实心轮胎滚动状态下与地面的有限元分析

考虑了轮胎的几何非线性、橡胶材料的非线性、橡胶物理体积的不可压缩性，建立了轮胎的三譬有限元模型，分析了实心轮胎在滚动状态下的接触问题，考察了实心轮胎的变形、应力、应变、下沉量与载荷的关系。     

实心轮胎滚动状态下与地面三维接触的有限元分析

考虑了轮胎的几何非线性、橡胶材料的非线性、橡胶物理体积的不可压缩性,建立了轮胎的三维有限元模型,分析了实心轮胎在滚动状态下的接触问题,考察了实心轮胎的变形、应力、应变、下沉量与载荷的关系.     

滚动轮胎接地性能有限元分析

为深入理解轮胎滚动运动学机理，建立了轮胎在平面上滚动的三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性，计算了子午线轮胎195／60R14在不同速度滚动时的变形情况、接地区压力分布、摩擦力分布、带束层应力分布等滚动特性。重点对轮胎胎面的变形情况进行了分析，为轮胎结构设计、振动与噪声分析提供了依据。     

电子对撞机支架结构的非线性有限元分析

应用接触非线性有限元理论,对复杂的支架结构进行了虚拟设计。探讨了接触非线性有限元理论在实际问题中的应用,对复杂结构有限元模型的建立进行了研究,分析并得到了不同的结构形式和工作状态下,位移和应力的分布规律,以及影响各方向位移和支架强度的主要因素,为接触非线性有限元理论的实际应用及对撞区支架结构进一步改进,提供了理论依据。     

考虑几何非线性的结构形状优化灵敏度分析

基于非线性增量有限元理论,给出了全拉格朗日描述下的空间结构优化设计有限元刚度表达式,导出了考虑几何非线性项的结构形状优化位移灵敏度和应力灵敏度的计算公式,并通过数值算例验证了公式的正确性和有效性,同时表明灵敏度分析中,考虑几何非线性项将显著提高优化设计的效率和精度.     

考虑几何非线性的结构形状优化灵敏度分析

基于非线性增量有限元理论,给出了全拉格朗日描述下的空间结构优化设计有限元刚度表达式,导出了考虑几何非线性项的结构形状优化位移灵敏度和应力灵敏度的计算公式,并通过数值算例验证了公式的正确性和有效性,同时表明灵敏度分析中,考虑几何非线性项将显著提高优化设计的效率和精度。     

工程车辆轮胎滚动状态下与土壤接触有限元分析

工程车辆轮胎与土壤相互接触作用,对工程车辆性能具有重要影响。应用三重非线性有限元分析方法,利用非线性有限元软件ABAQUS建立轮胎与地面接触三维有限元模型,分析了稳态滚动轮胎在不同胎压、载荷下与土壤接触问题,对比了不同载荷、胎压下轮胎及地面的变形、应力和应变情况。数值计算结果表明,该轮胎／土壤接触有限元模型是合理的。     

橡胶O形密封圈的非线性有限元分析

借助于大型非线性有限元分析软件MSC．MARC，建立了橡胶O形圈与沟槽接触的非线性有限元分析模型，分析了橡胶O形圈在安装和使用中的接触变形、接触宽度和密封界面上的接触应力分布规律，从而为进一步可靠设计、优化橡胶O形圈提供了理论依据。     

多层波纹管非线性有限元应力分析

应用非线性有限元法，综合材料非线性、几何非线性、边界非线性，利用三维壳单元建模、边界非线性(接触)对层间关系，使层间形成接触对，建立多层波纹管非线性有限元模型。经过在AN-SYS平台上进行的非线性有限元分析计算和实验比较，得出计算结果和试验数据基本吻合。同时研究结果也证明了这是一种比较准确的研究方法，此有限元模型能够较好地模拟真实多层波纹管的特性。     

波纹管在温度载荷作用下的几何非线性分析

针对波纹管在一般弹性范围内可达到很大的位移，呈现较强非线性的特点，对温度载荷作用下的波纹管几何非线性问题进行有限元分析。基于Sanders小应变、中等转动薄壳理论，通过引入“伪载荷”而建立起一个形式简单、易于实施的迭代格式，并进行了数值求解。算例验证了理论推导和程序编制的正确性。文末对正温差、零温差和负温差作用下的波纹管进行应力分析，发现温度变化对波纹管波峰和波谷附近的应力有明显的影响，而对其环板中心附近的应力影响相对小些。     

实心橡胶轮胎非线性有限元分析

根据高速履带车辆实心橡胶轮胎的工作条件,在合理假设基础上建立了滚动工况轮胎三维有限元分析模型.借助大型有限元分析软件ANSYS 11.0,充分考虑非线性(材料、几何、状态非线性)的情况下,计算了不同载荷、速度条件下负重轮的应力一应变场.结果表明,稳态滚动负重轮橡胶轮胎车速对拉伸应力应变的影响较大,而对压缩应力应变影响很小;负载对压缩应力应变的影响较大,呈近似直线关系,而对拉伸应力应变的影响很小,为负重轮实心轮胎的设计及其温度场的计算提供重要的理论依据.     

车用橡胶衬套的非线性有限元分析

为了提高汽车副车架用橡胶衬套的使用寿命,研究车用橡胶衬套的破坏机理及破坏原因,首先用HyperMesh软件完成衬套模型的网格划分,建立橡胶衬套的有限元模型,然后用ABAQUS/STANDARD仿真分析在静载荷作用下的橡胶衬套的应力分布情况。仿真分析结果的应力最大点正是橡胶衬套疲劳实验中裂纹破坏的起始点。由此可得,尽管导致橡胶衬套裂纹形成的原因被公认为是疲劳破坏,但依然可以通过有限元方法找到零件在受力时应力的最大点,也即是裂纹破坏的起始点,从而可以有针对的改进衬套的CAD模型,提高橡胶衬套的使用寿命。     

环叉式万向节有限元分析

利用有限元法首次对环叉式万向节的主要构件进行了强度分析。运用ANSYS软件建立了结构的有限元模型,分析了在最危险工况下各构件的最大应力的部位。计算结果和静扭试验均表明结构的强度是满足要求的。同时也验证了利用有限元法进行环叉式万向节强度分析的可行性。     

膜片簧检测机的有限元分析

膜片簧检测机是用于检测汽车离合器中弹性元件力学特性的装置。在机器正常工作时,该机器的施力支撑元件机身与被测工件安装基件平板间发生较大相对位移,影响了检测的精度。为了探讨该检测机产生变形的大小、变形的部位,采用有限元分析的方法,模拟了工作栽荷作用下该结构的静态和动态响应,得出了变形结果,预测了引起变形的各种原因,为改进设计提供了依据。     

货车车架的有限元分析

以Ansys软件为例,对某新型载重货车的车架进行了有限元分析,研究采用壳单元离散车架及多点约束（MPC）单元模拟铆钉传力建立计算模型的方法,并将该法应用于实际车架设计中。     

铸铁件铸造缺陷的有限元分析

采用有限元法建立了铸件凝固过程的数学模型，考虑材料随温度变化的非线性因素和相变中结晶潜热问题，对铸造凝固过程进行了数值模拟，得到了铸件在凝固过程的瞬态温度场、温度梯度场的分布和变化规律。预测出了铸件可能出现缩孔、缩松等铸造缺陷的位置，结果表明模拟预测与生产验证结果基本一致。     

Consideration of geometric nonlinearity in rigid-plastic finite element formulation of continuum elements for large deformation

A rigid—plastic finite element formulation for the continuum elements employing the geometric nonlinearity during an incremental time step is presented. In sheet metal deformation, the displacement for each step is considerably large even though the effective strain increment is very small. For such large displacement problems, geometric nonlinearity must be considered. In the elastic—plastic finite element using continuum elements, general incremental formulations to include the geometric nonlinearity are available. However, in the conventional rigid—plastic finite element analysis using continuum, elements, the geometric nonlinearity has not been considered properly during an incremental time step. In this paper, in order to incorporate geometric nonlinearity to rigid—plastic continuum elements during a step, the convected coordinate system is introduced. To show the stability of strain distributions by the effect of geometric nonlinearity according to incremental step size, two sheet metal forming processes, stretching and deep drawing process, are analysed with various step sizes. Then the computed results using the derived equation are compared with those obtained without considering geometric nonlinearity.     

基于ANSYS的前桥强度分析

前轴是汽车前桥的最重要元件之一,其强度是否可靠直接决定整车的安全性.以华菱卡车前桥为研究对象,运用有限元软件ANSYS对其进行受力及变形分析,通过在UG软件建立前轴的三维模型,通用化接口将数据导入ANSYS进行预处理,选用Solid 95单元.材料为12MN2VB,得出越过不平路面,制动及侧滑三种工况下的受力及变形云图,得出结论,三种工况下强度变形均符合强度要求.     

某车型车架的有限元分析

汽车车架静力学分析主要包括弯曲和扭转两种工况,这是评价车架质量最重要的指标.采用弹性力学理论及有限元原理,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对某车型车架在弯曲、扭转两种工况下进行力学分析,得出了在弯曲和扭转工况下某轿车车架的刚度变化.并对不同荷载情况下的车架不同部位的应力、位移进行较为全面的数值模拟,为对车架的强度分析提供参考和依据.     

焊接变位机有限元模态分析

有限元模态分析作为一种先进有效的动态、优化设计方法,可用于协调焊接变位机刚度与重量的问题,使其结构设计更为合理.本文基于有限元分析软件ANSYS对焊接变位机进行有限元模态分析,得到了焊接变位机的模态参数和振型,为焊接变位机结构优化提供参考依据.