基于ANSYS/LS-DYNA的小型螺旋式除雪机抛雪叶片的结构优化

目前市场上大多数小型螺旋抛雪式除雪机的抛雪叶片都存在叶片与转轴连接处承受应力过大的问题,使得抛雪叶片不能持续稳定的工作,且易于损坏。本文选取了一种典型的小型除雪机抛雪叶片作为研究对象,采用ANSYS静态有限元分析方法和l S-DYNa显示动力学分析方法对叶片结构进行了分析和改进,先后设计了两种改进方案,经过仿真分析及模型试验最终确定四叶片形式的无缺口抛雪叶片在作业时具有更加稳定的速度变化周期,有利于抛雪叶片的长期高效工作。     

大型拱顶储罐的模型实验研究

为了探求大型拱顶储罐的合理设计方法, 在本文中给出了一个直径为２．５ｍ 的模型罐在内压及拱顶雪载作用下的弹性应力测试与内压弹性失稳的实验结果。罐的拱顶为加肋球壳, 承压圈为圆环壳, 肋与壳之间为间断焊接。文中给出了计及加强肋与不计及加强肋两种不同的有限元计算方案 （分别简称有肋与无肋方案） 所得数值解与实测值的比较。结果表明： 对于肋与壳间断焊的情况在内压作用下, 应力测试实验值与弹性内压失稳临界压力和按无肋方案计算值相一致;在拱顶雪载作用下, 应力测试值与按有肋方案计算值一致。实验还表明对于大型拱顶储罐,采用圆环壳型的承压圈有较好的承载能力, 这是一种合理的结构型式。     

基于ABAQUS汽车顶盖积雪屈曲分析

利用有限元分析软件ABAQUS,采用RIKS法对某车型顶盖进行覆雪屈曲分析。研究汽车顶盖结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷。结合试验载荷模拟雪载过程中的结构变形,通过CAE分析,评价顶盖结构是否符合要求。     

承受轴压载荷的加筋板的准静态分析

准静态分析是一种通过限制加载速率,使动力学因素在结果中的影响控制在可接受的范围内的动力学分析方法。为了求解承受轴压载荷的加筋板的稳定性问题,利用施加位移载荷的准静态动力学分析方法,得到加筋板的极限破坏载荷。通过与静态分析对比,表明准静态分析方法能够准确、高效地解决轴压稳定性问题。从而显示动力学分析方法在静力学问题中的应用价值,为求解静力分析问题提供另一种思路。     

高速动车组轮对压装过程的仿真与分析

基于ABAQUS有限元仿真软件,对高速动车组轮对压装过程进行数值仿真,计算得到的压装力-压入距离曲线(压装曲线)与实验曲线较好地吻合,验证了轮对压装有限元模型的正确性。在此基础上,分析了压装过程中轮对等效应力的分布和变化特点,得到了等效应力极大值出现的时刻和位置;分析了轮对等效塑性应变的变化特点,发现塑性变形区集中在车轴引入段末端周围的小块区域中;计算了不同压装阶段下的车轮变形,得到了车轮轮毂孔、轮辐和轮辋的变形几何特征。文中建立的有限元模型为优化轮对压装工艺和改进轮对结构参数提供了理论依据。     

ZYB600F型液压静力压桩机悬臂强度的分析

利用有限元分析方法，对ZYB600F型液压静力压桩机悬臂强度进行静态分析，阐述液压静力压桩机在短船悬空、长船落地时一对角线上的两个支腿油缸支撑，另一对角线上的两个支腿油缸悬空这一最不利工况下的悬臂受力特征，并分析悬臂变形或开裂的原因，探讨悬臂结构优化的途径。     

集雪螺旋叶片的结构优化及模态分析研究

为了使小型扫雪器最主要执行部件螺旋叶片的结构更加合理,在原有叶片设计仅凭经验数据基础上定性定量地确定出可以优化螺旋叶片性能的结构参数值。对螺旋集雪器集雪过程中,叶片表面上的雪颗粒进行运动分析,建立雪颗粒运动的数学模型,得到叶片主要结构参数与集雪器除雪效率的直接关系。运用有限元理论和基于软件ANSY/Workbench,建立不同结构参数值条件下的叶片有限元模型并进行仿真分析。通过静态特性分析,确定螺旋叶片螺距和厚度的最优值,确保叶片足够的强度刚度,弥补了螺旋叶片的设计不足。通过预应力模态分析,得到叶片转速的合理区间,为以后使用中避免共振提供了重要的理论依据。     

扭压复合加载变形过程的理论分析

扭压变形是在变形中沿坯料高度方向施加压力的同时,沿坯料横截面方向施加扭矩,将工件与工具间接触摩擦的有害作用转变为积极的有益作用,从而减小变形力,改善工件的组织性能。对其变形过程进行了数值模拟和试验研究,并与镦粗变形作了比较。在有限元模拟中,采用了分析区域选取、拟三维处理及摩擦功率的计算等方法,计算值与光塑性试验结果相吻合。     

基于有限元方法的发动机压装工艺仿真研究

针对发动机压装工艺,应用Ansys-workbench仿真软件建立了发动机碗塞压装模型,采用非线性接触的方法分析了0.033mm过盈量下接触压力的分布情况,得到压装过程中压装力位移曲线(F-S),并将仿真结果与理论计算值进行对比。根据压装过程质量的控制,提出了通过仿真得到的压装力位移曲线(F-S)为实际压装质量控制提供理论参考。     

耐水压铝合金薄壁尾舱有限元分析

针对耐水压薄壁结构铸造铝合金尾舱壳体,利用ANSYS有限元分析软件,对设计结构的外压强度和变形及模态特性进行有限元分析。壳体结构应力计算值与已有试验数据符合良好,表明尾舱结构建模和有限元计算分析结果合理。在1.25MPa设计载荷作用下,壳体结构强度和变形量计算结果完全满足要求。为使尾舱增容减重,当壳体壁厚减少1mm时,外压强度和变形计算结果仍然满足使用要求。有限元分析计算为尾舱结构的设计和优化提供了理论指导。     

静电陀螺仪空心球转子变形分析及优化设计

用解析法描述了转子的非球形。介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量。对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值。     

分段多点成形过程有限元数值模拟关键技术研究

分段多点成形是一种新的大型板材成形方法，对该成形过程进行数值模拟是预测成形缺陷、分析成形质量的有效手段。提出利用动力显式算法分析板料成形过程，利用静力隐式算法分析回弹过程，从而为分段多点成形过程的多工步数值模拟提供了一个可行的解决方案。对其中的一些关键技术的实现进行了研究，提出了相应的解决方法并通过实例证实了其有效性。     

Analysis of vehicle rollover using multibody dynamics

This study reports on the analysis of vehicle deformation due to rollover using multi-body dynamics which enables estimating motions of rigid bodies subjected to external forces. For the vehicle rollover analysis using the ADAMS, we have developed a FEA-based numerical vehicle model consisting of a rigid lower body and a deformable upper body. Here, comprehensive analysis of the static and dynamic roof strength resistance of a vehicle using our prediction model is described. We obtain the displacement of A-pillar top-end of a vehicle for each of the static and dynamic tests according to the FMVSS 216 protocol and the Controlled rollover impact system (CRIS) condition, respectively. The displacement of A-pillar top-end represents the roof intrusion causing injuries for passengers in the front seats, thereby evaluating the Strength to weight ratio (SWR) of a vehicle.

     

双螺杆压缩机热力结构特性分析

针对双螺杆压缩机在实际工作过程中的热力变形结构特性问题,以双螺杆压缩机的阴、阳转子为研究对象,考虑转速对螺杆压缩机工作性能的影响,采用间接耦合方法通过插值技术将温度场作为体载荷施加于阴、阳转子,并进行热力耦合数值模拟分析。通过求解阴、阳转子静平衡方程,对螺杆转子在静力场、稳态温度场和热力耦合场进行模拟分析对比,得到螺杆转子的应力、变形分布规律。研究结果表明:在静应力场下,阴转子的变形量大于阳转子,且静应力的仿真与耦合场下仿真差异明显。在双螺杆压缩机工作过程中,热变形是转子变形的主要原因,且轴向的变形量最大,热分析和热力耦合情况下转子的变形趋势相同,且在耦合场下阴转子的齿面变形较大。     

某重型卡车驾驶室顶部强度仿真分析

基于有限元前处理软件Hypermesh、LS-DYNA,对某重型卡车驾驶室进行有限元建模、求解、分析。按照EC-ER29-02验证该驾驶室顶部受压时是否满足法规规定的强度要求。仿真结果表明,驾驶室顶部受压后的变形情况完全符合法规规定要求,根据仿真实验结果对应力集中及承受载荷能力较弱构件提出了改进意见,使驾驶员在翻车事故中有足够的生存空间。     

SSK型静态混合器和SX型静态混合器的数值模拟及对比

采用计算流体动力学(CFD)的方法,以双螺旋静态混合器以及瑞士苏尔寿SX型静态混合器为主要对比分析模型,以甲醇、PVA、NaOH溶液为介质分析了二者的内部流场,通过仿真模拟计算和后处理分析,显示了物料通过两种不同叶片被动搅拌之后,在出口截面上各组分浓度分布的差异性,为今后的静态混合器的结构优化及选型提供有利的参考依据。     

焊接反变形在200EMU车顶组焊过程中的应用研究

铝合金由于具有良好的焊接性能在现代工业中得到大量应用,现有的铝合金焊接性能研究中有限元分析居多,在反变形方面研究较少.通过分析铝合金焊接应力及焊接变形的产生机理,依据尺寸链原理提出以反变形方法建立新的焊接工艺.在控制车顶圆弧尺寸中实际应用该方法,根据经验值不断调整焊接胎位.结果表明该方法可以有效的控制车顶组焊后变形尺寸,解决了200EMU车顶组焊变形尺寸超差的问题,为控制在焊接过程中的变形提供了较好的指导作用.     

TRT蜗壳结构特性的有限元数值模拟

采用弹塑性有限元方法,对静力载荷及水压试验条件下的TRT焊接蜗壳的应力和变形进行了数值模拟。结果表明,在静力载荷作用下,机壳整体最大等效应力仅为19.1MPa,主要集中在法兰上施加约束的位置;最大合位移为0.0776mm,出现在下机壳支撑柱处。水压试验过程中,机壳整体的等效应力值大部分在40～85MPa之间,仅局部小范围达到382MPa;壳体的整体合位移最大值为1.511mm,出现在出口挡板处,而机壳本身的变形并不显著。     

Dynamic characteristics and optimization research on PVDF piezoelectric film force sensor for steel ball cold heading machine

According to cold heading process with overloaded craft, high-impact dynamic real-time measurement requirements, this paper presents researches on dynamic characteristics and optimization of PVDF piezoelectric film force sensor for steel ball cold heading forming quality monitoring, through the combination method of mechanism analysis, mathematical modeling, numerical simulation and experimental validation. The motivation and strategic objectives are to breakthrough dynamic time-varying impacting load measuring fundamental technologies in steel ball forging process. The structure of piezoelectric film force sensor is proposed. The theoretical calculation formula of natural frequency is deduced and calculated by using MATLAB software. The mechanical performance analysis on dynamic model and structural optimization simulation by FEM is carried out. In order to study the validity of the proposed method, a prototype of the sensor is fabricated. The static and dynamic calibration devices are designed to realize calibration experiments on the fabricated PVDF piezoelectric film force sensor. The differences among experimental value, simulation value and the theoretical value are given. The nonlinear error of the fabricated sensor is 0.197%. The sensor’s first order natural frequency value is 5238 Hz. It is proved that the PVDF piezoelectric film force sensor has superior dynamic performance and high accuracy for measuring deformation in steel ball. The paper will provide important scientific basis and technical foundation to achieve superior performance steel ball.     

破碎顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术研究

根据易东煤矿采区巷道顶板为破碎顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对破碎顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系进行了研究,得出了巷道围岩连锁失稳、破坏机理及其相关解决技术。现场工业性试验表明,采用高性能预应力支护技术后,顶板下沉量为44 mm,两帮移近量为117 mm,离层量控制在32 mm以内,效果良好,得出高性能预应力锚杆支护可以较好控制复合顶板松软煤层巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。