基于ANSYS的桥梁检测车回转平台有限元分析及结构优化

回转平台是桥梁检测车中的主要部件之一,具有钢结构和受力情况复杂的特点,对桥梁检测车的整机性能具有重要影响。运用大型有限元分析软件ANSYS,对某型号桥梁检测车的回转平台进行强度和刚度分析,得到回转平台应力和应变分布情况。然后以上述分析结果为基础,从转台结构形式和结构几何参数着手,对回转平台进行结构优化。有限元计算结果表明:经过优化后,回转平台整体应力分布得到改善,最大等效应力降低42.269%,最大变形量减小6.191%,结构自重减轻8.039%,回转平台综合性能得到大幅提升。     

新型20m桥梁检测车的行走支腿结构接触有限元分析

针对所设计的新型20m桥梁检测车的两对行走支腿结构,利用Pro/E软件建立了箱式结构的实体模型,采用有限元软件ANSYS定义了轴与轴套、耳板和液压油缸的4个接触对,并进行了接触非线性分析求解。有限元分析结果表明,所设计的箱式焊接支腿结构的应力在设计允许范围内,具有足够的强度来承受桥梁检测车整车质量。接触有限元分析为校核支腿结构强度提供了重要的理论方法,为桥梁检测车的结构设计与实际生产提供了理论依据与技术支持。     

升降横移立体车库钢桁架结构有限元分析

运用ANSYS建立了链条式升降横移立体车库的有限元模型,在考虑了车库自重以及对称满载的力学条件下,对车库钢桁架进行了应力和变形分析,同时为避免立体车库钢桁架在工作时出现共振现象,还在无预应力条件下对车库进行了模态分析。结果表明,钢桁架结构有足够的安全强度,验证了结构设计的合理性和可靠性。研究结果可以为后续结构优化以及同类型钢结构的设计与分析提供参考。     

桁架式桥梁检测车伸缩臂与导向滚轮接触有限元分析

工作平台是桥梁检测车的主要承载部件,以往工作平台臂架间的连接多采用滑道连接,为减小伸缩过程中的阻力,某新型桥梁检测车采用了滚轮连接方式。为验证该方案的可行性,建立了桥梁检测车工作平台滚轮和伸缩臂的有限元模型,对危险工况进行了有限元接触分析,并比较了不同滚轮材料对接触行为的影响,为设计人员对部件的设计选型提供了理论依据。     

基于Pro／E的桥梁检测车三维建模与运动仿真

桥梁检测车是检测桥梁的重要检测工具。为了了解桥梁检测车的结构组成及检测臂的工作过程，用Pro／E3．0的实体建模功能对检测车各个结构进行了三维建模，同时对建立的零件模型进行了虚拟装配及装配体干涉检查；在Pro／E的运动仿真模块中对检测车检测桁架的工作过程进行了运动仿真。从建立的模型中可以直观的了解到检测车主要结构的连接关系；而运动仿真结果则直观的显示了检测车的实际工作过程，对桥梁检测车的结构设计及装配具有参考意义。     

液压减振器工作筒结构分析

为验证液压减振器工作筒的结构强度,使用有限元方法对减振器工作筒进行结构分析,得到工作筒在4MPa工作压强作用下的变形量与应力,结果表明在性能模拟中可以忽略由于工作压力而产生的变形,工作筒有足够的强度。     

基于有限元的轻量化焊接桁架结构优化设计

采用经验公式进行强度验算的传统方式已经不适应当前复杂化的桁架结构设计,通过ANSYS软件进行有限元模拟优化分析进行结构设计是新的技术手段。利用ANSYS Workbench软件,进行静态分析、屈曲分析和响应面分析,通过协同设计、逐步优化的方式,最终得到斜四棱柱式焊接桁架结构。通过瞬态分析对其最大承载力进行预测,结合实验验证了预测承载力的准确性。结果表明:基于ANSYS有限元优化的结构与试验焊接桁架的承载能力接近,对桁架结构失效变形预测准确;通过逐步优化的方式有效提高桁架结构单位质量的承载力,实现结构轻量化。     

车载式应急桥梁的强度分析和优化

以某公司的一种车载式应急桥梁为对象,基于有限元方法,采用Abaqus和Hypermesh进行联合仿真。首先建立了桥梁的三维模型并合理简化,转换为有限元模型;其次通过特定工况下的静力分析,计算桥体上的最大等效应力和变形,进行了强度校核;最后对桥梁结构进行了拓扑优化,在保证强度条件下减少桥体体积的15%。分析结果表明应急桥体强度满足要求,实现了结构的轻量化。     

装配式钢桁架桥振动模态分析与试验研究

桥梁结构的动力学特性是其结构分析与优化设计的基础,以某型装配式钢桁架桥为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立了该桥的三维空间有限元分析模型,并采用分块兰索斯法对其进行了模态分析,得到了桥梁的10阶固有频率和振型,而后基于环境激励的工作模态试验方法开展试验研究,通过试验数据的对比,验证了该分析方法的可靠性,为该型钢桁架桥的动力特性分析提供了直接的数据支持。     

基于有限元的超重型数控落地铣镗床静力学特性分析

以TK6932超重型数控落地铣镗床为研究对象,针对其可能存在局部强度和刚度不足的问题,利用有限元方法进行计算验证。首先,根据机床结构特点建立了机床整机的有限元模型,基于该模型对机床整机进行静力分析,计算了机床在20种工作位置时自重作用下的应力和变形,进一步对滑枕静刚度进行了计算,分析了滑枕变形与工作位置间的关系。有限元分析结果表明,机床各部分应力水平较低,最大应力20MPa左右,满足强度要求,而滑枕行程在1000～2000mm范围时其挠曲变形量超过了国家机械行业标准,必须进行变形补偿。     

车载式修井机桁架结构优化及模态分析

为了提高车载式修井机作业设备的强度与工作效率,以辽河油田的工作情况为基础,以车载式修井机作业设备中的桁架作为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS对桁架进行建模,并对桁架进行静力学分析,得出其应力与位移的变化;对桁架的结构进行优化,将新结构的应力、位移变化云图与优化前的进行对比,结果表明新结构的安全系数明显增大。最后对桁架进行模态分析,得到桁架的振动频率与主振型,为安全使用桁架提供依据。     

大型钢桁架结构设计与分析

设计了一种应用于大型压力铸钢中的桁架结构,用于承载压力铸造设备。通过对桁架结构进行受力分析,确定了合适的杆件结构、各部件钢材型号以及钢轨安装方式,建立了桁架结构的简化模型,并应用ANSYS Workbench对桁架整体结构进行了有限元静力分析和模态分析,验证了所设计桁架结构的刚度和强度,确保运载小车工作过程中桁架结构的稳定性,避免其发生共振。     

清窑机长悬臂桁架结构的有限元分析及优化设计

以清窑机的长悬臂桁架结构为研究对象,分析其力学特征,确定以空载和工作状态两种工况为设计计算工况;采用Design Modeler建模工具,以概念建模方式建立了桁架的圆管截面、线体单元的三维模型;通过有限元分析模块Static Structural对桁架结构在空载与工作状态分别进行静力学分析,得其最大组合应力与总变形云图;以桁架结构质量为优化目标,以材料强度、结构刚度与腹杆固定壁厚为约束条件,通过Design Exploration工具优化桁架的弦杆与腹杆外径,优化后的桁架结构质量由4 627 kg减少到3 466 kg,减轻约25%,减少平衡配重约48 000 N·m,达到了结构优化设计、降低设备成本的目的。     

基于MSC.Patran/Nastran的一种超静定桁架结构静力校核

桁架结构在工程中有着广泛的应用。为了提高结构刚度,桁架结构一般设计为超静定结构,但超静定桁架结构静力分析的理论求解非常困难和繁琐。基于国际通用的有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,对工程实践中的一种超静定桁架结构进行了静力分析,分析结果给出了在设计载荷作用下结构的应力分布和变形,为设计优化提供了理论依据。     

海洋隔水套管对中装置结构有限元分析

应用通用有限元软件Ansys10.0,建立了海洋钻井平台隔水套管对中装置的三维弹塑性非线性接触问题的有限元力学分析模型,对其结构强度及变形进行了分析.分析得到结构中最大等效应力出现在门轴处,大小为273MPa,小于材料的屈服应力,结构变形情况也与实际工作情况一致.对复杂结构内部的应力与变形进行有限元分析,为结构设计的优化与改进提供了依据.     

轻载长悬臂桁架结构的优化设计

以轻载长悬臂桁架为研究对象,分析其受力特征,建立以结构总质量为优化目标,以结构强度、刚度、局部稳定性等为约束条件的数学优化模型;通过Design Exploration工具对局部求解区间内的弦杆与腹杆外径寻优求解,得到相同结构、不同载荷条件下的优化解及灵敏度分析图,结果表明:增大弦杆外径可有效提高桁架整体结构强度和刚度,但腹杆对结构刚度和强度的影响效果较复杂,该结论对结构改进与类似结构设计具有一定的指导意义.最后对优化求解后的桁架结构进行有限元分析,由最大组合应力云图和总变形云图可知,优化后的桁架能满足设计要求且结构材料得到了充分利用,该设计方法较传统设计方法效率更高、设计结果更合理.     

桥梁综合检测作业车臂架柔性多体动力学的建模与仿真

基于柔性多体动力学理论和拉格朗日方程建立了三节臂的桥梁检测车臂架的机械系统动力学模型.通过数值求解并结合动力学仿真分析软件,证明了采用柔性多体动力学方法建立的桥梁检测车臂架的运动微分方程,可以准确地描述桥梁检测车的各项动力学特性,通过桥梁检测车臂架末端轨迹和驱动特性分析,还表明对轻质长臂杆的桥梁检测车臂架系统考虑柔性变形的影响是非常必要的.在此基础上,对桥梁检测车臂架采用双闭环(PD)控制,为桥梁检测车工作装置轨迹控制及实现探测装置平稳和高精度的轨迹跟踪提供参考.     

某雷达座结构的有限元分析及优化设计

在实现雷达功能的基础上,要求雷达座质量轻、刚度大,设计了一种雷达支撑座,并分析结构承受载荷情况.用有限元方法,对雷达座结构进行分析,得到雷达座的强度和变形情况,将某一节点的等效应力值与理论计算结果进行对比,验证了有限元仿真结果的可靠性.根据有限元分析结果,对雷达座进行结构改进.分析各构件尺寸对质量、最大应力和最大变形的...     

含表面裂纹的K形管结构应力强度因子分布研究

K形管结构是桁架臂起重机臂架重要的承载结构,随着起重机工作时间的增长,尤其是临近使用寿命极限时,其焊趾线区域会存在萌生裂纹的可能并扩展。因此,研究含裂纹的K形管的力学特性具有重要意义。利用ABAQUS软件建立了起重机桁架臂K形管结构的有限元模型,并考虑了焊缝影响与表面裂纹,对有限元模型进行力学分析,提取了裂纹尖端节点的应力强度因子,得出了K形管焊缝周围表面裂纹应力强度因子随几何参数的分布规律。通过分析可知,K形管在腹杆受单向拉力的条件下,腹杆与弦杆的外径尺寸对K形管表面裂纹应力强度因子影响较大,腹杆壁厚、腹杆与弦杆之间夹角则影响较小,为桁架臂起重机的抗断裂设计提供了数据参考。     

基于ANSYS的铣刨机转向油缸安装座强度的分析和研究

针对铣刨机转向油缸安装座变形的故障,应用ANSYS软件对安装座的强度进行有限元分析,并通过应力测试对分析结果进行验证。结果表明:极限工况下,安装座根部受到的应力已超过材料的屈服强度,导致焊缝开裂、安装座变形,文中针对上述原因提出了相应的解决方案。