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。     

基于PATRAN的水配重罐体有限元分析

通过运用Patran对水配重罐体进行有限元分析,以检验原设计的可靠性。为增强水配重罐体的静力学性能,提出了在注水灌壁增加圆弧形加强筋、在注水灌底部与筒形支柱连接处增加纵向加强筋的形式,并对有无加强筋两种形式的水配重罐体进行静力学分析。通过对两种结构模型的总变形量和应力分析,证明加强筋可有效提高水配重罐体的静力性能。     

基于ANSYS的车载铁水罐体热力耦合分析研究

本文研究了车载铁水罐体的受力及热冲击对铁水车罐体的破坏作用,采用ANSYS分析软件对罐体进行有限元计算,建立了罐体耦合作用下工作层应力分布状态模型。依据计算结果所判断的应力危险区域与实际破损形貌相比照,两者基本吻合。在应力与温度场耦合分析的基础上,提出罐体内部合理布局及改进措施。     

大型立式储罐的结构应力分析

以大型立式圆筒型储罐为研究对象,采用简化建模研究大型储罐的结构应力,应用有限元软件ANSYS,对罐体、地基和基础建立三维有限元模型。在结构静力的分析中,把储液等效成梯度压力,罐体与地基之间的相互作用采用了接触面的方式,得到了罐体、地基和基础的应力和位移情况。     

基于HyperMesh的混凝土搅拌运输车罐体轻量化分析

采用有限元分析软件HyperMesh,以某混凝土搅拌运输车罐体为研究对象,建立了该罐体的有限元分析模型,分析了不同壁厚的罐体在满载静止工况下的应力位移。为后续罐体的轻量化设计提供依据。     

不同单元建模的桥式起重机箱形梁有限元分析研究

应用ANSYS Workbench有限元分析软件,将桥式起重机箱形主梁划分为实体单元、壳单元和实体壳单元等不同有限元模型,进行3种不同工况下主梁应力和变形的有限元分析。通过分析结果比较,得出应力和变形结果均符合许用要求。实体壳单元与实体单元模型计算结果基本一致;全壳单元模型计算相对误差较大,但单元数量大大减少,计算时间大大缩短。     

考虑耦合关系的箱体结构有限元分析

从理论上分析了板单元一实体单元相结合的单元刚度矩阵转化问题。并在此基础上,基于耦合和约束方程处理方法,建立了板单元和实体单元相结合的箱体式雷达天线结构有限元模型。通过分析结果与变形测试试验结果和其它有限元建模方法之间的对比,证明了所建立的有限元模型的合理性。     

蜂窝铝异面压缩变形的有限元分析

考虑蜂窝铝结构细部特征,建立了基于壳单元的有限元模型,利用壳单元模型研究了蜂窝铝的异面压缩特性,验证了蜂窝铝壳单元模型的有效性。利用PAM-CRASH材料库中的41号材料建立蜂窝铝实体有限元模型,由壳单元模型推导计算材料本构关系中的各项参数。对蜂窝铝实体单元模型进行分析,通过将壳单元与实体单元模型进行对比,获得了应力-应变曲线和能量吸收曲线,发现可以利用实体单元模型替代壳单元模型,进行蜂窝铝异面压缩变形的有限元分析。仿真计算结果表明,相较于考虑蜂窝铝结构细部特征的壳单元模型,蜂窝铝实体单元模型计算规模更小,能够大幅缩短计算时间,提高计算效率。     

高速数控机床主轴部件有限元建模方法研究

以沈阳第一机床厂生产的某高速数控车床为研究对象,研究了机床主轴部件有限元模型的建立方法,以及采用弹簧阻尼单元模拟主轴轴承支承的方法研究,并讨论了弹簧阻尼单元布置情况对分析结果的影响.对主轴部件进行有限元分析包括模态分析和谐响应分析,并通过试验对有限元模型进行验证.     

车载铁水罐体热力耦合分析

为了研究车载铁水罐体的受力及热冲击对铁水车罐体的破坏作用,采用有限元分析软件ANSYS对罐体进行计算,并掌握罐体耦合作用下工作层应力分布状态,依据计算结果所判断的应力危险区域与实际破损形貌相比照,两者其本物合。在应力温度场耦合分析的基础上,提出罐体内部合理布局及改进措施。     

主轴单元参数化建模、分析与优化设计

为实现主轴单元静动态特性的快捷分析,本文提出了主轴单元有限元建模基本参数的概念,建立了主轴单元通用有限元简化模型。以某厂新型五面体加工中心主轴单元为研究对象,利用简化模型得到了主轴单元的静刚度和前十阶模态。与简化前的分析结果比较,证明了简化模型的正确性。分析了不同轴承预紧工况下前两阶固有频率的变化,通过对主轴单元进行动态优化设计,使一阶固有频率提高了32.2%,主轴重量减少了42.9%。     

化工用压力容器的设计与应力分析

本文首先根据使用要求设计了压力容器的结构,包括罐体、封头、内部物料架、加强圈以及外部支座,其次根据设计参数进行CAD三维建模,最后将CAD模型转化为CAE模型进行有限元分析,根据有限元分析改进了封头,并确定了加强圈的数目。     

ANSYS在过盈联接中的应用

使用ANSYS有限元软件对某空心轴产品过盈联接分析,通过有限元模型的建立,有限单元类型的选择,有限单元网格的划分,解题程序的控制与后置处理结果的分析,说明ANSYS在过盈联接的分析中是完全适用的。     

特大口径流量标定装置中的稳压罐结构的改进分析

结合实际条件对5m稳压罐体进行设计(直径为5m),并采用了中间加拉筋设计来提高整个罐体的强度,优化两侧盲板的设计结构,通过采用有限元的分析方法来进行强度的分析校核,最终达到工程要求和降低工程造价的目的。     

混合单元建模研究

介绍了有限元建模中梁、板、实体的混合单元建模问题,并通过梁单元的偏置和RSSCON Surf—vol方法,利用MSC.PATRAN建立了舱体端面的局部模型。对整个模型进行分析计算,得出相应的计算结果,能为该类结构有限元强度分析提供一种方法参考。     

基于有限元的液罐车罐体结构分析

为了研究某消毒液罐车在制动情况下罐体中液体晃动对罐体结构的影响,利用有限元软件对液罐车在不同液面高度及不同加速度情况下进行流固耦合分析,通过Fluent流体仿真,并将仿真得到的流体对罐体内壁的压力导入静态结构分析中,得出消毒液罐车的结构性能.根据仿真分析结果可知,车身和防浪板应力都较小,最大应力位于受冲击一侧的挡板上.     

机匣静叶耦合振动分析的有限元建模方法研究

悬臂静子叶片连同机匣是航空发动机静子系统的典型结构.应用有限元法分析结构周向弯曲振动的模态频率和振型,分别采用实体单元建模、梁壳单元建模、质量单元取代叶片的三种建模方法建立结构的有限元模型.通过对比分析三种有限元模型的计算结果和计算规模,结构的梁壳有限元模型有较好的计算精度并减小计算规模;在分析低阶模态中用质量单元取代叶片的建模方法满足计算精度,有限元的计算规模大为减小.     

基于NX+NASTRAN的余热发电机座模态分析

基于有限单元法的建模理论,根据图纸,对12MW的余热发电机机座建立了实体模型,通过对实体模型的结构简化,合理选择单元类型,建立了机座的有限元模型。对机座的有限元模型进行了自由模态分析,发现机座固有频率远离发电机工作频率100HZ,不会产生共振。     

复合材料层合板压缩载荷下渐进损伤分析与试验验证

基于渐进损伤分析方法,建立了复合材料层合板的三维有限元模型。该模型包含应力分析求解、单元失效判定和损伤单元材料性能退化。采用了修正的带剪切非线性的Hashin准则作为单元的失效判据,使用Camanho模型对失效单元进行材料性能退化。通过编写用户自定义材料子程序(UMAT),实现了失效准则与材料退化准则在Abaqus中的应用。并对有限元模型进行了试验验证。计算值与试验值之间误差为8.7%。有限元计算得出的失效位置与失效模式和实验吻合很好,结果表明本文模型能合理进行层合板的强度预测和失效分析。     

基于有限单元法铰接式车身结构轻量化分析

针对某50t铰接式洒水车为研究对象,根据整车受力情况和铰接点受力特征,基于有限单元法建立罐体的动力学模型;以罐体轻量化设计为目标,各零件材料厚度作为设计变量,最大应力和变形量最为限定条件,开展优化设计,获取轻量化罐体结构;基于LS-DYNA对罐体进行瞬态动力学分析,分析制动行驶、水平转弯、右后轮过坑等三种典型工况下的运动状态,获取最大应力分布;基于优化后的实际车辆,采用应变片式应力测试系统,对有限元分析获取的应力较大部位进行实车测试,获取应力分布情况,并与仿真结果进行对比分析.结果 可知:满足应力和变形要求的前提下,罐体的重量减轻了17.61％;三种工况下,仿真分析获取的应力最大部位为隔板和底板相连接处,应力最大值为235.7MPa;实车测试的应力最大值发生部位与仿真分析结果一致,之间的误差在6％以内;实测值均小于优化前数值,表明优化方案是可行的,降低了极值点的应力值,表明仿真分析是可靠的.