一种长桁接头壁板静强度校核计算

本文以机身长桁连接接头为研究对象,给出了机身长桁连接接头壁板在拉伸载荷及附加弯矩共同作用下的工程校核计算方法。首先考虑了长桁-蒙皮轴向载荷在接头处的分配,然后根据计算所得接头载荷计算整体拉伸应力和偏心导致的弯曲应力及附加弯矩引起的附加弯曲应力得到接头壁板处最大的拉伸应力,最后可计算接头壁板的安全裕度,对其静强度进行校核。     

变化风场中直升机阵风载荷分析

为精确计算直升机阵风载荷,建立了同时考虑变化风场时间导数和空间梯度的直升机非线性动力学模型.通过质心处过载系数的时域响应仿真实现直升机阵风载荷计算分析,并与工程估算公式计算结果进行对比.由于全面考虑了直升机旋翼、尾桨、机身、垂直安定面和水平安定面等部件对阵风载荷的影响,对比结果验证了该方法在小前进比前飞时具有更高的精度.分析表明垂直方向阵风载荷对直升机结构强度影响较大,且在相同前进比时阵风载荷与阵风强度呈近似线性关系,所发展的方法能够适用于直升机在不同飞行状态和变化风场中的阵风载荷分析.     

大迎角下机翼与机身的亚音速气动载荷的非线性计算

本文计算机翼和机身在大迎角下计入气流沿某已知线分离时的亚音速非线性气动载荷。假设分离旋涡是对称的,且没有发生破裂。用附着涡格模拟机翼中面和机身表面,用自由涡线模拟分离面。涡系满足翼面和机身表面边界条件、分离条件和自由涡线与当地速度相切的条件。旋涡诱导的速度用毕奥一萨瓦尔公式计算,对亚音速小扰动流并采用戈泰特变换。以松弛法求解旋涡强度和自由涡位置,然后计算机翼和机身上的气动载荷。结果和实验一致得很好。     

三体船波浪设计载荷的三维时域水弹性理论研究

针对三体船波浪设计载荷问题,本文提出了三维时域非线性水弹性理论和非线性设计波法的计算三体船纵向波浪载荷方法,该法考虑了船体弹性效应和砰击载荷等非线性因素的影响。在巡航和极限工况下,将水弹性计算值与三维频域长期预报值、劳氏三体船规范计算结果进行了比较分析,发现在巡航工况下的水弹性计算值与规范值比较接近,可给出三体船的波浪载荷特征值,极限工况的计算值远大于规范值,本文建议在三体船结构强度校核时,应该增加极限工况。本文方法可为三体船相关规范修订和结构设计优化提供参考。     

飞机结构中纵横加筋对蒙皮屈曲的影响

飞机结构中蒙皮及其加筋结构是构成机身和机翼的重要组成部分,其结构强度对于保证飞机安全性有重要的作用。对蒙皮而言,屈曲是其主要的设计失效模式,因而临界屈曲载荷则是蒙皮结构强度的重要表征。工程中计算蒙皮的临界屈曲载荷时,为了安全,通常把蒙皮作为四边简支(铰支)板来进行计算,而实际结构中纵横加筋给蒙皮提供的边界支持是介于四边简支和四边固支之间的,数值计算(有限元线性分析和非线性分析)的结果与理论计算结果的对比体现出这一点。     

圆柱齿轮传动的三维接触分析

本文用三维有限元、柔度矩阵及数学规划方法对直齿和斜齿齿轮的齿面接触状况进行了三维分析。分析时计及了轮齿变形，轴和轴承的变形，以及被计算齿轮同一轴上其它同时工作齿轮的影响，通过分析计算获得了载荷在同时啮合各齿对之间的分配，载荷在轮齿接触线上的分布，以及载荷作用下齿轮副的传动误差，为齿轮系统的动、 静强度设计提供了精确而可靠的理论依据。     

基于直接计算的半潜式平台结构总强度评估

半潜式平台是船舶与海洋工程领域重要的浮式装置,采用直接计算法对某半潜式平台结构的总强度进行了评估.对半潜式平台结构进行有限元模型化,根据海况不同将静水、正常工作和风暴自存3种状态划分为48种计算工况,利用频域内的三维线性水动力理论和设计波法计算半潜式平台在各工况下的波浪载荷,同时考虑各工况下的莫里森力,风载荷,锚链预张力,吊车载荷、钻井载荷等载荷,进而计算平台在48种工况下的应力响应.根据ABS规范对平台结构总强度进行了校核,并对不满足许用应力标准的结构给出了相应的修改建议.结果表明,直接计算为平台结构强度评估提供了有效技术手段,评估结果可为半潜式平台的设计开发提供参考.     

高能螺旋压力机整体机身有限元分析及结构改进

以公称力为4000kN高能螺旋压力机的整体铸钢机身为对象，利用先进的CAE软件对其进行了有限元数值分析，计算出应力、变形和前8阶振型，并以此进行了结构改进，研究了机身结构对机身强度和刚度的影响，其研究结果对重型机械机身结构设计有着重要意义。     

基于ANSYS的埋地套管力学分析

运用ANSYS软件,建立了埋地套管的三维有限元模型。通过室内实验,分析了埋地套管管中心应力与地面施加载荷之间的关系,以及不同载荷下套管长度方向上的应力分布规律,并与有限元模拟结果进行对比,验证了模型的可靠性。最后结合油田几种套管案例建立了三维有限元模型,分析了套管达到屈服强度后的地面施加载荷的临界值,研究结果可为管道与套管的安全防护提供一定的参考。     

热载荷对三维编织复合材料拉伸性能的影响

针对热载荷对三维四向编织复合材料拉伸性能的影响,基于材料细观结构几何模型,推导了三维四向编织复合材料稳态热传导分析有限元方程,建立了三维四向编织复合材料热力耦合行为分析力学模型.将稳态热传导分析得到的温度场作为热力耦合分析时的热载荷,并施加相应的机械载荷,完成了热力耦合强度预报.研究结果表明螺旋型纤维等效模型的数值预报结果与实验数据基本吻合,说明该模型能有效地计算三维编织复合材料的纵向拉伸强度;边界热流对小编织角三维四向编织复合材料的纵向拉伸强度影响较大;该研究为后续的瞬态热传导分析分析奠定了基础.     

运用有限元理论对JG21—63A开式压力机机身静态特性分析

利用大型有限元分析软件ANSYS,以开式压力机机身为研究对象,对JG21—63A开式压力机进行三维建模．应用ANSYS有限元分析软件对机身结构进行强度和刚度分析,从而获得了机身的等效应力分布和等效位移分布规律,并根据分析结果,对结构进行优化,从而达到减轻自重的目的,为结构的合理设计与改进提供了可靠的依据．     

高能螺旋压力机整体机身有限元分析及结构改进

以公称力为 4 0 0 0kN高能螺旋压力机的整体铸钢机身为对象 ,利用先进的CAE软件对其进行了有限元数值分析 ,计算出应力、变形和前 8阶振型 ,并以此进行了结构改进 ,研究了机身结构对机身强度和刚度的影响 ,其研究结果对重型机械机身结构设计有着重要意义     

斜齿轮传动的齿面闪温计算

本文用三维接触分析方法确定了斜齿轮齿面的载荷分布，进而用线接触弹流理论和Block基本公式分别计算了斜齿轮在工作状态下的齿面闪温分布，计算结果可与ISO标准的闪温准则联系应用，为航空斜齿轮的胶合强度校核提供了一种比较精确的计算方法。     

外挤压作用下水平井筛管弹塑性有限元分析

本文考虑弹塑性非线性特性,提出了一种井下割缝筛管弹塑性强度评价理论.计算出开缝筛管的外挤压载荷;根据筛管缝型,建立了筛管三维弹性和弹塑性有限元分析模型.得出筛管弹性和塑性分布区域和应力分布规律,并对水平井筛管进行外挤压强度评价.本研究为割缝筛管的设计和割缝筛管强度标准提供依据.     

基于连续介质损伤模型的复合材料连接件失效分析

对4种不同铺层顺序的复合材料销钉连接件进行了挤压试验,得到复合材料销钉连接件的挤压强度和弦向挤压刚度,分析了载荷方向偏角对失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度的影响规律。基于连续介质损伤力学理论,建立了复合材料销钉连接件在挤压载荷下的三维非线性数值模型,其中,采用最大应变准则预测纤维损伤的萌生,损伤演化规律则采用双线性损伤本构关系。基于物理失效机制的Puck准则对基体损伤的起始进行判定,根据断裂面内的等效应变表征基体损伤的扩展。该模型还考虑了剪切非线性和就地强度效应对挤压强度和损伤扩展的影响。基于此模型分析了销钉连接件在挤压载荷下的失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度。试验结果和计算结果较好吻合,验证了模型的准确性和适用性。     

42CrMo钢CT试件应力强度因子的计算方法研究

以风电变桨轴承用42CrMo钢为研究对象，利用Abaqus并采用退化的奇异单元建立了初始裂纹三维有限元CT试件模型，同时进行了裂纹前缘的应力强度因子数值计算。在远离裂纹前缘部分采用六面体网格划分。采用围线积分的方法提取裂纹前缘应力强度因子分布情况，并将数值计算结果与理论计算结果进行对比分析，得到了裂纹前缘应力强度因子分布规律以及在不同载荷和裂纹长度的条件下裂纹前缘应力强度因子的变化规律。     

提升用钢丝绳的强度计算及其分析

钢丝绳在工作过程中经受各种载荷的作用,如拉伸,扭转、弯曲和接触应力以及动载荷。本文就其中的拉伸、扭转、弯曲等几种主要载荷与钢丝绳的强度计算进行了分析并对现行的按规定的安全系数的强度计算作了适当的评价。     

基于ANSYS的渐开线直齿圆柱齿轮仿真分析

利用有限元软件ANSYS的建模功能,建立渐开线标准直齿圆柱齿轮的二维和三维有限元模型,在此基础上对静载荷作用下齿轮的齿根应力和齿轮变形进行有限元分析,比较二维模型和三维模型的模拟结果,并与传统的齿轮强度计算方法作比较,指出传统计算方法的不足,为齿轮优化设计提供1种新的设计方法和理论依据。     

脉冲载荷影响岩石动态断裂韧性的有限元分析

依据岩石材料的力学性质以及中心裂纹圆盘试件在脆性材料断裂韧度测试方面的优越性,提出了在霍布金森压杆上使用中心裂纹圃盘试件来测试岩石动态断裂韧度的试验方法。利用有限元分析软件,通过对该试验系统的纯Ⅰ型加载情况下的三维动力学有限元计算,系统的分析了加载脉冲上升沿对岩石类材料动态断裂韧度测试的影响。通过比较中心裂纹圆盘试件动态应力强度因子的近场解和远场解,依据有限元分析结果确定动载荷脉冲上升沿时间对岩石动态应力强度因子的影响,从而选择合理的时间值。     

六轮小车式起落架地面载荷分析研究

为了分析起落架支柱柔性和机身柔性对飞机地面运动载荷的影响,应用动力学基本原理,建立了六轮小车式起落架动力学模型及全机模型。对活塞杆与外筒柔性化处理,并在对称水平着陆、机尾下沉着陆和滚转着陆3种着陆工况下,分析了小车式起落架的载荷分配情况,研究了着陆工况及支柱柔度对小车式起落架载荷分配的影响。对机身进行柔性化处理,分析机身柔性对地面载荷的影响。结果表明：支柱柔度对起落架航向载荷影响较大,对垂向载荷影响较小;考虑机身柔性后,弹性机身变形吸收能量,有助于减弱机体振动,起落架及轮胎上的载荷也明显减小。