的实际情况。     

核环行起重机相似缩尺抗震实验模型设计

基于相似理论分析得到核环行起重机在地震作用下的动力学相似准则,通过畸变影响缩尺模型加速度的相关物理量,使模型能较准确地反映原型在重力场下的动力学特性。根据推导的相似准则,设计了简化的核环行起重机缩尺实验模型,并通过数值模拟软件Abaqus对模型进行模态和反应谱分析,验证了推导的相似准则的准确性,也为核环行起重机结构的抗震性能分析提供了基础。     

复杂受力带筋卷筒结构分析与最优设计

采用空间薄壁板壳元与空间梁元混合离散模型对大吨位起重机钢丝绳缠绕卷筒进行有限元分析，将有限元方法与进退法优化方法耦合形成数值算法进而对卷筒进行优化设计。有限元分析按最危险工况进行载荷组合并全面考虑复杂外载荷影响。通过优化，使影响卷筒自重的筒壁厚度下降，得到受力复杂的带内筋板大型卷筒在满足包括稳定性要求在内的各项工程约束条件下的最佳设计。     

大型轮轨式天线方位座架优化设计

大型轮轨式天线方位座架是整个结构非常重要的部分,在结构布局合理且满足设计要求的前提下,尽可能轻量化以节约成本。文中利用ANSYS参数化设计语言将原始天线方位座架结构的三维模型转化为有限元模型,进行结构静力学分析。根据计算结果,建立大型轮轨式天线方位座架优化函数,利用ANSYS优化设计模块,对天线方位座架结构进行优化,寻求设计最优解。最终在满足应力、变形以及约束条件要求下,获得轻质量的天线方位座架结构。通过此次优化设计,实现了该天线方位座架轻量化设计,在其应力水平相当的情况下,质量减轻了5%,Z向最大变形减小了15%。文中的设计思路和方法可为实际工程应用提供有益参考和宝贵经验。     

大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究

大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义.文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案.算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性.     

一种航天器热控制系统的结构分析

以大型国际合作物理实验阿尔法磁谱仪的制造为背景,研究了航天器热控制系统(Thermail Control System,TCS)的结构分析方法.应用大型有限元分析软件NASATRAN分析了热控制系统关键部件的应力,根据NASA提供的校验准则,对热控制系统进行了强度校核和失稳校核,计算得到了相应的安全裕度值.计算结果表明,该结构是安全的.文中所述的结构分析方法能为其他大型航天器的分析提供有益的借鉴.     

Matrix-presentation linear least square error method of inverse elastic-plastic large deformation finite element model for upsetting

The main purpose of this paper is to develop the matrix presentation linear least square error method of inverse elastic-plastic large deformation finite element model for upsetting to obtain the friction coefficients during the upsetting process. This inverse model assumed the linear material and based on the modified experimental loading increments using the linear modified experimental upsetting loading standard proposed in this paper. Then the friction coefficients of contact boundary between the workpiece and the die at specific finite element analysis stages can be derived. Finally, using the cubic spline fitting, the history of friction coefficient during the upsetting process can be obtained. It is demonstrated that the workpiece profile of upsetting experiment is quite identical to the workpiece profile of simulation using the result obtained in this paper as the history of friction coefficient of contact boundary, and furthermore the distribution of stress and strain of the workpiece during upsetting process can be understood.     

风电偏航轴承接触力分布与疲劳寿命分析*

根据风电偏航轴承的结构和受载特点,建立轴承的整体有限元模型并求解联合载荷下的接触力分布。为降低模型复杂性和减小计算规模,通过赫兹接触理论获取滚动钢球与滚道的接触力和变形关系;将这些变形特征赋予非线性的弹簧单元,使弹簧单元与钢球的接触变形特征一致,从而模拟钢球与滚道的接触,并通过经验公式和实验验证了模型的正确性。建立轴承局部等效接触模型,分析不同接触角和滚道半径系数下的应力分布情况和轴承疲劳寿命。研究结果表明:随着接触角增大,滚道表层最大应力值减小,而轴承疲劳寿命随接触角增大而提高;滚道半径系数对应力分布的影响最显著,随着滚道半径系数增加,滚道表层最大应力值增大、疲劳寿命减小;不同的接触角和滚道半径系数下,滚道沿表层深度的应力分布基本一致。     

基于Abaqus的谐波齿轮环形柔轮变形仿真分析

在航天工程中,要求精密传动装置具有体积小和承载能力大的特点,环形谐波齿轮在这些方面占有优势.针对目前国内对环形柔轮变形和应力尚缺乏系统的理论研究,在对基于传统的力学模型和实验方法而得到的理论模型进行分析的基础上对柔轮结构进行优化设计,利用有限元方法进行仿真分析,得到环形柔轮初始变形和应力分布规律,为精密谐波齿轮的设计提供可靠的依据.     

结构疲劳寿命、可靠性可视化技术与虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化,可靠性可视化实现方法等结构疲劳寿命以及可靠性可视化技术,阐述了先进的基于“全场”疲劳寿命,可靠性可视化技术的产品虚拟疲劳设计思想,以有限元软件ANSYS为平台,自行开发了基于结构疲劳寿命,可靠性可视化技术的外部模块,并采用该模块对某战斗机起落架框进行了“全场”疲劳寿命,可靠性可视化分析。     

基于ANSYS的一种天线支撑机构的优化方法

分析了天线支撑机构的工况,通过对水平框架梁、升降框架梁的模型简化,将主要承重件的截面参数作为优化对象,旨在通过截面参数的优化达到结构安全、减重的目的。通过对新模型加载结果和原模型加载结果的分析比对,证明了该种优化方法的有效性,可为后续类似的工程分析提供借鉴。     

无泄漏柱塞缸密封件层叠结构轻载大行程下变形规律*

为探讨一种无泄漏柱塞缸密封件层叠结构设计的合理性,利用ABAQUS软件,采用Mooney-Rivlin模型对其在加载过程中的变形过程进行仿真模拟,分析密封件在轻载大行程下的变形规律和应力分布。设计实验,研究密封件在实际加载过程中的变形,并将实验结果与仿真结果进行对比。结果表明:在整个变形过程中,密封件层叠结构由于内外层叠的压缩,起到了吸收大行程变形,防止密封件产生不规律变形的目的;密封件在变形的过程中,密封件底部转角处将会产生较大的应力集中,而密封件层叠结构的最大应力值远小于普通的直筒型结构,因此可以有效降低应力集中对密封件造成的破坏。所建立模型在研究密封件变形时结果可靠、准确,为后续密封件结构深入研究和设计优化提供理论指导。