基于子模型法的船用收放架抗冲击数值研究

收放架是水面舰船水下拖曳系统的重要组成部分,抗冲击能力是其重要技术指标之一,文中采用子模型法计算其冲击响应。计算了收放架整体模型在垂向冲击下的应力分布并用子模型法计算了滚轮与导轨接触区域的应力分布。研究结果证明,与网格细化的整体模型相比,子模型法可以节省约80%的计算时间且计算精度较高,该方法也可以用于其它设备的抗冲击计算。     

子模型法在起重机结构静态分析中的应用

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起重机主梁的静力分析。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，从而为起重机结构分析提供了一个新的方法。     

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。     

螺杆转子齿间压力分布算法研究及有限元分析

针对螺杆压缩机转子齿间压力分布计算的问题，本文提出一种基于转子端面型线数据点的齿间容积投影面积法来计算齿间压力分布的算法。首先，基于转子端面型线数据点运用3次B样条理论计算转子齿间面积；其次，基于齿间容积投影面积法建立齿间压力随齿间容积变化的数学模型，借助MATLAB软件编写程序完成齿间内压力计算并输出压力曲线图；最后，基于螺杆压缩机3D模型，运用ANSYS软件FLUENT模块进行同工况下的仿真分析，输出齿间压力分布并与计算出的压力进行对比。结果表明：所提齿间压力算法是可行的，计算速度快，仅需0.57 s,计算精度高，计算结果可靠。     

涡扇发动机建模技术研究

以某涡扇发动机为研究对象,建立其各子部件模型,然后通过求解共同工作方程组建立发动机整机稳态及过渡态模型,求解方法采用Broyden法。对模型分别进行了多点稳态仿真以及动态仿真,结果表明,该模型能够执行发动机稳态及过渡态性能计算;结果显示该模型的稳态建模误差在3%以内,动态建模误差在5%之内。     

基于超单元技术的大型复杂结构的拓扑优化设计

采用超单元技术处理与车架相连的履带部分模型,并用拓扑优化方法对起重机车架的结构进行重新设计。结果表明,超单元法与传统的全模型分析法相比,求解精度相同,而计算时间仅为全模型分析法的1/3,达到了节省计算时间且保持计算精度的目的。最后通过有限元分析和疲劳试验验证了利用超单元法处理复杂模型的可行性。     

耦合结点子模型法在螺栓联接结构分析中的应用

提出了一种综合应用结点耦合法和子模型法对有大量螺栓联接结构进行有限元计算的方法。此方法首先应用结点耦合法计算整体结构的粗糙模型，然后运用于模型法计算螺孔附近区域的应力分布状况。文中应用此方法计算了某电子设备机柜的滑轨固定件在螺孔附近区域的静态应力分布。这种方法对于计算有大量螺栓联接的这种结构有很好的应用价值。     

全三维注塑成形流动模拟有限元模型的研究

注塑制品往往具有复杂的几何形状，存在着壁厚的差异。三维流动模型比二维模型能更准确地模拟出熔体充模流动的情况。提出了一种基于全三维模型的注塑成形流动模拟的数学模型和数值实现方法，把速度和压力同次插值的方法成功地应用到三维注塑模拟的计算中，采用三维控制体积追踪塑料熔体的流动前沿，在温度场计算中，全面考虑了对流项在各个方向的影响，使模型的适用范围更广，结果更准确。在此基础上开发了相应的软件，可以计算熔体充模过程中的压力场、速度场和温度场等。实验验证和算例分析说明了三维流动模型的有效性。     

基于改进势能法的直齿轮时变啮合刚度计算方法研究

以势能法为基础，将轮齿全齿廓分为渐开线部分和过渡曲线部分，提出一种改进的直齿轮时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了齿根过渡曲线的参数方程，基于渐开线起始点半径、基圆半径和齿根圆半径的相对大小关系，建立了不同齿数情况下的轮齿模型，对渐开线齿廓部分的积分上限进行了修正，使得轮齿模型更为精确。对不同齿数情况下的轮齿时变啮合刚度进行计算，将改进前后方法的计算结果进行对比。结果表明，由于渐开线齿廓起始点半径和基圆半径不重合导致的计算误差会随着齿数的增加而增大；对于齿数相差较大的轮齿进行时变啮合刚度计算时，应根据齿数大小分情况进行啮合刚度计算；若用统一的轮齿模型进行计算，可能会带来较大的计算误差。参考有限元法计算结果，分析了误差产生的原因，验证了本文中所提方法的有效性。     

基于STEP文件的图匹配方法研究

从零件的CAD模型中获取工艺设计所需的加工特征信息是CAPP的基础,也是实现CAPP与CAD集成的关键。研究旨在探讨中等复杂程度的机械零件加工特征识别方法,采取其方法从三维设计软件中得到CAD模型。对该模型输出的STEPAP203文件进行处理,获得面特征及其连接边的凹凸性,得到属性邻接图,将其进行处理得到全凹（或全凸）连接的子图,然后将子图中所有代表毛坯面的节点去掉,剩下的就是各特征对应的特征子图。再按照特征子图匹配法,将每个子图与预先定义的特征图进行匹配,就得到了所需要识别的特征。实例结果显示,该方法简便有效,大大减少了图匹配的计算量。     

基于属性邻接图的加工特征识别研究

从零件的CAD模型中获取工艺设计所需的加工特征信息是CAPP的基础,也是实现CAPP与CAD集成的关键。研究旨在探讨中等复杂程度机械零件的加工特征识别方法。采取方法是从三维设计软件中得到CAD模型,对该模型输出的STEP AP203文件进行处理,获得面特征及其连接边的凹凸性,得到属性邻接图,将其进行处理得到全凹(或全凸)连接的子图,然后将子图中所有代表毛坯面的节点去掉,剩下的就是各特征对应的特征子图。再按照特征子图匹配法,将每个子图与预先定义的特征图进行匹配,就得到了所需要识别的特征。实例结果显示该方法是简便有效的,大大减少了图匹配的计算量。     

基于二维等效声速的频域全聚焦超声成像研究

为了提高对碳纤维增强复合材料分层缺陷定位定量的精度，提出了一种基于二维等效声速映射的精准频域全聚焦方法三维成像技术。该技术首先将子矩阵的划分标准从激励点位置变为激励-接收间距，获得了一个新的全矩阵数据；然后将变换后的二维子矩阵变换至频域，根据深度和空间频率的变化推导出精准的二维等效声速映射，来匹配子矩阵数据中的收发分离信号，并结合角谱运算得到子矩阵频域重构图；运用快速傅里叶逆变换得到子矩阵聚焦图并将其融合得到全聚焦图像；最后运用多平面三维重构技术得到最终三维图像。结果表明，与传统F-TFM和F-SAFT算法相比，所提算法有效抑制了旁瓣效应的产生，双缺陷间距的定量误差缩减了20.31%,缺陷宽度定量误差分别缩减了5.43%和6.3%;当缺陷深度和双缺陷间距发生变化时仍可保证较高的检测灵敏度。     

APF系统谐波电流检测方法的研究

将传统的FBD法和i_p-i_q法有机结合,设计了一种有源电力滤波系统谐波电流检测方法。系统前一部分为了高效获取有功和无功的等效电导,将传统FBD法进行改进,省掉了对零序电流的分离,利用三相电流直接完成计算。基于前一部分的计算,系统后一部分则是将i_p-i_q法进行了改进。将前一部分计算获得的有功和无功的等效电导利用线性转换得到有功和无功电流,再利用改进移动平均值法获得直流电流,同时对零轴电流实行独立控制,以实现对直流侧上下电容电压均衡控制。最后完成了仿真实验,结果表明:改进的谐波检测方法相较于传统的算法,显著提高了APF系统的静态及动态响应特性,从而证实了该算法的有效性。     

基于无网格法的风力发电机塔架门框强度分析

针对风力发电机的塔架门框强度分析中，传统有限元方法建模复杂耗时的问题，提出一种基于无网格法的仿真模型。采用ANSYS和Simsolid软件，分别建立五组机型（3.6～6.25MW）塔架门框的有限元和无网格仿真模型；计算塔架变形、门框极限应力，以及焊缝热点应力，比较两类模型的计算结果。研究结果表明：两类模型计算塔架变形趋势一致，最大位移相对误差0.94%～1.87%；在门框、焊缝极限应力方面，模型的相对误差分别在0.36%～4.63%之间、-0.50%～3.38%之间；无网格法在刚度、应力计算可靠的同时，建模效率显著提高，为塔架门框快速仿真评价提供了一种新的研究思路。     

考虑齿轮系的凸轮轴强度及曲轴扭振计算

提出一种通过建立某型号发动机的整机三维多体动力学模型来计算凸轮轴受力的方法。基于分析软件自带的模块生成圆角子模型;利用子模型方法获得凸轮轴的全局模型及子模型单位载荷应力从而计算获得凸轮轴圆角安全系数;建立3种不同复杂程度的三维曲轴动力学模型;通过分析计算,观察采用不同模型计算扭振的准确性。研究结果证明：考虑齿轮系的计算方法会对扭振的计算产生一定的影响,并且齿轮系所产生的影响大于离合器。     

HDPE产品出料罐全模型ANSYS分析与解决高周疲劳的新途径

全面介绍了HDPE产品出料罐全模型ANSYS分析,按ГОСТР52857.6—2007给出的疲劳分析的计算公式法,提出解决高周疲劳分析的新途径,并创新推出最高应力强度节点子模型。分析结果与同规格的在用疲劳容器的使用寿命相吻合。本设备属重大工程设计实例,有应用参考价值。     

基于低熔点合金相变的变刚度软体机械臂稳态传热研究

建立了基于低熔点合金相变的变刚度软体机械臂稳态传热模型，通过理论方法计算了机械臂稳态传热过程中各子模块的温度、传热功率和螺旋盘管中水的对流换热情况，并利用COMSOL Multiphysics仿真软件直观表达其稳态传热过程。仿真结果与理论计算结果差异在4.5%以内。理论分析和仿真结果可用于指导软体机械臂变刚度模块的设计。     

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。     

基于子模型技术的焊接接头疲劳强度评估

子模型技术基于圣维南原理,通过在整体模型上截取部分模型,以整体模型切割边界的计算位移值作为子模型的边界条件,从而高效地获取部分区域的计算分析结果.基于精细子模型建模技术和缺口应力法对典型对接焊接接头进行疲劳强度评估.算例结果表明子模型技术可以有效获得焊缝处缺口应力集中系数;与整体精细网格模型相比,子模型方法仅对局部模型进行细化,极大地减小了计算量,为基于缺口应力的疲劳强度评估提供了一种可行的思路.