基于热-应力耦合场有限元分析的不锈钢板翅结构性能研究

采用有限元分析中热-应力耦合场分析方式对不锈钢板翅片、隔板等组成的板翅式结构的换热器在高温条件下运行的工作情况,分析其产生的热应力和热变形。首先需要对板翅式换热器的结构单元建立一个二维模型,再计算高温流体换热的工作情况,使用数值模拟的计算方式。其次,将计算出来的结果作为初始条件导入结构分析单元,进行结构性能分析。分析过程中需要考虑不锈钢材料与母材之间存在的差异性,以及与焊缝结构之间存在的影响,得出最大应力的数值大小和存在的位置,然后分析在不同工作状况下翅片结构产生应力与应变结构性能。     

考虑热弹耦合的斜齿轮接触特性及修形研究

利用ANSYS-APDL参数化建模,建立可以考虑不同齿顶修缘量的斜齿轮啮合模型。通过赫兹接触理论和摩擦学原理,计算有限元模型的边界条件和载荷,得到齿轮副本体温度场的分布。将齿轮本体温度场作为体载荷施加在啮合齿轮副上,分别对齿轮系统进行结构分析、热变形分析以及热弹耦合分析。通过对比结构分析和热弹耦合分析结果中齿轮变形和应力分布以及传动误差的分布,研究齿轮系统温度场对齿轮接触特性的影响,确定考虑齿轮系统热变形的齿廓修形参数。将修形前后齿面温度场的分布结果以及热弹耦合分析结果进行对比。结果表明轮齿热变形对啮合性能影响显著,因此修行时应考虑齿轮热变形影响。     

基于ANSYS的电主轴轴承预紧与过盈配合分析

运用有限元分析软件ANSYS对高速主轴进行了热-结构耦合分析。主轴热-结构耦合分析的有关边界条件数据来源于实际工况测试,分析得出主轴的热分布图、热变形图、轴承内外圈热应变分布,由这些分析结果验证了轴承预紧力和装配过盈量的合理性,热变形过大则适当改变预紧力和装配过盈量,从而改变热结构耦合分析的边界条件进而改变热结构耦合分析的结果,由结果数据比较得出最佳预紧力和装配过盈量。     

PECVD装置的有限元分析及结构优化

针对PECVD装置在真空高温工作环境下存在的热变形问题,运用有限元流—热—结构耦合分析方法,对装置结构进行流固耦合传热特性分析,得出装置的稳态温度场分布情况,将分析结果作为装置流—热—结构耦合分析的边界条件加载到装置结构上,求得装置在热载荷和结构载荷综合作用下的变形情况。基于原有装置结构的分析结果,分析装置变形的主要原因,提出可行的优化改进方法。有限元分析结果表明,装置变形是热载荷和结构载荷综合作用的结果,其中热载荷为装置变形的主要因素;减小热载荷是控制装置变形,保证装置正常工作及可靠性的一个非常重要的因素。     

轴向运动耦合热弹梁的稳定性分析

研究了轴向运动梁的耦合热弹稳定性.根据轴向运动梁的运动微分方程和考虑变形影响时的热传导方程,得出了温度场和变形场耦合情况下梁的耦合热弹运动微分方程.对两端简支轴向运动梁耦合热弹振动的复频率进行了数值计算,得出了无量纲复频率与无量纲运动速度之间的关系曲线.分析了无量纲热弹耦合因子、无量纲运动速度和梁的长高比对梁的临界速度和稳定性的影响.     

采棉头锥齿箱有限元热-结构耦合分析研究

针对采棉头锥齿箱存在的热栽荷引起的热变形问题,应用有限元热-结构耦合分析方法,对箱体结构进行热态特性分析,给出箱体的稳态温度场分布,将分析结果作为箱体热-结构耦合分析的边界条件,建立了耦合分析模型,计算出箱体在热和结构载荷共同作用下箱体的应力分布和位移云图.研究结果表明,采棉头锥齿箱变形是结构载荷与热载荷共同作用的结果...     

自卸车液压缸修复工艺分析与性能优化

为提升自卸车液压缸的修复质量并改善尺寸的稳定性，提出一种改进的补焊工艺。采用ABAQUS建立缸口有限元模型，根据钨极氩弧焊接参数设定热载荷以及边界条件，基于热结构耦合方法对热变形和残余应力特性进行仿真计算，对比分析不同紧固结构下的应力场和变形场，得出历程输出和路径应力分布规律。结果表明，改进后的补焊工艺能够将液压缸残余应力峰值降低8.7%,最大变形量降低50.5%,有效地满足缸口的尺寸精密性要求。     

基于ANSYS的真空玻璃激光焊接应力应变分析

运用有限元分析软件ANSYS对真空平板玻璃激光焊接进行了模拟分析,采用热结构耦合理论建立应力应变场的模型,分析了温度梯度对应力应变产生的影响。从ANSYS软件计算分析可以得出,焊接时存在着焊接变形,尤其是在边角处,变形最大,但最大应变不超过破坏极限。真空保温状态下是边角处变形较大,常温下冷却时周边变形较小而中间部位变形最大。     

高温高压核电闸阀流固热耦合分析

以高温高压核电闸阀为研究对象,分析了流固热三场耦合的原理。数值模拟后得到流体的压力、速度和温度分布,以及闸阀的变形和应力分布。通过对闸阀施加载荷,分析压力和温度对闸阀性能的影响。模拟结果显示,流体在阀座部位产生压力波动,并在底部产生涡流,流体压力能转换成热能。在不限制闸阀整体自由变形的情况下,因热产生的变形较大,因流体压力产生的应力较大,热变形能减小闸阀因流体压力作用而产生的应力。     

鼓式制动器热-结构直接耦合有限元分析

鼓式制动器的制动过程涉及到接触应力场和摩擦生热温度场的相互耦合作用,在制动过程中,温度的变化会对结构的变形及材料属性产生影响,同时,结构的变形也会改变结构的热边界条件,进而又影响温度的变化。采用ANSYS直接耦合场方法建立鼓式制动器非线性仿真模型,考虑摩擦的影响,仿真计算一次紧急制动工况下鼓式制动器应力场、温度场以及摩擦副间接触压强分布随时间的变化情况。