大型压力锅结构-热耦合有限元分析

大型压力锅由于工作时锅内温度和压力都较高,分析其应力的分布情况时,必须考虑热和结构应力的双重作用。针对食堂及行军使用的旋合式大型压力锅,采用ANSYS有限元分析软件对其进行应力应变分析并对设计进行优化改进。结果显示,压力锅结构设计满足强度要求,并建议在大型压力锅锅体的设计中,应尽量减少突兀、复杂的形状,避免直角、尖角的出现,降低因应力集中带来的安全隐患。     

LNG全容罐热角保护结构有限元分析

摘要：热角保护结构的设计是大型LNG全容罐设计中的重点和难点。采用热一结构耦合分析方法,对1．6×10^5m3LNG全容罐的热角保护结构进行有限元计算。通过对泄漏事故工况下的温度场、位移场和应力场进行分析,为热角保护结构的设计提供建议和参考。     

鼓式制动器热-结构直接耦合有限元分析

鼓式制动器的制动过程涉及到接触应力场和摩擦生热温度场的相互耦合作用,在制动过程中,温度的变化会对结构的变形及材料属性产生影响,同时,结构的变形也会改变结构的热边界条件,进而又影响温度的变化。采用ANSYS直接耦合场方法建立鼓式制动器非线性仿真模型,考虑摩擦的影响,仿真计算一次紧急制动工况下鼓式制动器应力场、温度场以及摩擦副间接触压强分布随时间的变化情况。     

鼓式制动器热-结构直接耦合有限元分析

鼓式制动器的制动过程涉及到接触应力场和摩擦生热温度场的相互耦合作用,在制动过程中,温度的变化会对结构的变形及材料属性产生影响,同时,结构的变形也会改变结构的热边界条件,进而又影响温度的变化。采用ANSYS直接耦合场方法建立鼓式制动器非线性仿真模型,考虑摩擦的影响,仿真计算一次紧急制动工况下鼓式制动器应力场、温度场以及摩擦副间接触压强分布随时间的变化情况。     

蹄-鼓式制动器热弹性耦合有限元分析

首先探讨蹄—鼓式汽车制动器的摩擦接触热弹性耦合非线性动力学问题及其分析方法,包括摩擦生热模型、多物理场中的弹性体有限元模型、接触问题模型的建立方法以及相应的数值分析方法。然后,利用有限元分析软件ADI-NA建立一种新型蹄—鼓式制动器热弹性耦合动力学分析的三维有限元模型,确定对模型求解的位移边界条件和热边界条件,设定材料物性参数、加载过程及模拟工况,探讨进行制动器热弹性耦合有限元分析的过程,通过仿真计算得到制动器工作过程中摩擦副间接触力分布、制动鼓瞬态温度场、应力场、变形场等重要信息。     

减速器箱体的热-结构耦合分析

首先对整个减速器进行热分析,得到减速器的整体温度场分布。然后再根据减速器箱体所承受静载荷及减温度场分布分析结果对减速器箱体进行热-结构耦合及热-结构加载耦合特性分析。研究结果表明,箱体受到的机械载荷对箱体的最大应力影响较大,而箱体的温度场分布对减速器箱体的最大变形量影响较大。     

罩式退火炉空心密封圈的结构-热耦合有限元分析

建立了罩式退火炉空心橡胶密封圈的二维简化有限元模型;采用非线性有限元方法计算了不同规格的空心密封圈在相同工作条件下的变形及应力,并分析了热应力、密封圈的空心直径尺寸和橡胶材料的弹性模量对密封圈寿命的影响。结果表明,密封圈的空心直径越大,制成密封圈橡胶材料的弹性模量越小,密封圈的寿命越长。     

高速电主轴热结构耦合特性的有限元分析

分析了电主轴的各种热源及其发热量,建立了基于热一结构耦合的电主轴有限元分析模型,计算出电主轴复杂的热边界各种状况下的对流换热系数,利用有限元分析软件ANSYS对电主轴的温度场及其主轴的热变形进行仿真分析并进行实验验证.针对设计实例,提出了改善电主轴热态特性的措施,对改进后的电主轴进行有限元分析表明改进措施具有良好效果.     

宏微运动平台热-结构耦合有限元分析及优化

采用有限元热分析方法,构建宏微运动平台的热-结构耦合分析模型,对宏微运动平台的连接架及柔性铰链平台开展热特性分析。耦合场分析结果发现,相比无温度场载荷条件,连接架及柔性铰链平台的变形量增大。对运动平台的关键部件连接架进行尺寸优化,尺寸优化后的连接架最大变形量减少15.2%,总质量减少12.6%,最大应力减少20.3%。补充了传统的仅考虑结构载荷影响的方法,为运动平台的超精密定位和稳定运行提供更为全面的分析。     

高速磨削电主轴热-结构耦合有限元分析与仿真

在高速磨削加工中,电主轴的热结构状态直接影响高速加工机床的加工尺寸精度和表面质量。这篇文章利用传统理论对高速磨削电主轴进行了热-结构耦合分析,分别计算热稳态下主轴各种边界条件,在理论研究的基础上结合有限元软件进行热-结构耦合仿真分析,得到电主轴热变形主要与电机损耗、轴承发热与冷却液系统有关的结论。这一结论充分说明引起电主轴变形的主要因素,为今后在试验中建立电主轴热补偿体系以及减少热变形提供了有力的理论支持。     

汽车动力总成液阻悬置液-固耦合非线性动力学仿真

液阻悬置是一种先进的隔振元件,广泛应用于汽车动力总成的隔振系统中。目前对液阻悬置动特性的仿真均采用集总参数模型,模型所需的物理参数主要由液阻悬置相应的元件进行试验得到。以惯性通道-解耦盘式液阻悬置为研究对象,建立了其性能分析的液-固耦合有限元模型;利用该模型对其静、动特性进行了仿真,并和试验值进行了对比。计算分析了液阻悬置的-些内部特征参数的变化规律,其结果与液阻悬置的工作机理或试验结果相符合。利用液-固耦合有限元模型对液阻悬置进行仿真时,只需橡胶材料的应力-应变关系、液体的性能参数和液阻悬置的几何参数。应用该法可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计,有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。     

FM锻造法的试验与有限元分析研究

本文利用了一种简化8结点单元对FM锻造法做了有限元三维分析。此种简化单元在垂直试件某对称面方向仅取一层,并假定起始垂直该对称面诸边在变形过程中仍保持垂直。计算出之工件尺寸及形状变化与实验测定值十分相符。对FM法与普通拔长的计算结果作了比较后,证明FM法对压实芯部孔隙具有一定的效果。本文还就所用模拟材料对FM法锻造的最佳工艺参数提出了建议。     

大型航天真空罐的非线性有限元分析

为了准确模拟航天大型真空罐罐体与罐门以及底座与地面之间的接触,提出一种应用gap单元的非线性有限元分析方法。应用MSC.Patran和MSC.Nastran建立了某型号航天大型真空罐的有限元模型,为了考虑在真空罐工作过程中部件之间的非线性接触带来的影响,引入了非线性接触单元,并利用非线性有限元方法对该真空罐在三种工况下进行了强度分析,得到三种工况下罐体与罐门间的最大间隙分别为0.015 mm、0.017 mm以及0.018 mm,并对底座提出了减重优化的建议。通过计算结果分析了应用gap单元模拟非线性接触的合理性,结果表明gap单元能够有效的模拟罐体与罐门以及底座与地面之间的接触,从而为航天大型真空罐提供了更准确的强度分析方法。     

往复泵输液管道结构振动有限元法分析

泵的往复运动导致输液管道受多频率谐波激励。用有限元方法,建立管网系统结构振动分析模型,求得固有频率和振型分布,给出有工程实用价值的管道减振、消振的设计原则。     

轮轨两点接触的有限元分析

在轮轨单点接触计算分析的基础上,建立锥形踏面车轮的轮缘贴靠钢轨形成两点接触的计算模型,应用有限元参数二次规划法分析这一弹塑性接触问题。对不同载荷作用下的轮轨两点接触模型分别进行计算,得出了大量的轮轨接触状态、接触力的分布及变化规律。这些计算结果将有助于找到缓解钢轨侧磨和轮缘磨耗的方法。     

MODELING AND SIMULATION OF WORKPIECE TEMPERATURE IN GRINDING BY FINITE ELEMENT ANALYSIS

The quality of ground workpieces is largely determined by the accuracy of dimensions and geometry, and by the surface finish. The thermal stress to which workpieces are subjected during the grinding process, characterized by the temperatures that develop, plays a major role as far as the economical fulfillment of high-quality requirements is concerned. Too high thermal stresses have a deleterious effect on the workpiece, leading to changes in specific service characteristics. This paper predominantly concerns experiments to determine the temperature when grinding cemented carbides. In this context, the temperature fields developing in the workpiece were examined for different grinding conditions, both on the basis of experiments and calculations by means of finite element analysis (FEA). The simulations show a rise in surface temperatures in the workpiece from the run-in to the run-out phase of the grinding process. The analysis indicates that the-grinding process gives rise to an inho-mogeneous distribution of the material properties of the workpiece, along the grinding direction.     

基于频响函数相关性的灵敏度分析的有限元模型修正

有限元模型的修正对机械结构的动态特性进行准确而可靠的预测是很重要的。利用试验测试和预测的有限元模型计算得到的频响函数（FRF），引入两种频响函数相关性的判定标准，提出基于频响相关函数的灵敏度分析的修正方程。数值实例研究结果表明，该方法利用少量的测量数据，即使测试数据含附加噪声，也可在很宽的频率范围内得到接近真实结构的有限元模型修正解。本文的方法可适用于大型复杂结构的模型修正。     

ANALYSIS OF ROLLING BY ELASTO-PLASTIC FINITE DEFORMATION CONTACT BOUNDARY ELEMENT METHOD

ＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＲＯＬＬＩＮＧＢＹＥＬＡＳＴＯＰＬＡＳＴＩＣＦＩＮＩＴＥＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＣＯＮＴＡＣＴＢＯＵＮＤＡＲＹＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＨｕａｎｇＱｉｎｇｘｕｅＳｈｅｎＧｕａｎｇｘｉａｎＸｉａｏＨｏｎｇＴａｉｙｕａｎＨｅａｖｙＭａ...     

汽车钢板弹簧的应力和变形分析

应用有限元法对一种在垂直力作用下的3片式钢板弹簧进行分析,其中应用8节点块单元对板簧进行实体建模,采用接触分析来模拟板簧各片逐渐进入接触的情况。对钢板弹簧的中心螺栓、U型螺栓夹紧和卷耳、吊耳部分的铰链约束进行独特的处理。应用所建立的有限元模型计算板簧的应力分布和载荷-变形曲线。对该板簧进行的实验应力分析表明,应用该有限元模型得到的计算应力和载荷-变形特性与试验结果吻合较好。     

缩口过程的刚塑性有限元分析

考虑到材料应变硬化和摩擦边界条件等,应用刚塑性有限元法分析窗口过程,得出用不同模角缩口时工件的应力、应变分布和变形情况,讨论了模角对变形力和等效应变速率、静水压力分布的影响。对刚塑性有限元计算的结果与试验结果进行比较,并提出缩口的最佳模角。