固体火箭发动机药柱热粘弹性瞬态响应分析

应用有限元法对固体火箭发动机药柱在环境温度作用下的瞬态温度场进行了数值模拟，并基于药柱的热粘弹性本构关系，计算了由瞬态温度场引起的应力应变响应.给出了绝热层与药柱交界面上应力分布曲线及危险点的应力随时间的变化规律。     

多因素下氧化石墨烯无石棉垫片应力场数值模拟

针对氧化石墨烯无石棉垫片的实际工作情况,建立螺栓法兰系统三维有限元模型,并运用Abaqus软件研究螺栓预紧力、介质内压及垫片尺寸3种因素对氧化石墨烯无石棉垫片应力场的影响;采用稳态温度场对不同介质温度因素进行研究,模拟实际工况下垫片的温度场及应力场分布。结果表明：垫片应力随着螺栓预紧力增大而增大,随着内压载荷及垫片宽度增大而减小;最高温度存在于垫片内侧,且随着介质温度升高,垫片内外侧温度差逐渐的增大;垫片应力沿径向由内到外呈现递增趋势,随着介质温度升高,垫片应力减小;垫片应力沿外侧周向分布不均匀,呈45°为一个周期变化。     

温度场作用涡轮增压器转子的应力变化规律分析

建立涡轮增压器转子的有限元模型,采用有限元软件ANSYS,通过热结构耦合分析,考虑稳态和瞬态温度场作用下,计算转子涡轮和压气机叶轮的应力云图,得到最大等效应力,分析不同转速条件下涡轮增压器转子的应力变化规律。结果表明:稳态温度场作用下,转子的温度分布呈现线性关系,与瞬态温度分布有一定差别。稳态与瞬态温度场作用下转子涡轮的最大等效应力随着转速的增加不断增大。不同的是,随着转速增加,稳态温度场条件下压气机叶轮的最大等效应力逐渐降低,而瞬态温度场作用时最大等效应力不断增大。     

基于有限元法分析影响钻机液压刹车盘温度场和应力场的因素

针对石油钻机液压刹车盘瞬态温度场,建立了有限元仿真分析模型,并运用ABAQUS对模型进行热-机耦合仿真计算,重点研究了参数改变对温度场和应力场分布的影响。在不改变刹车条件的情况下,仅仅改变对流换热系数、制动时间、热膨胀系数、热传导系数、摩擦因数等参数,得到的温度场、应力场分布及相关结论是一致的;对于刹车盘,降低整体的温度和应力,可以通过增大对流换热系数、减小热膨胀系数、增大热传导系数、减小摩擦因数来实现。仿真分析结论为研制性能更好的刹车盘提供理论指导。     

连铸中间罐盖热疲劳失效有限元分析

热效应引起的高温表面断裂是一个重要工程问题。由于热循环造成的热龟裂、表层剥落及热脆断是高温钢液存储罐盖、热轧辊、压铸模等工件的主要失效形式,热疲劳损伤裂纹主要是热应力与冲击热应力共同作用的结果。根据有限元技术和传热学理论,以高温钢液中间存储罐在热疲劳条件下其罐盖失效的物理解剖描述为基础,对实际罐盖的温度场、应力场进行ANSYS有限元计算,进而得出罐盖的瞬态温度场和热应力场的计算结果,并确定罐盖危险点。同时对罐盖热疲劳损伤及断裂产生的原因进行进一步的分析。分析结果再现罐盖部件所受的温度、应力、应变及失效的全过程,证明有限元分析模型和求解条件的正确性,从而提出一种实际部件热疲劳失效的有限元法,认为罐盖热疲劳抗力的改善主要取决于罐盖结构与使用的材料。该问题的深入研究,为后续罐盖材料与结构优化提供理论基础,对在高温和热冲击条件下工作设备热疲劳损伤问题、寿命预测及其控制具有重要参考价值。     

基于Workbench的汽机旁路调节阀结构强度与温度场分析

汽机旁路调节阀是核电系统中非常重要的阀门单元，可以调节系统的进出水或者蒸汽的进出量，起到控制温度和压力的功能。利用workbench仿真软件，结合瞬态热-结构耦合理论，对调节阀的阀体进行有限元分析，发现介质温度、施加压力、以及设置的边界条件对阀体平均应力和阀体变形量均有较大的影响，同时温度会使阀门局部受力更加复杂，应根据热-结构耦合理论，进一步研究稳态和瞬态温度场对阀门强度的影响，除此以外，在考虑温度的条件下，也要考虑流体震动频率的问题，以及气锤强振动对结构的影响，结合CFD方法进一步研究介质动态变化等综合因素对阀门阀体的可靠性研究。     

空间CCD相机光学窗口在轨热稳定性分析

计算了空间CCD相机光学窗口在满足面形要求下所允许的温度水平及温度梯度的变化范围,进行了窗口在空间热环境载荷作用下的瞬态温度场及稳态温度场的响应仿真,通过对计算结果的分析对窗口采取了相应的热控措施,取得了较好的热控效果。     

蓄热式加热炉烧嘴砖热应力数值模拟

在蓄热式加热炉的实际生产过程中，通常会有烧嘴砖损坏情况。文中主要对影响蓄热式加热炉中烧嘴砖裂缝的形成机理的影响因素进行了分析，并利用了Workbench软件对蓄热式加热炉中烧嘴砖的裂缝进行了热场应力场的数值模拟。结果分析表明，烧嘴砖裂纹产生的主要原因是由加热炉炉内所形成的高温应力对烧嘴砖产生了高温热应力冲击作用及高温周期性循环引起的高温热应力变化，同时烧嘴砖裂纹发生的位置正好处于高温应力的最大变化处，而不是应力最大处。与实际情况比较后发现，数值模拟的结果基本接近一致，说明数值模拟的结果可以比较准确地反映出蓄热式加热炉中烧嘴砖产生裂纹的原因。     

镗铣加工中心主轴箱热特性仿真及试验研究

对镗铣加工中心主轴箱进行三维建模,依据工况确定热源,计算得出热源发热量并作为热载荷,以计算得出的各换热面对流换热系数作为边界条件,对主轴箱温度场进行了模拟分析,得到温度场分布以及稳态、瞬态温度场变化规律。依据温度场模拟结果,进行了热-结构耦合分析得到主轴箱热变形。通过主轴箱温度测试实验对温度场模拟结果进行了验证,并对实验与仿真结果的误差进行了分析。研究结果为建立热特性分析模型以及热误差的补偿提供参考。     

基于ANSYS的直流电磁铁温度场仿真分析

基于ANSYS有限元软件对电磁铁温度场进行了稳态及瞬态仿真,仿真中考虑了热载荷和边界条件随时间的变化,仿真得到了线圈温度随时间的变化规律以及电磁铁其他部分的温度场分布。对电磁铁线圈进行了发热试验,试验结果表明本研究建立的电磁铁温度场仿真模型能够准确的计算出线圈温度随时间的变化规律。