风力机叶片气动设计与结构研究

采用Wilson模型优化设计水平轴风力机叶片的气动外形;利用有限元软件对玻璃钢叶片在风力、重力和离心力的耦合作用下的静力学、稳定性和动力学进行仿真分析.通过对叶片额定风况下的静力学和稳定性分析,不仅能获取叶片的应力和应变分布,而且可检验叶片设计的安全性和合理性.通过叶片动力学分析,计算叶片的振动频率,判断能否避免共振,实现正常运行.     

风力机叶片结构分析与铺层优化

根据玻璃钢风力机叶片结构分析的有限元理论,利用大型通用有限元软件ANSYS建立叶片的有限元模型。通过在风力、重力和离心力耦合作用下风力机叶片的静力学分析,检验叶片正常运行时的安全性。通过风力机叶片动力学分析,计算叶片的固有振动频率,判断其能否避免共振,实现正常运行。在此基础上,根据Miner线性累积损伤法则的玻璃钢叶片疲劳寿命估计方法,对风力机叶片疲劳寿命进行计算,判断初始设计方案能否满足使用寿命要求。在不增加叶片质量的前提下,对叶片的铺层工艺进行优化,改善了叶片应力,提高了疲劳寿命。     

基于ANSYS Workbench标准直齿圆柱齿轮传动有限元分析

研究了齿轮传动静力学有限元特性与固有振动特性,应用三维参数化设计软件Pro/E建立了标准直齿圆柱齿轮传动的三维参数化模型,然后通过与有限元分析软件ANSYS Workbench的无缝接口将其导入并进行静力学有限元分析,得到了模型的等效应力和应变云图,最后对齿轮传动系统进行了模态分析,得到了系统的前6阶模态振型。为后续齿轮传动进一步的动力学及运动学分析奠定了基础。     

2种约束条件下的 TRT 叶片静态及模态分析

高炉煤气余压透平发电装置（简称 TRT）是一种能源发电装置,叶片在 TRT 工作过程中起着能量转换的作用。在对叶片结构进行分析时,边界条件的施加方式会因安装及工作条件的不同而有所改变。本文采用 ANSYS Workbench 建立了 TRT 叶片的有限元模型,并根据叶片的安装及结构等特点,对叶根周向面确定了2种相对合适的边界约束条件,然后对叶片分别进行结构静力学和模态分析对比。结果表明,在约束条件Ⅱ下计算所得的应力、位移以及动频、静频的数值相比于约束条件Ⅰ下的都有所减小,应力、位移的分布规律以及模态振型几乎不变,分析结果为进一步对 TRT 叶片的相关试验和动力学分析和计算提供了一定参考依据。     

风力机叶片有限元建模的两种方法

风力机叶片模型复杂,其有限元模型的建立是其静力学与动力学有限元分析的瓶颈.建立准确的几何模型是提高有限元计算结果的精确度的有效途径。有限元ANSYS的分析模型基本上可由两个途径得到,一是ANSYS直接建模,二是其它三维软件模型导入ANSYS。通过研究有限元模型建立的两种方法,得到了ANSYS直接建模的一种有效方法并讨论了CATIA叶片模型导入ANSYS时存在的问题及其解决方案,提高了叶片复杂模型建立的准确度与效率。     

40ft双层码头集装箱转运车车架的有限元分析

以40ft双层码头集装箱转运车为研究对象,在HyperMesh和Abaqus中建立整车的有限元模型,基于静力学仿真分析,得到满载工况下车架的应力分布及位移云图。结果表明,车架强度和刚度满足均设计要求。     

铝合金液罐车车架的有限元分析

以铝合金液罐车为研究对象,在HyperMesh和Abaqus中建立整车的有限元模型,基于静力学仿真分析,得到满载工况下车架的应力分布,并与经典力学计算结果进行对比,两种结果表明:车架强度和刚度均满足设计要求。     

动静万能试验机中直线电机技术应用研究

基于有限元分析方法，对动静万能试验机中直线电机进行有限元模型构建，并以此进行直线电机有限元仿真分析，具体包括输出端连接杆静力学分析、胀套静力学分析及整机动力学分析三部分，可有效获取当前直线电机中存在的静力学和动力学问题，进而提出针对性优化措施，并将优化措施应用于工程实践，保障优化措施的有效性。     

基于Workbench的电池组支架结构分析及优化

以混合动力汽车用电池组底部支架为例,建立了其三维有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对预设计底部支架进行静力学及动力学分析,并据此对底部支架进行结构改进,以在设计阶段预测其工作的性能,并为底部支架的结构优化设计提供理论依据。     

基于有限元法的3-CPS/RPPS机构的分析

运用有限元方法对新型3-CPS/RPPS型六自由度并联机构进行分析,系统介绍了采用有限元法进行六自由度并联机构建模和分析的具体实施方法和过程。首先介绍了3-CPS/RPPS机构的原理,建立了该机构的有限元模型。对该机构进行较全面的初步分析验证,包括机构位姿的正解和反解分析、速度/加速度静力学和动力学分析、工作空间分析,以及存在负载和摩擦的工况下的静力学分析。验证了采用有限元法进行并联机构分析的可行性和有效性,并最后探讨总结了运用有限元法进行并联机构的相关分析的优越性。     

创建压缩机叶片有限元分析模型的方法

压缩机叶片是由复杂的自由曲面包络而成的零件,在对其进行有限元分析之前需建立CAD实体模型。针对常规建模方法中CAD模型转化为CAE模型所出现的问题,提出在建立叶片的CAD实体模型前,先对叶片截面型线内、外弧的型值点进行预处理,并将叶片各截面型线分成多段,从而建立面向有限元分析的CAD实体模型。建立的叶片实体模型通过标准图形接口和专用数据接口传递,结果表明除IGES格式外,其他均能较好导入ANSYS软件中,其中以Parasolid格式和Pro/E接口为最佳。通过采用该方法,对某型号的压缩机叶片进行有限元建模,可以很好地实现在CAD下所建实体模型转化为有限元分析所需要的几何模型。     

水平轴风力机复合材料叶片结构特性有限元分析

应用解析法和有限元法求解了构件受拉压、弯曲、扭转三种基本变形的应力和强度比,并进行了结果的比较分析;采用ANSYS的APDL语言,建立了2MW水平轴风力机复合材料叶片的有限元模型,分析了叶片的模态和静力特性。结果表明:应用有限元分析的几何建模,铺层定义,约束以及载荷定义均正确,固有频率、应力和位移的数值结果具有可靠性;当重力作用时,最大位移发生在叶尖处,最大应力位于翼型与叶根的连接处;受风载时,研究了具有竖直向上,向下,水平方向的叶片,最大位移和应力值不同但前者均发生在叶片的尖端,后者均位于叶片中部。     

利用响应面方法的汽轮机叶片振动可靠性分析

考虑随机因素的影响,确定汽轮机叶片固有振动静、动频率的统计特性,建立叶片避开共振时的功能函数.以汽轮机扭叶片为研究对象,在考虑几何因素、安装因素、材料因素和转速随机性的同时,将确定性有限元法、响应面方法和Monte-Carlo模拟法相结合对叶片进行振动可靠性分析.在对扭叶片复杂叶型进行有限元参数化建模和试验设计基础上,分别采用多项式响应面法和神经网络响应面法构建了扭叶片静、动频率与随机变量之间的近似关系式,并代替有限元模型,同时结合Monte-Carlo模拟技术得到静频、动频的统计特性和累积分布函数.针对叶片危险振型,在合理确定功能函数的基础上对其进行了振动可靠性分析,并以Latin Hypercube样本Monte-Carlo 模拟法计算结果作为相对精确解,对两种不同响应面法进行了对比.     

新型植树挖坑机组合式刀盘的有限元分析

针对传统植树挖坑机工作装置(刀具)结构复杂、不可更换的缺点,采用可更换刀片的组合式刀盘,利用APDL参数化设计语言建立了组合式刀盘的有限元模型,并进行了动静态分析。结果表明,组合式刀盘能够满足动静态要求。     

惯性平台橡胶减振器弹性特性的有限元分析

以某型号惯性平台减振器为研究对象，探讨了橡胶减振器弹性特性的有限元分析方法。利用有限元ANSYS分析软件，进行了橡胶减振器有限元建模的数值试验分析。为了精确描述橡胶的特性，采用了弹性应变能函数方法，选取本构方程拟合试验数据，对橡胶材料特性曲线进行评估。预测的计算结果与试验吻合较好，表明所建的数学模型和有限元计算方法能较理想地获得橡胶减振器静态、动态解。该方法对同类减振器度其复杂结构系统的静态、动态计算奠定了基础，同时为以后同类减振器的设计提供一定的参考。     

航发叶片有限元建模与罩量优化设计系统开发

以ANSYS为计算分析平台,开发了叶片有限元建模与罩量优化设计系统。该系统将叶片的罩量设计理论、有限元数值计算方法以及现代优化设计技术结合起来,形成了叶片有限元建模与罩量优化设计平台,为叶片的快速有限元建模和罩量优化设计提供了一个强有力的高效设计工具。     

塔式起重机静态及模态安全性分析

采用有限元分析软件以某上回转塔式起重机为例,建立了塔式起重机整机结构的有限元模型,并对其进行了静力及模态分析,确定塔式起重机静态下的最大应力值及所在位置,并给出了其5阶固有频率和振型,对其结构及减震设计具有现实的指导意义.     

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析

以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象,建立了构架的几何模型和有限元模型。介绍了构架结构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理论基础对构架的有限元模型进行了自由模态分析,通过计算得出了构架前16阶模态的固有振动频率和振型模态,确定了构架结构的动态特性,指出构架中振动的薄弱环节。为构架动态特性的改进设计和有效地避免共振现象的发生提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

高速锯切用超薄金刚石圆锯片的优化设计

为了降低加工成本、提高石材利用率,在结构静力分析、模态分析和屈曲分析的基础上,采用有限元分析软件ANSYS优化设计出一种适用于高速锯切的超薄金刚石圆锯片结构：锯片厚度为2．4mm,锯齿结块数为60,锯齿长度为18mm,U型水槽与竖直方向夹角为0°、U型水槽深度为7．8mm,径向槽数目为3,径向槽与水平方向夹角为0°,径向槽长度为60mm,径向槽宽度为26．7mm。