基于ANSYS的梯形螺纹车刀强度有限元分析

针对实际生产中车削梯形螺纹时车刀易出现刀尖断裂的问题,利用大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA的非线性动态分析功能,对刀尖部位作受力分析,较为精确的得到刀尖内部应力应变的大小及其分布情况,为合理选择切削参数、合理设计刀具的几何角度等提供了可靠的理论依据,并有利于生产效率的提高.     

基于有限元子模型法的架桥机主梁螺栓强度分析

介绍了节段拼装一体化架桥机的主体结构,特别是主梁结构.为了得到架桥机桁架主梁中节段连接构件螺栓的受力情况,选取全悬挂工况对主梁的强度和刚度进行分析,通过有限元子模型法建立螺栓计算的子模型,施加边界条件,对螺栓进行受力分析.计算结果表明,采用有限元子模型法可以较准确地获得螺栓的受力情况,且该方式对计算机性能要求较低,为架...     

基于子模型的转台精细有限元分析

针对用传统方法分析转台强度时遇到的规模大、计算耗时等缺点,引入有限元子模型法。采用子模型的方法,对转台工艺孔进行精细分析。计算过程和结果表明用有限元子模型法分析转台强度的可行性及有效性。     

基于有限元技术的螺纹联接扭矩系数分析与计算方法

在螺纹联接的装配过程中,为保证连接的可靠性,必须为连接提供合适预紧力,因此需要确定预紧力一扭矩关系（扭矩系数）,从而施加台适的装配扭矩。文中研究了螺纹联接传统分析方法的不足和螺纹联接几何、材料、接触等因素,提出了一种螺纹联接扭矩系数的分析与计算方法,利用有限元技术得到更加准确的结果。建立了螺纹联接3D有限元分析模型,解决了接触分析中刚体位移问题。分析得到轴向载荷分布关系和预紧力一扭矩关系曲线,计算得到的扭矩系数合理准确。     

抽油机井油管接头弹塑性接触有限元分析

对油管接头进行弹塑性接触有限元分析,给出其应力分布规律,找出应力集中区即螺纹尾部第一啮合齿根;讨论各种载荷及锥度偏差对应力分布的影响,得出拉伸载荷对油管应力应变场的影响很大;油管极大锥度、接箍极小锥度使油管接头螺纹尾部第一啮合齿根应力集中区进一步扩大,而油管极小锥度、接箍极大锥度则会造成油管在端部附近断裂或粘扣,这两种情况都比较危险,因此在使用中应尽量限制锥度偏差。同时也对公称锥度的油管接头进行在循环载荷作用下的有限元分析,确定油管的疲劳失效类型属于高周疲劳。     

基于子模型法的大型薄壁结构有限元分析

对于大型薄壁结构的有限元计算,一般采用壳单元。但是大量的实例和标准表明,对于结构交叉部位的应力计算精度较低。为对比计算结果,利用Solid186单元和Shell93单元分别建立旋风轴流器实体和壳有限元模型。由计算结果可知,实体和壳单元在喇叭筒体处的最大应力分别为52.3 MPa和47.3 MPa,其应力误差超过10%,而其他部位的应力误差都在5%以内。为提高计算精度,采用壳到实体子模型技术,与实体模型相比,子模型相应部位应力为53.8 MPa,其应力误差在3%以内。所以,对于分析大型薄壁结构,壳到实体子模型技术能够有效解壳单元计算的准确性,提高计算精度,并能节省计算资源和计算时间。     

基于子模型的滑靴分拣系统有限元分析

介绍了子模型法的基本原理和分析步骤,成功地将子模型法用于滑靴分拣系统大梁的结构强度分析。通过具体实例的计算,表明用该方法可以大大提高结构局部应力计算结果的精度,在提高计算效率的基础上能节省大量计算时间,为滑靴分拣系统结构的设计提供了理论依据。同时,为复杂系统的结构分析提供了一个有效的方法。     

基于子模型技术的螺旋弹簧应力分布的有限元分析

对基于材料力学的螺旋弹簧计算公式进行了讨论,提出了工程上计算弹簧最大剪切应力的公式,并在商业有限元软件ANSYS中构造了压缩螺旋弹簧的有限元模型。在探究弹簧应力分布时,通常只关心最容易发生断裂破坏的部分,仅需要对应力集中的一段进行准确的分析。在确定螺旋弹簧的边界条件后,运用ANSYS的子模型技术,在这段运用更细致的网格,可得到精确的结果。将FEA计算结果和材料力学结果进行比较,从求解方式上讨论出现微小差异的原因。     

预应力机架螺纹连接弹塑性有限元分析及优化设计

针对液压机预应力机架拉杆螺纹第一承载牙根部出现了早期裂纹并发生断裂的问题,运用弹塑性接触有限元方法和Python语言,对拉杆连接螺纹进行参数化建模和分析,研究标准锯齿形螺纹的螺距和旋合圈数对牙根部最大等效应力以及牙间载荷分布的影响,并进行优化设计,得到不同螺距下的最优旋合圈数。结果表明,合理的螺距和旋合圈数能够有效地改善螺纹连接应力及载荷分布,进而提高螺纹的疲劳寿命,为大型压机螺纹连接结构设计提供理论参考。     

基于弹簧支承的柴油机曲轴强度有限元分析

运用MSC．Patran＆Nastran对某柴油机曲轴整体进行三维实体建模、网格划分和静强度有限元分析。在计算中充分考虑主轴承刚度对曲轴应力的影响,采用弹簧单元模拟轴承支承,更接近实际情况。为了避免在计算结果中因弹簧单元的单节点支承而产生的应力集中影响曲轴整体的应力分布,提出曲轴强度分析分两步进行的计算方法,最终得到整体曲轴准确的应力分布。还探讨不同轴承支承刚度对整体曲轴应力状态的影响,结果表明主轴承支承按刚性支承处理是偏危险的。     

基于随机有限元法的结构经济寿命分析

基于随机有限元,将材料和载荷等影响结构疲劳寿命的不确定因素视为随机变量,分别对结构的裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命进行可靠性分析.将结构的疲劳寿命看成由裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命组成的串联系统,并由此确定结构的检修周期.通过随机有限元得到的分析结果与Monte Carlo模拟结果的比较,表明此方法能给出合理的结构检修周期,具有较强的适用性.     

基于扩展有限元的超声电机定子损伤分析

超声电机定子齿在超频振动和转子冲击性剪切作用下会生微裂纹而致疲劳破坏。基于Abaqus软件建立含I型裂纹的旋转型超声电机定子损伤模型,模拟裂纹位于不同位置时定子结构的力学响应,并以结构应变能、粘性耗散能和裂纹源输出集余能三参数为对象,讨论了裂纹位置对定子结构准静力学响应的影响。结果表明,裂纹源处于不同位置时,定子结构响应的输出存在明显差异,裂纹发生扩展的潜能不同,会引起不同级别的安全故障。利用扩展有限元方法进行定子结构微损伤分析可行,在结构的先验损伤预测和诊断分析中将有所作为,而不局限于结构的尺度和类型。     

基于随机有限元方法的平面裂纹随机性影响因素分析

在考虑材料参数、裂纹长度、外载分散性的前提下,文中用Taylor展开随机有限元方法分析平面裂纹应力强度因子分散性。首先用一般六结点单元和六结点奇异等参单元建立平面裂纹的有限元模型,接着推导随机有限元方法用到的位移偏导数和刚度矩阵偏导数的表达式,最后给出在各随机因素影响下的应力强度因子均值和方差的计算公式,并将计算结果与Monte Carlo法模拟结果进行对比。算例结果显示,材料弹性模量、外载、裂纹长度的分散性对应力强度因子的分散性影响比较显著,而材料泊松比影响很小。     

基于有限元法的风力机塔架结构动态分析

将有限元技术与模态分析理论相结合,在有限元软件的基础上研制了一套用于风力机塔架结构的动态分析程序系统。讨论了模型建立、载荷施加、边界条件和模态参数的计算,并给出了应用实例及结果分析。     

客车车身有限元强度分析载荷条件的确定

讨论了以往汽车车身有限元分析未见论及的紧急制动工况，模拟计算客车车身的静弯曲、强扭转和紧急制动工况下的车身强度，经与客车定型可靠性道路试验结果对照，两者相当一致，可见车身强度分析时，必须考虑各种载荷条件才合理。     

有限元的神经网络计算方法研究

根据有限元总刚矩阵经修正后具有正定性的特点以及弹性体位能函数的具体形式,提出一种新的神经网络有限元计算模型,即模型中神经网络的能量函数与有限元的优化目标函数相等,从而避免由于神经网络自身结构的原因而带来的计算误差。同时,避免采用基于模拟退火算法等随机神经网络优化计算方法时求解结果的随机性和设定初始退火温度To、内循环次数判据、最终停止判据等人为因素的影响。理论分析和计算机仿真表明,文中提出的方法可靠、有效。     

基于有限元法的数控机床主轴部件动态分析

采用多点约束方法模拟数控机床主轴部件中的轴承弹性支撑,建立主轴部件的有限元模型,正确反映主轴部件的装配关系.在有限元模型的基础上,根据实验得到的模态参数,选用振型叠加法求得主轴部件的瞬态响应,得到位移响应云纹图和曲线图,为结构改进指出方向.文中通过对机床主轴部件进行瞬态响应分析,得到其动态特性,为进一步提高其精度和转速提供理论依据.     

滚动轴承弹性接触动态特性有限元分析

滚动轴承弹性滚动接触动态特性直接影响转子系统的精度及动态特性,针对滚动轴承弹性滚动接触动态特性问题,以深沟球轴承61914为例,在同时考虑内环、外环、滚珠及保持架变形的情况下,建立滚动轴承三维弹性滚动接触有限元模型,采用有限单元法计算滚动轴承在不同转速、径向力及轴向力等载荷工况下滚动轴承的接触应力及滚珠与内环的运动状态。结果表明,有限单元法能在满足高精度计算的情况下求解各种复杂工况下的滚动轴承动力学特性,为进一步研究滚动轴承弹性滚动接触动态特性提供有力的研究方法。     

基于有限元法的某混凝土搅拌车轻量化设计

通过合理的有限元仿真和实车试验,实现某混凝土搅拌车副车架的轻量化设计。利用Hyperworks软件建立主副车架系统有限元分析模型,模拟车架的实际使用工况,对该车架的极限弯曲工况和扭转工况进行仿真分析,并通过相应的实车试验验证有限元模型的准确性。在此基础上,首先利用Optistruct软件对副车架矩形管的厚度进行尺寸优化,并提出斜支撑加强板的设计新方案,从箱体型设计改进成槽钢型。结果表明:副车架轻量化设计不仅在结构强度上满足设计的要求,而且最终使副车架的结构总质量减轻了120 kg,达到了轻量化10%的预订设计目标。