ANSYS模态综合法技术

结构系统动力分析通常采用总体结构有限元法,但该方法对于复杂大型结构(如飞机、车辆、船舶、高层建筑等整体结构)进行分析存在计算规模大、计算时间长、所用的磁盘空间、计算机系统太庞大等问题,特别是用有限元法进行较高频率振动分析时,要求结构被划分成非常多的单元数,以便获得详细的位移和应力特性.这时结构模型的节点自由度可能达到几十万甚至上百万,直接求解如此庞大的模型是很困难的.即使能够分析,也要耗费大量机时,效率极低.……     

基于交流架空输电线路附近工频电场的研究

针对交流架空输电线路附近工频电场计算难的问题,采用有限元法进行分析.对有限元法的思想、网络剖分、无限元的引入等问题进行描述,全面介绍有限元法的原理;从模型建立、有限元法计算、结果验证的过程,系统地对交流架空输电工频电场分析,并给出了建筑物附近交流架空输电线路工频电场的分析.     

基于Patran和MSC Nastran的压电智能桁架结构振动模态分析

用Patran和MSC Nastran分析压电智能桁架结构振动模态,验证基于有限元法建立的智能桁架结构机电耦合动力学模型的正确性和有效性.结果表明：采用Patran和MSC Nastran针对2种典型压电智能桁架结构开展振动模态分析的结果,与采用基于有限元法建立的数学模型计算得到的模态频率及实验测试模态频率近似相等,验证基于有限元法模型的正确性和有效性,为开展主动振动控制器的设计提供模型和技术支持.     

复合地基三维动力固结过程的数值仿真

基于有限元法建立复合地基三维固结过程的动力学模型.该模型包括桩-土相互作用、土壤-孔隙流体材料等的非线性特性.通过子模型和嵌入区域技术,降低计算规模,提高计算模型的收敛性,并建立针对此类问题的基本分析流程和方法.     

组合结构等效阻尼比的确定及在有限元计算中的应用

针对组合结构动力响应计算中,一般根据工程经验确定结构阻尼比,往往导致结构动力响应计算结果偏小,不利于结构安全评估的问题,首先根据复阻尼理论与结构动力学方法,推导出组合结构的等效阻尼比计算公式;然后,以某体育场组合结构为工程背景,在有限元法基础上使用ANSYS软件建立该结构的有限元模型.根据计算出的自振特性以及利用ANSYS二次开发功能所形成的阻尼刚度矩阵,实现等效阻尼比的有限元法求解.计算结果表明,等效阻尼比能够正确反映组合结构的动力特性,从而可以科学地计算其动态响应.     

星载大型可展开桁架天线热变形分析

为保证某星载大型可展桁架天线在轨运行时能可靠工作,对其进行建模并用有限元法分析该模型;用I-deas计算天线在不同轨道位置的温度场分布;以计算得到的温度作为结构分析的载荷,计算天线反射面在各轨道位置上的均方根误差,实现天线在空间环境下的温度场和热变形分析.该方法对星载天线的结构设计和热控制起到一定的参考作用.     

某螺旋簧结构驱动桥有限元分析

用有限元法计算分析螺旋簧结构驱动桥在多工况下的结构应力,找出结构薄弱环节并加以改进.     

基于无网格径向点插值方法的简谐激励下的连续体结构拓扑优化

针对用有限元法进行连续体结构拓扑优化时需不断重构网格来处理网格畸变和网格移动,且存在数值计算不稳定等问题,基于无网格径向点插值方法(Radial Point Interpolation Method,RPIM)对简谐激励下的连续体结构进行拓扑优化.选取节点的相对密度作为设计变量,以结构动柔度最小化为目标函数,基于带惩罚的各向同性固体微结构(Solid Isotropic Microstructure with Penalization,SIMP)模型建立简谐激励下的优化模型;采用伴随法求解得到目标函数的敏度分析公式;利用优化准则法求解优化模型.经典的二维连续体结构拓扑优化算例证明该方法的可行性和有效性.     

关于组合结构中的连接条件及其有限元法实现

冯康教授在[1,2]中建立了组合弹性结构的力学模型及其相应的数学理论。在此基础上可以发展有限元法并证明一般性的收敛定理. 本文根据这一理论,对用有限元法分析组合结构提出一个具体的实现方案,主要是讨论连续和离散模型中有关连接条件的问题.     

基于Abaqus的机油加注口盖密封分析

用有限元法对某汽油发动机机油加注口盖进行密封分析,建立有限元模型并考虑塑料材料和接触非线性等,以考察其盖密封性能.分析结果表明,弹簧片产生的装配力和机油加注口盖局部的结构刚度等对密封结果有影响.分析获得合适的装配力,以满足密封要求.     

超大型连续式跨声速风洞地震安全分析

采用有限元法对某超大型连续式跨声速风洞进行地震安全分析。使用ANSYS建立整体结构模型并施加实际约束,为确保计算精度和计算效率,采用实体壳单元SOLIDSHELL进行网格划分;依据JB/T 4710—2005《钢制塔式容器》和仿真模态分析进行水平地震力计算;基于JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》对风洞进行强度评定。计算结果表明：在地震载荷作用下,该风洞主体结构强度安全裕量较大,其结构形式合理可靠。     

超声机床无接触供电装置结构参数对感应耦合系数影响研究

针对超声加工机床用无接触电能传输系统,提出一种具有新型铁心拓扑结构的旋转变压器,借助有限元法分析了变压器铁心的主要结构参数及初、次级绕组布置方式对旋转变压器耦合性能的影响.并通过互感电路模型对其所需的补偿电路参数进行计算.仿真结果表明,采用该新型铁心拓扑结构可较为明显地提高旋转变压器的耦合系数,而其功率因数和输出特性可通过合理的补偿措施进一步提高,从而改善整个无接触供电系统的性能.     

销钉连接叶片固有特性分析有限元模型研究

计算销钉连接转子叶片动频需采用有限元接触技术,而非线性接触分析难度和计算量都较大,因此提出两种线性简化工程模型,将求解非线性问题转换为求解线性问题,从而大大降低了分析难度和计算量.经检验其计算结果精度可满足工程分析要求.同时对简化柔度矩阵法及面约束简化模型有限元法计算的动频结果进行了分析,对发动机叶片固有振动特性分析有帮助.     

基于周期性半模型的中低速磁浮用直线电机的性能计算分析

中低速磁浮列车直线感应电机磁路不对称且受纵向及横向边端效应的影响,性能计算困难.文章分别采用磁路法、二维有限元法及三维有限元法进行了直线电机的牵引力及法向力计算,在全模型三维有限元仿真基础上提出采用周期性半模型有限元仿真方法进行电机性能仿真,并搭建了中低速磁浮列车直线电机静态测试平台进行测试验证.通过对比测试发现,周期...     

滚动轮胎有限元建模及温度场仿真分析

研究滚动轮胎温度场分布的问题,为了解决温度场试验较难获得轮胎内部温度,重复性差等缺点,以实体轮胎为建模对象,建立了胎体帘线模型与轮胎橡胶材料模型,并将模型在充气压力下的自由模态各阶频率值与试验值相比较,在验证了可行性和正确性的条件下,嵌入了轮胎生热、传热模型以及试验测得的热边界条件,对轮胎稳态温度场进行了仿真,明确了稳态温度场分布图和轮胎内部最高温度与车速间的函数关系及二次拟合公式,并简单分析了轮胎温度分布规律.仿真结果表明,利用有限元法建立的模型及温度场计算是正确的,可为轮胎的结构和配方设计等方面提供了依据.     

钢筋混凝土拱肋劲性骨架爬模施工分析

以国内某主跨300 m的外倾式非对称系杆拱桥为例,采用三维有限元法分析靠拱脚段钢筋混凝土拱肋爬模施工过程中劲性骨架的受力状态. 为简化计算,从结构安全和满足桥梁施工要求出发,合理假定模板系统及劲性骨架的载荷分担率,将劲性骨架简化为空间杆系、载荷简化为节点载荷. 该方法计算模型简单、结果偏于安全,可用于类似结构的工程近似计算.     

多层SAW器件叉指换能器错层布局研究

利用COMSOL软件建立了采用平层叉指换能器(IDT)布局及错层IDT布局的两种多层声表面波(SAW)器件模型,通过有限元法分别计算了两种模型在不同的薄膜层厚度、电极间距条件下的特征频率、机电耦合系数以及导纳比,并将这些结果进行了对比分析.结果表明:采用错层IDT布局的多层SAW器件在保证器件性能的条件下,结构尺寸可以...     

柴油机曲轴的多柔体动力学仿真与疲劳分析

将多柔体动力学方法引入到曲轴计算中,并结合有限元法和模态叠加法建立柴油机曲轴动力学仿真模型.通过动力学仿真分析曲轴的应力和位移等动力响应,为曲轴的动态疲劳分析提供依据,为曲轴设计提供参考.     

用MSC.Patran快速建立双轴柔性铰链六面体有限元模型

有限元模型的建立是工程分析中的重要步骤之一.在对实体模型进行分析时,通常要先进行Tet(四面体单元)划分来初步求解.但根据有限元法理论,Tet模型求解的精度不高,而Hex(六面体单元)模型具有更高的求解精度.因此对于一些对分析精度要求较高的结构,还需进行Hex划分以精确求解.本文将介绍如何在Patran环境中对双轴柔性铰链进行六面体快速建模.     

一种钣金件结构强度计算和优化

用"有限元法"对设计产品进行强度计算,并通过计算结果对设计产品进行优化改进是新产品研发过程中不可缺少的环节,随着CAD/CAE/CAM等技术的普及,这种方法在缩短新品开发周期及节约成本方面的作用更为凸显."有限元法"的有效性不仅体现在有限元应用软件本身,更体现在对实际模型进行抽象、简化的过程及结果中,即分析模型的"边界条件".