电动客车铝合金车身榫卯节点弯曲性能研究

针对铝合金型材难焊、怕焊的特点,设计了一种用于电动客车铝合金骨架的榫卯连接节点,对铝合金型材梁、榫卯节点及加强榫卯节点三种结构开展了三点弯曲性能试验,研究比较了三种结构的破坏模式、力学性能和应变分布。研究结果表明,型材梁破坏模式主要是腹板屈曲变形及下翼缘受拉断裂,榫卯节点及加强榫卯节点能够减少单根卯梁腹板受力过程中的屈曲变形,两者的失效主要表现为卯梁下翼缘处焊缝开裂。在三种样件中,加强榫卯节点峰值力最高,型材梁弯曲刚度、吸能效果均优于其它两种样件。相同弯曲力下,榫卯节点卯梁腹板处应变高于型材梁,节点加强后,卯梁腹板应变有所减小,翼缘处应变增大。     

波纹腹板箱型主梁力学性能研究

针对桥式起重机箱型主梁的结构特点,提出了一种新型的主梁结构—波纹腹板箱型主梁.借助有限元软件HYPERWORKS,对波纹腹板箱型梁和常用的平直腹板箱型梁在相同条件下的力学性能经行了综合比较分析,即对翼缘弯曲正应力、竖直方向的位移、腹板的剪切应力和沿腹板高度方向的稳定性进行对比分析.结果表明:波纹腹板箱型梁抗倾斜能力比平直腹板箱型梁好,其抗剪切能力和稳定性要高于平直腹板箱型梁.采用波纹腹板箱型梁可以减少腹板上的加强筋,减轻主梁重量,节约成本.     

H型钢矫直过程的有限元仿真

以H型钢矫直过程为研究对象,建立了矫直辊与型钢三辊弯曲矫直的仿真模型;采用ANSYS软件,对上下、左右挠度和翼缘斜度矫直过程进行了仿真分析,计算了H型钢的应力与残余应力状态,分析了矫直时翼缘与腹板之间产生裂纹的原因,提出了改善H型钢矫直质量的合理工艺方案.     

含外伸桁架和斜拉杆的立柱屈曲分析

通过对某工程起重机立柱可能失稳方向的分析，建立了含外伸桁架和斜拉杆的立柱屈曲分析的简化模型，并在此基础上，推导了立柱的屈曲基本方程。数值算例验证了方法的正确性，计算了桁架的最优长度并探讨了其影响因素，得到此类立柱的最小长度因数为2／3的结论。     

考虑翼缘横向弯曲的波纹腹板梁弯曲特性研究

波纹腹板工字钢梁是一种新型的梁结构形式,在面内载荷作用下,这种结构的翼缘会产生横向弯曲作用,导致翼缘弯曲应力复杂化。根据Abbas的横向弯曲理论,求解了面内集中载荷作用下、正弦波纹腹板工字钢简支梁的翼缘横向弯曲应力的解析式,给出了相同条件下其它波形的波纹腹板梁结构的弯曲应力的求解策略,采用有限元技术验证了提出的公式和方法,之后讨论了载荷移动时翼缘总弯曲应力的特性,提出"弯曲强度计算时必须考虑翼缘横向弯曲的作用,但在结构疲劳性能分析时可以忽略其新增的循环载荷的影响"的结论。     

起重机箱形梁波纹腹板的非线性屈曲分析

为了解决起重机箱形梁腹板薄壁化与剪切屈曲之间的矛盾,将波纹钢板应用于桥式起重机主梁,提出以波纹钢板代替传统直腹板的新型起重机主梁结构形式。采用Ansys中具有应力刚化及大变形功能的Shell181单元离散波纹钢板,分析中考虑材料非线性和结构初始几何缺陷的影响,利用有限元方法对结构进行非线性剪切屈曲分析,并通过实例研究波纹腹板箱梁波纹尺寸、腹板厚度以及上、下翼缘板厚度等因素对波纹腹板剪切屈曲极限载荷的影响,为波纹腹板箱形梁桥式起重机的设计提供参考。     

波纹腹板工字钢梁翼缘横向弯曲应力研究

波纹腹板工字钢梁是一种经济高效的新型梁结构形式,由于腹板波形的存在,该结构除了承,整体弯曲作用之外,还承受翼缘横向弯曲作用.针对正弦波纹腹板工字钢梁结构,建立了承受面内集中载荷作用下正弦波纹腹板工字钢简支梁的横向弯曲应力求解方程,并给出了采用其他波形的相似结构横向弯曲应力的可行计算方法,最后对翼缘横向弯曲的影响因素以及翼缘横向弯曲与梁整体弯曲之间的关系进行研究.     

叉车门架局部弯曲应力的三维光弹性实验

叉车门架立柱翼缘的局部弯曲应力是限制门架承载能力的重要因素之一。本文介绍了采用三维光弹性实验方法研究叉车门架局部弯曲应力的基本情况,给出了力作用区附近立柱下翼缘表面局部弯曲应力的纵向分布和横向分布状况及其影响范围,并对结果进行了初步分析,为门架局部弯曲应力计算提供了实验依据。     

全波纹腹板H型钢的弹塑性屈曲

依据能量原理分析计算了热轧全波纹腹板H型钢柱体的弹塑性屈曲,给出了弹塑性失稳的临界载荷公式,并通过算例与普通H型钢做了比较,提出了这种型钢的工程计算方法.     

薄壁内衬复合管衬层径向临界脱层屈曲分析

薄壁内衬复合管受周围环境影响处于复杂受力状态，其衬层受径向力的作用易产生脱层剥离现象，导致内衬层脱层剥离屈曲失效。基于经典的圆柱壳理论，建立薄壁内衬复合管径向力作用下的壳体动力控制方程，推导得到满足复合管径向压力达到临界值时的计算公式和内衬层最小厚度的计算方法，为后续研究应用提供理论基础。利用双线性内聚力关系建立数值分析模型，考虑内衬层厚度对薄壁内衬复合管径向屈曲的影响，将理论结果与数值分析结果对比分析。结合相关算例和试验结果与本文数学分析模型结果对比，进一步验证数学模型的准确性和可靠性。结果表明，复合管径向临界屈曲的数值分析结果、算例和试验结果与理论结果对比，最大误差均在实际应用允许范围内。研究方法可以用于分析径向力下复合管道内衬层的脱层屈曲问题，为进一步研究非开挖管道的内衬修复技术提供理论依据。     

H型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析

为了分析万能法轧制H型钢过程中不同接触区内摩擦力分布的规律,利用数值模拟法建立了H型钢的轧制模型。以铅为坯料,在给定轧制规程的前提下,系统地模拟了H型钢轧制的全过程;分析了翼缘和腹板变形区的长度、宽度等参数;最终获得了稳态轧制过程中摩擦力在不同接触区域内的矢量分布规律。研究结果表明:H型钢翼缘表层金属受到的摩擦力的方向指向变形区的中部,翼缘变形区存在前滑区和后滑区;H型钢腹板表面金属受到的摩擦力的方向一致,与轧制的方向相反,使得接触区基本为后滑区。     

纯剪切屈曲状态下板屈曲弹性嵌固系数研究

针对起重机金属结构局部失稳问题,在《起重机设计规范》中引入板边弹性嵌固系数来表征翼缘板对腹板的约束作用。应用有限元分析的方法,研究纯剪切状态下腹板弹性嵌固系数的取值依据。首先进行理想四边简支板临界应力有限元计算,并与理论值比较,检验有限元模型的准确性和加载方法的正确性。然后根据实际工程数据建立工字梁和箱形梁模型,进行纯剪切屈曲分析,讨论翼缘腹板的厚度比对弹性嵌固系数的影响,提出有益于工程应用的建议。     

起重机械立柱的局部屈曲失效分析与模型试验

局部屈曲失效是起重机械立柱结构失效的一种形式,对立柱结构的稳定性和安全性有着重要影响。针对起重机械立柱结构,基于薄板小挠度屈曲理论,对立柱薄板进行了局部屈曲失效分析,推导出均匀受压四边简支薄板的理想弹塑性屈曲载荷临界力和临界应力公式;利用ANSYS有限元分析软件,对立柱结构的薄板屈曲现象进行仿真,并且结合模型试验对失效现象进行了实物验证和对比分析。研究结论可作为起重机械立柱结构设计和安全校核的技术参考。     

薄壁箱型结构仿真与实验稳定性分析

文中以单节薄壁箱型结构为研究对象,针对不加筋和加筋2种结构形式,利用ANSYS特征值屈曲分析和实物试验对其进行稳定性研究,得到了加筋前后薄壁结构的极限失稳载荷和屈曲形态。仿真与试验结果都表明,加强筋的设置显著提高了薄壁箱型结构的极限失稳载荷,是一种非常有效的提高薄壁结构稳定性的方法。特征值屈曲分析得到的屈曲形态与试验比较一致,可方便快速地为加强筋的形状和位置优化提供理论依据。     

桥式起重机主梁翼缘焊缝的失效分析

起重机箱形主梁的盖板与腹板间的联系焊缝简称翼缘焊缝。在使用中,此焊缝常出现早期开裂现象。本文以桥式起重机为例,对产生这种现象的机理、成因、受力分析与改进对策等进行探讨。     

桥式起重机箱形主梁焊缝疲劳寿命研究

以某桥式起重机箱型主梁为研究对象,利用ANSYS软件对其进行静态分析,结果表明该起重机静强度以及静刚度均满足设计要求。依据英国标准BS7608,采用FE-SAFE疲劳软件,对主梁翼缘焊缝疲劳寿命进行分析,得出该起重机主梁下翼缘板与主腹板连接处的翼缘焊缝处疲劳寿命最低。并对该处采用不等边角焊缝模型进行对比分析,结果显示适当增加角焊缝一边的长度,且长边位于翼缘板上时,同一焊缝上两条焊趾处的疲劳寿命均有所提高,有助于改善焊接结构件的抗疲劳性能。     

叉车的门架计算

本文在理论分析和试验的基础上,对叉车门架计算的一些重要问题提出了看法和建议。文章重点讨论了六个问题:(一)门架的计算状态和计算载荷;(二)门架的外力计算;(三)门架的内力计算;(四)立柱翼缘的局部弯曲应力计算;(五)门架立柱的强度条件和危险应力点;(六)门架的刚度计算问题     

轴向冲击载荷下薄壁环形叠管动力屈曲分析

根据屈曲分析的有限元基本理论,利用ANSYS/LS-DYNA通过实体建模对薄壁环形叠管进行仿真计算,从网格密度、材料属性、单元类型、接触类型、沙漏控制等五个方面讨论了薄壁环形叠管在轴向冲击力作用下的屈曲变化情况,并得到了环形叠管不同时刻的变形情况和应力、应变分布情况。结果表明,采用该软件进行薄壁环形叠管的动力屈曲分析是可行的,能够代替真实实验,节省成本。研究薄壁环形叠管变形、屈曲特征为其在新型吸能元件、工程应用方面提出新的思路,对理论分析、实验指导具有重要意义。     

非对称型材压弯过程应变规律的有限元分析

以槽型铝材为例,应用ANSYSLS-DYNA软件的显式动力学有限元方法对非对称型材放边压弯过程进行了有限元模拟.主要分析了型材弯曲过程中等效塑性应变和弯曲切向应变的分布规律,提出了最小弯曲半径的近似计算方法.这对有效确定成形中的危险部位,避免拉伸失稳的发生具有一定的参考价值.模拟结果表明:型材翼缘末端处的应变值高于腹板处,是易产生拉裂的危险部位.     

薄壁腹板铣削加工刀具选择策略

本文从变形控制角度出发,对薄壁腹板铣削加工过程中刀具选择策略进行了理论分析与试验研究.