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。     

大型动载金属结构疲劳寿命特征线研究

大型金属结构在高频动载作用下易发生疲劳破坏,影响结构的疲劳寿命。文中结合Miner线性累积损伤理论建立大型金属结构的疲劳寿命预测模型,以桥式起重机为研究对象,运用Ansys有限元软件对其主梁结构进行参数化建模,通过瞬态动力学分析获得随机应力谱,估算出主梁不同截面上的疲劳寿命,用有限截面上的若干代表性疲劳核算点处的寿命构成金属结构的疲劳寿命特征线,作为金属结构疲劳破坏路径的预判依据。     

基于结构疲劳寿命可视化技术的虚拟疲劳设计

介绍了大型图形用户界面有限元软件、疲劳寿命预测模型、疲劳寿命可视化方法等结构疲劳寿命可视化相关技术。分析了我国机械产品虚拟疲劳设计的应用现状和提高产品设计水平的迫切性；阐述了基于“全场”疲劳寿命可视化技术的产品虚拟疲劳设计构想。以有限元软件ANSYS为平台，采用自行开发的疲劳寿命可视化模块Fatigue／ANSYS对某飞机起落架框进行了疲劳寿命可视化分析及虚拟疲劳设计优化。     

基于LabVIEW的桥式起重机金属结构疲劳寿命分析方法

金属结构的疲劳寿命分析方法主要是基于有限元、线性损伤、断裂力学等计算模型。在实际应用过程中需要开发软硬件系统,存在工程量大、模块间兼容性差、适应性不够等缺点,本文基于LabVIEW建立疲劳寿命分析模型来分析桥式起重机箱型梁疲劳寿命。     

结构可靠性可视化技术及其应用

介绍了结构可靠性可视化相关技术 ,如通用有限元软件、结构可靠性可视化实现方法等。以有限元软件ANSYS为平台 ,自行开发了结构可靠性可视化模块———Fatigue/ANSYS ,并以此对某战斗机起落架框“全场”疲劳寿命及可靠性进行了分析。对发展基于可视化技术的虚拟疲劳设计思想具有重要的参考价值     

起重机金属结构疲劳寿命评估系统开发

利用VB语言和ANSYS二次开发语言APDL,开发了起重机金属结构疲劳寿命评估系统。其中,VB平台用来设计方便友好的人机交互界面,采用APDL语言开发起重机金属结构强度参数化分析模块。在结构疲劳寿命评估工具中,提供了基于Paris公式、Paris公式与Miner线性累积损伤理论相结合、热点应力法的三种不同寿命估算模型。最后以某桥式起重机桥架结构为对象,对所开发的软件工具功能进行了具体验证,结果表明该工具可以为起重机金属结构的数字化设计提供帮助。     

起重机箱形主梁疲劳寿命评估

针对起重机金属结构的疲劳问题,结合现代理论和技术手段,总结出了起重机结构疲劳寿命评估技术路线,并对该技术路线作了一些理论研究,包括起重机模型的有限元分析、运用损伤力学推导疲劳裂纹形成寿命、在弹塑性断裂力学的基础上给出裂纹扩展模型。利用该模型可以更准确地估算起重机的剩余寿命,对于减少疲劳破坏事故的发生具有重要的意义。     

基于雨流法的起重机金属结构疲劳寿命分析软件

为了对在役起重机设备金属结构进行寿命预测和安全评估,依据Miner线性损伤理论,对金属疲劳寿命进行了分析,介绍了雨流计数法及其程序算法实现,开发了基于C++的疲劳分析软件。对比Ansys Workbench疲劳模块的雨流矩阵结果,循环计数分布十分吻合。     

结构可靠性可视化技术及其应用

介绍了结构可靠性可视化相关技术，如通用有限元软件，结构可靠性可视化实现方法等。以有限元软件ANSYS为平台，自行开发了结构可靠性可视化模块－Fatigue/ANSYS，并以此对某战斗机起落架框“全场”疲劳寿命及可靠性进行了分析，对发展基于可视化技术的虚拟疲劳设计思想具有重要的参考价值。     

铸造起重机金属结构疲劳裂纹扩展分析

针对铸造起重机服役过程中金属结构安全性问题,提出从疲劳破坏的角度分析其裂纹扩展情况。以铸造起重机金属结构为研究对象,调研分析铸造起重机的工艺流程,结合金属结构理论和雨流计数法,得到一年内主梁危险点的两参数二维应力谱,根据线弹性断裂力学,应用Paris公式对裂纹扩展情况进行预测,根据疲劳裂纹扩展尺寸进行预测相对应的疲劳剩余寿命。以此为基础,通过Msc.Fatigue仿真软件模拟裂纹扩展增长趋势,从而预测焊接箱形梁结构的疲劳剩余寿命。以100/40t-28.5m四梁偏轨铸造起重机焊接箱形梁结构为例,其理论计算结果与仿真结果的相对误差为1.44%。结果表明:通过理论与仿真相结合的方式可较为准确的分析疲劳裂纹扩展情形,确保了疲劳剩余寿命计算结果的精确性。     

大型港机结构有限元应力和疲劳寿命分析

利用Hypermesh、Nastran软件,建立某港口典型门架结构港机的细节有限元模型,进行典型工况结构静力分析。同时,结合实测载荷谱和疲劳寿命预测原理,利用Fesafe软件对港机疲劳寿命进行预测,为大型港机安全寿命评估提供参考依据。     

起重机组合臂架结构分析系统研究与开发

四连杆结构设计是门座起重机设计工作的主要内容,使用通用有限元分析软件可以完成其结构的强度分析和疲劳分析,对结构构件的整体稳定性分析和局部稳定性分析仍旧依靠设计人员手工计算完成,费时费力且可靠性差.因此,我们自行开发了门座起重机四连杆结构有限元分析系统,建立模块实现了对特定对象的参数化建模、强度分析、疲劳分析、稳定性分析和数据管理等功能.文中详细介绍了软件系统结构和模块构成,简述了模块功能及软件的编程.     

基于ANSYS的汽车横向稳定杆疲劳分析

基于疲劳寿命预测的相关理论,利用ANSYS有限元分析软件,针对汽车横向稳定杆建立有限元模型,并将模型在ANSYS中作虚拟疲劳仿真分析,在较短的时间内获得了该零件的预测疲劳寿命、寿命安全系数及危险部位等信息.从而可以快速判断该零件的受力、可靠性、疲劳寿命等情况;缩短了产品的设计周期,并可以对材料的选取、结构的优化设计作出快速响应.     

在线修正大型起重机剩余寿命的研究

基于修正Miner疲劳损伤累积理论,采用在线修正的名义应力估算疲劳寿命的方法,设计了一套大型起重机在线寿命预测系统。通过数据的实时测量对剩余寿命进行修正,更好地结合实际,提供了一种准确、实用的预测起重机安全剩余寿命的新手段。     

考虑温度影响的角接触球轴承疲劳寿命仿真研究

针对承受热应力和结构应力共同作用下的角接触球轴承,利用ANSYS Workbench软件对其进行疲劳寿命分析。在三维软件Pro/E中建立轴承模型,导入有限元软件ANSYS Workbench中得到轴承的有限元模型,进行热-应力耦合分析,得到轴承温度分布和应力分布;根据零件的材料属性,利用ANSYS Workbench的Fatigue模块分析了轴承的疲劳寿命。根据软件模拟计算得到轴承寿命情况,为机床主轴轴承寿命的预测奠定基础。     

起重机金属结构安全检验数据库系统

介绍起重机金属结构检测工作发展的状况和当前面临的问题,在介绍分析起重机金属结构常规安全检验的各项检测指标的基础上,提出建立起重机金属结构常规安全检验数据库系统,并进一步创立非常规检测手段,即运用疲劳分析和寿命估算的研究成果,建立起重机金属结构疲劳寿命分析系统,以满足安全检验工作发展的需要。     

残余热应力对复合材料双面胶接含裂纹铝合金板修复结构疲劳寿命的影响

为研究残余热应力对复合材料双面胶接修复损伤金属结构疲劳寿命的影响,利用T300/E51复合材料补片对含中心裂纹的LY12CZ铝合金板进行双面胶接修复,研究了修复结构的疲劳寿命,并通过断口分析反推出了疲劳裂纹的扩展情况;利用Abaqus软件建立了考虑残余热应力的修复结构的三维有限元模型,分别计算了应力强度因子随裂纹长度的变化关系,并利用二次多项式拟合得到了应力强度因子幅值与裂纹长度的关系式;最后,利用Pairs公式材料常数修正法,对修复结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明:在相同的疲劳载荷条件下,裂纹板修复结构的疲劳寿命约为未修复裂纹板的23倍;残余热应力会增加裂纹尖端的应力强度因子;有限元模拟的裂纹板修复结构的疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差为3.7%。     

塔式起重机的金属结构设计与分析

基于有限元技术,利用有限元分析软件ANSYS对塔式起重机金属结构进行有限元建模分析,对建模中的结构简化、塔机载荷选择等进行了探讨和分析,并在此基础上对塔式起重机进行有限元求解分析,从分析中得到关于塔机强度、刚度、稳定性等信息。     

一种实现起重机金属结构整体疲劳计算的方法

通过VC++对有限元分析软件Ansys进行二次开发,实现了起重机金属结构整体疲劳计算。利用Shell 63单元,提取结构在不同工况的σxmax、σymax、σxymax组合,根据GB/T 3811—2008中关于结构疲劳计算的有关规定,对结构整体进行疲劳验算,给出了结构的疲劳云图。     

水工门式起重机结构有限元特性分析

通过对水工门式起重机进行有限元分析,全面掌握起重机整体应力应变分布状况,为其结构载荷谱实验和疲劳寿命预测提供数据支持。首先,通过现场勘测对象并结合所给实体设计图样利用三维建模软件Pro/E对实体建模。将所建实体模型导入到有限元分析软件ANSYS当中进行仿真分析,得到整体应力应变分布状态并确定应力集中的具体位置,为后续现场做实验布置测点奠定坚实的理论基础。