热力管系弹性变形和应力的有限元分析

本文根据弹性理论,用有限元法对热力管系的热弹性变形和应力进行了较细致的分析计算。得到了整个管系及所有支承弹簧和滑动支架的变形和应力状态,并对管系的可靠性提出了评定,为该热力管系的改造设计提供了重要依据。本文的方法同样适用于其它复杂热力管系的变形和强度计算。     

扁挤压筒应力的光弹性与有限元分析

针对扁挤压筒内应力的解析法求解非常困难，且很难有精确理论解的特点，用光弹性实验方法确定挤压力的作用方式，以此作为有限元计算的边界条件，对扁挤压筒内部应力场进行分析计算。结果表明，实验分析与数值模拟结果吻合较好。采用光弹性和有限元相结合的分析方法，提高了计算的精度，也为挤压模具的优化设计提供了新的途径。     

弹性闸板应力和变形的分析及计算

介绍了按实际工况建立的弹性闸板力学模型。给出了利用计算机求解的有限元和有限元半分析法。通过光测和电测等实验应力分析 ,验证了理论分析的正确性。利用计算机进行大量系列计算和空间曲面拟合建立并简化了解析式 ,使之成为实用的计算公式     

脉冲激光多迭加频率除锈研究

阐述了脉冲激光多迭加频率除锈研究,构建了Gaussian分布脉冲激光作用下激光除锈的基体材料温升过程的热传导一维线性方程.通过脉冲激光除锈基于烧蚀气化机理的过程分析发现,在采用脉冲激光进行材料除锈时,前一部分激光首先达到高温烧蚀气化阈值,作用于材料本体表面使其升温,后续激光用于材料除锈.     

残余应力对装甲钢板抗弹性能影响的有限元模拟

建立了普通钢芯子弹射击4.6 mm厚装甲钢靶板有限元模型,将试验测得的沿板厚方向分布的残余应力赋值于有限元模型,研究了靶板初始残余应力对其抗弹性能的影响,并用试验结果对模拟结果进行了验证。结果表明：有初始残余应力靶板背凸高度和弹坑深度的模拟结果与试验结果相符,相对误差分别仅为2.0%和4.8%,证明模型准确;与无初始残余应力靶板相比,施加初始残余压应力后靶板的背凸高度和弹坑深度均减小,说明其抗弹性能提高;随着施加残余压应力的增大,靶板抗弹性能呈现出略微提升的趋势,但提升幅度很小。     

地铁用弹性车轮应力分析及其多轴疲劳评估

基于Ansys有限元软件,分析国内某地铁用弹性车轮压装过程和服役过程的应力,对服役过程的疲劳进行评估,并对实物进行疲劳试验,分析疲劳试验前后刚度变化。结果发现：弹性车轮压装过程中,压盖为等效应力最大的组件,周向拉应力占主要贡献;弹性车轮服役过程中,压盖螺栓孔等效应力是其他组件的1.5倍以上,其中周向应力占主导作用;轮箍疲劳薄弱部位为轮箍内侧与橡胶接触区域,压盖疲劳薄弱区域为螺栓孔区域：弹性车轮经过疲劳试验后,金属元件探伤未发现疲劳裂纹,刚度变化小于20%。     

基于Workbench的碟式分离机转鼓应力等效线性化分析

根据压力容器分析设计标准和分类准则,结合碟式分离机转鼓应力分布特点,对碟式分离机转鼓的应力分类和强度评定问题进行讨论。本文简略介绍了应力等效线性化的基本原理以及应力分类线选择等问题。通过Workbench有限元分析软件对碟式分离机转鼓进行应力等效线性化分析,对各条路径上分离出来一次总体薄膜应力、一次弯曲应力和一次薄膜应力+一次弯曲应力按照对应的失效准则进行校核,得出碟式分离机转鼓在正常工况下运行是安全可靠的。计算得出的转鼓各部件最小安全系数为结构进一步优化提供了理论依据。     

高压厚管板的有限元分析计算

本文对氨冷器管板进行了有限元分析计算．采用有效弹性常数的概念使管板计算简化为轴对称问题，给出了表面总应力分布，对各危险截面进行了应力线性化处理．并按照JB4732-95进行了强度评定，得出了一个安全而经济的管板计算厚度。     

弹性楔式闸阀阀体应力及位移分析

通过对42in.150磅级弹性楔式闸阀阀体从设计和试验等环节上进行有限元应力及位移分析，提出了解决150磅级大口径楔式闸阀阀体变形过大影响密封性能的方法。     

非线性螺旋弹簧弹性特性的有限元分析

介绍了一种非线性螺旋弹簧的几何建模方法,在考虑接触非线性和几何非线性的情况下建立了该螺旋弹簧的有限元非线性计算模型,开发了相应的有限元分析计算程序,给出了典型非线性螺旋弹簧的计算实例。     

具有应力和厚度约束的平面弹性体结构拓扑优化设计

研究了具有应力和厚度约束的弹性平面体结构拓扑优化问题。这类问题不同于一般意义的拓扑优化问题 ,其优化结果不仅得到最优拓扑 ,而且得到最优形状和尺寸。建立了这类问题的数学模型 ,给出了求解策略 ,算例表明算法是有效的     

大型球罐有限元应力分析设计技术

随着石油化工行业的发展,球罐的尺寸越来越大型化。球罐向大型化发展的趋势已对传统的常规设计方法提出了新的研究课题。通过对球罐应力分析设计技术的综合论述,指出有限元应力分析方法将是大型球罐最主要的设计方法。     

基于应变能和拓扑描述数组的三维弹性体拓扑优化设计

提出一种基于应变能和拓扑描述数组的三维弹性体拓扑优化设计方法。该方法通过定义三维弹性体的拓扑描述数组实现了在拓扑优化设计的过程中单元网格的快速重新划分及结构拓扑信息的记录、设计域及非设计域的定义和单元的删除,将应变能低的单元定义为低效或无效的单元,在拓扑优化的过程逐步去除应变能低的单元获得结构的优化拓扑,该拓扑优化设计方法采用ANSYS软件的APDL语言实现。在程序设计中采用巧妙的增加应变能阈值的技术以避免设计灵敏度分析所带来巨大的计算工作量,从而提高了拓扑优化的效率,在整个拓扑优化设计过程中不需要人工控制的参数,程序通用性好。数值结果表明该方法高效简单,得到的最优拓扑符合工程结构的特点。     

石英挠性加速度计摆片组件的应力分析

针对石英挠性加速度计摆片组件的梁易产生断裂的现象,通过分析石英挠性加速度计的工作原理,利用Pro/E分别对石英摆片和铝合金骨架进行了三维建模并装配,然后根据载荷计算在ANSYS中对装配件进行了系统的应力分析,给出了石英摆片组件在实际偏移0.02 mm最大位移下的变形场和应力场,并根据应力场分布提出了石英摆片梁结构的优化方案。研究结果表明,石英摆片组件的最大应力随着加速度载荷的增加保持不变,且小于石英材料的许用应力。     

TC4管状零件内壁加工残余应力计算及其有限元分析

针对残余应力对加工零件使用性能有严重影响以及TC4材料难以用X射线法进行残余应力测量的现状,提出了一种通过测量外壁应变来计算TC4管状零件内壁加工残余应力的方法。为验证该方法的正确性,在有限元软件中对模型内壁进行分层施加预定的随深度变化的残余应力,并用生死单元技术将内层单元逐层“杀死”来模拟实际实验中应力层被腐蚀的过程。根据外层不断变化的应变以及推导出的计算公式来计算内壁随深度变化的残余应力,并将计算得到的残余应力与之前所施加的应力进行对比,可发现该方法求得的残余应力值准确度较高,由此可以得出结论：该方法可用于测量实际零件的残余应力。     

喷射成形沉积坯热应力及残余应力分析

利用有限元技术计算了沉积坯在生长形成过程及形成后的温度场,利用该温度场计算了沉积坯的瞬时热应力场和残余应力场,计算结果表明沉积坯在沉积的初始阶段冷却速度较大,沉积坯底部的残余应力和瞬时热应力最大。     

高温螺栓-法兰连接用弹性垫圈刚度设计

采用有限元法对弹性垫圈轴向载荷下的变形规律进行了研究，并以此为依据．提出了利用变形协调分析对高温螺栓-法兰连接中弹性垫圈刚度进行设计计算的方法。     

液压缸弹性变形研究

对法兰支撑液压缸进行了受力分析,通过理论推导,得出液压缸缸体在高压液体的作用下产生的径向弹性变形公式,将100 MN油压机液压缸的设计参数带入公式,计算缸体的径向弹性变形量,并通过有限元分析,对理论计算的结果进行验证。     

螺栓-法兰连接用弹性垫圈载荷变形特性研究

采用有限元分析方法和压缩回弹性能实验对螺栓-法兰连接用弹性垫圈在轴向载荷下的载荷变形响应关系进行了计算模拟和实验研究,计算结果与试验数据较为吻合,表明本文提出的有限元分析模型可较好地用于研究弹性垫圈的力学行为。在此基础上,通过对模拟计算数据的数值拟合,得到了轴向载荷下弹性垫圈的压缩、回弹性能公式,为弹性垫圈的规范化、参数化设计以及含弹性垫圈的螺栓-法兰连接系统的紧密性分析与设计提供依据。