小型储气罐火灾工况数值模拟分析

以某输气管线气液联动执行机构中的储气罐为例,利用Ansys Fluent软件建立同比例三维模型,模拟火灾工况下,外部热量不断输入,罐内压力和罐体温度随时间的变化情况。利用Aspen Hysys软件模拟计算该小型储气罐在火灾工况下安全泄放所需的最小安全阀口径。结果表明,当钢制储气罐外部发生火灾时,罐体温度和罐内压力急剧升高,在很短的时间内就能达到储气罐坍塌温度和储气罐设计压力;达到钢制储气罐坍塌温度的时间滞后于达到储气罐设计压力的时间;从安全的角度,设置安全阀可安全有效泄放气体,即使储气罐发生坍塌,也有助于降低事故发生的危害程度;确定的安全阀最小口径为0.03 cm²,建议选型的安全阀口径不低于0.05 cm²。     

4H-SiC无线无源高温压力传感器设计

高温压力传感器研制的主要目的是解决高温恶劣环境下的压力测量问题,SiC是制造高温压力传感器的理想材料,结合薄膜技术与陶瓷厚膜技术,提出了一种新型的4H-SiC无线无源电容式高温压力传感器设计方案。应用Ansys有限元分析软件进行仿真,600℃时灵敏度为2.65 MHz/bar,说明传感器在高温下具有较高的灵敏度,对制备过程中的关键工艺——SiC深刻蚀进行了验证,刻蚀深度达到124μm,满足传感器制备要求。     

低温手术过程组织瞬态热应力有限元分析

通过有限元分析，给出使用同时具有冷冻和加热能力的两种新型冷刀进行低温手术过程中组织瞬态应力场，考察“低温手术-热疗结合型冷刀”与“Endocare型氩氦冷刀”两种新型冷刀的共性和差别，从热应力角度揭示冷刀的杀伤半径。充分考虑组织物性和内热源的非线性，使用基于有限容积法的大型商业有限元软件Ansys双向耦合求解经典生物传热方程与应力方程。结果表明：（1）组织内水的相变导致的体积膨胀是热应力引发的主要因素，而温度梯度则是产生热应力的次要因素;（2）两种冷刀在低温手术过程中均会导致相变区域内出现应力集中;（3）低温手术-热疗结合型冷刀由于可提供更大的冻结区域，使其经历高应力，从而具有更大杀伤半径；（4）低温手术过程中，组织会发生明显的热应变。     

挖掘机工作装置有限元分析

以国产徐工XE135B型反铲液压挖掘机的挖掘集成组件为一体作为研究对象,建立有限元模型,采用有限元分析软件Ansys对工作装置的5种比较典型工况进行静强度分析和模态分析。结果表明:在切向力为85k N的情况下,危险工况1的强度和刚度都满足要求,5种工况的模态分析在激振频率范围内的变形满足要求,为改进挖掘机设计、提高工作寿命及安全性提供理论参考。     

凹坑形貌对线接触摩擦副耐磨性的影响

在线接触摩擦副中,非光滑结构单元的凹坑、凸包、波纹、鳞片形态等表面凹坑形貌对其耐磨性有一定的影响,其中凹坑的直径、深度对耐磨性的影响十分显著。以圆形凹坑非光滑形貌为例,采用有限元仿真分析的方法,对非光滑表面凹坑不同直径和深度的磨损过程进行了分析,研究了仿生非光滑表面对摩擦副耐磨性影响的程度。研究结果表明:线性摩擦副工作过程中,凹坑间距为1 000 m的条件下,摩擦副表面的等效应力和摩擦力随着圆形凹坑直径的增大而增大,随其深度的增大而呈抛物线增长;且在凹坑直径为100 m、深度为300 m时,矩形块的耐磨性最优。     

SiC高温高量程MEMS加速度传感器的仿真与分析

加速度传感器材料的特性对传感器的性能影响很大,SiC作为新一代半导体材料具有优良的力学温度特性,适用于高温、高过载加速度传感器.基于SiC提出了一种可用于高温、高过载环境的加速度传感器设计方案.根据悬臂梁的相关力学理论知识,对传感器结构、尺寸进行了设计,并利用ANSYS有限元仿真软件对SiC材料传感器敏感结构进行模态分析、静力学分析、热分析.仿真结果表明,6H-SiC材料表现出了比Si材料更优异的抗高温、抗过载特性,为应用于高量程、高温环境下的加速度传感器研究提供了可靠的理论基础.     

侧脚对木结构古建筑抗震性能的影响

为了研究木结构古建筑侧脚的结构作用,首先从力学角度分析了侧脚的抗震机理:而后根据七檩大式殿堂的真实结构特点,建立了有侧脚和无侧脚七檩大式殿堂的有限元模型,对其进行了弹塑性动力分析,得到了檐柱柱头加速度、位移及柱根轴力的地震响应曲线,结果表明木结构古建筑设置侧脚后檐柱柱头加速度峰值、位移峰值以及檐柱轴压力峰值均有不同程度...     

埋入混凝土中PZT声场指向性和声能研究

将PZT作为声源埋入混凝土中构成的混凝土压电机敏模块具有超声检测功能。对埋入该模块中的PZT圆片模态分析发现,在各阶振动模态下PZT声辐射面存在分布不同的振幅极大值区域。基于混凝土压电机敏模块的声场指向性和声能实验表明:将PZT声辐射面等效为振幅相等的单一点声源的叠加,忽略振动模态对声场指向性影响,使得PZT圆片的声场指向性随频率变化规律偏离实际较大,而且在相同频率下声场指向性理论结果比实验结果发散;在各阶固有频率激励下,PZT圆片的声场指向性集中,但在一阶固有频率下声能最高,更适用于超声检测。     

大功率LD封装技术的研究

提出一种新的LD列阵封装方法。把热沉形状改为台阶式，使稳态工作条件下的芯片前腔面散热速度提高，前后腔面温差大幅度降低，因此可以提高COD阈值，降低腔面退化率，且更方便于光纤耦合封装。利用Ansys软件对大功率LD稳态工作的温度分布进行模拟。结果发现：改进前的芯片前、后腔面温差为9．0K，改进后温差降为3．5K，降低了60%；热沉前、后端面的温差由原来的18．2K降为8．0K，降低了56％。     

热轧卷温度场模拟在CSP生产HP295钢相变分析中的应用

采用有限元模拟软件Ansys，模拟了3mmHP295气瓶钢热轧卷温度场的变化，作出不同节点的温降曲线，并与该钢连续冷却转变(CCT)曲线结合，分析了HP295钢卷材不同部分冷却过程的组织转变。模拟结果表明，卷取温度为660-680℃时卷材心部平均冷却速度仅为0．04℃/s，远远低于出现碳化物离异共析的临界冷却速度0.1℃/s，使卷材深冲性能急剧降低。避免碳化物离异共析谚碳体沿铁索体晶界分布的有效措施是将卷取温度降至600～620℃。