弓形应变计与结构应力测试研究

本文通过对用自制弓形应变计量测钢结构工作应力的试验方法进行研究，探讨了弓形应变计在结构检验中的应用。     

几何非线性臂架结构稳定拓扑优化

臂架结构是臂架起重机的关键部件,实现结构稳定的拓扑优化对其轻量化设计至关重要。基于敏度分析的结构优化方法耗时耗力,不适用于大型工程结构。在杆系结构SKO （soft kill option）法的基础上,定义了臂架结构整体稳定性和局部压杆稳定性的定量化指标,分析臂架结构抗失稳机制,给出了关联腹杆“冻结”顺序,提出了一种保证结构稳定的臂架结构拓扑优化方法,即SSKO （stability-ensured soft kill option）法。将该方法应用于刚架柱和环轨起重机组合臂架的拓扑优化中,结果表明SSKO法可实现结构的稳定拓扑,优化速度快,效果显著。     

三峡工程左非18#排沙孔坝段结构优化及孔口应力研究

以长江三峡工程左非１８＃排沙孔坝段为研究对象，采用三维弹性Ｐ型有限元法，计算坝体在不同工况下的变形和结构和应力，为结构优化和设计配筋提供依据。     

斗轮堆取料机前臂架结构优化与设计

斗轮堆取料机是一种应用于散料堆取中的大型成套设备,其活跃于港口码头、发电厂以及矿山等地,并发挥出了极为重要的作用。随着技术的进步以及经济的发展斗轮堆取料机的需求及应用范围也在不断地扩大,为满足这一需求及适应各种应用环境,斗轮堆取料机正在向着大型化、自动化以及系列化的方向发展。传统的斗轮堆取料机前臂架由于结构形式导致前臂架的变形和局部应力都较大,从而对斗轮堆取料机的正常使用造成了极大的安全隐患。本文在分析斗轮堆取料机前臂架结构受力分析的基础上提出了一种新的斗轮堆取料机前臂架结构形式,以满足越来越大型化的斗轮堆取料机的安全需求。     

多工况应力约束下的拓扑优化格栅

提出一种多工况应力约束下格栅结构的拓扑优化方法。优化目标结构是由无限细无限密的梁(或肋)构成的类格栅连续体(或加肋板)。采用正交异性增强复合材料模型模拟该类格栅连续体(或加肋板)的本构关系。以梁在结点处的密度和方向作为设计变量。根据有限元分析结果,采用满应力准则法优化各单工况下材料分布。按照多工况下材料的方向刚度与各单工况下材料的方向刚度最大值的差值最小为原则建立多工况下梁(或肋)的拓扑优化分布。经过少量迭代就可以建立优化的材料连续分布场。最后以3个算例演示拓扑优化的过程,并给出结点处梁的密度和方向分布。     

基于ANSYS的梁结构的应力分析

介绍了粱结构的有限元模型,以ANSYS有限元分析软件提供的粱单元为具体分析对象,对结构的工程有效性进行了分析验证.本文是工程实际中的一个梁结构.在这个结构中,各杆件的结构都是用特殊截面的钢材构成的.在集中载荷的作用下,梁结构各部分会受到拉压以及弯曲变形,所以,可以选用粱单元对结构进行分析,通过分析判断粱结构的强度.     

基于改进渐进结构优化方法的结构动力优化研究

在对渐进结构优化方法基本理论分析基础上,根据结构动力学的拓扑优化特点,结合尺寸优化理论,提出了一种新的删除准则。探索了一种改进型渐进结构优化方法,并叙述基本的优化步骤。最后,融入了质量、应力、位移以及频率等动力学约束条件参数,运用该方法进行谐激励力作用下的板结构动力响应拓扑优化。算例表明,改进渐进结构优化方法对结构动力学拓扑优化问题具有一定的适用性,拓展了基本渐进结构优化方法的应用范围。     

离散变量结构优化的拟满应力设计方法

本文以满应力设计思想为基础,提出了适用于离散变量结构优化设计计算的拟满应力设计方法。该方法能直接计算具有应力约束和截面尺寸约柬的离散变量结构优化设计问题,也能处理同时具有稳定性约束和位移约束的多工况、多约束、多变量的离散变量结构优化设计问题。算例结果表明,拟满应力设计方法对于离散变量结构优化计算是非常有效的。     

铍环形焊件残余应力的有限元分析与测试

采用有限无限元分析法和Ｘ射线应力测试法对铍环形焊件的残余应力分布规律进行了研究。对有限元计算值采用一定加权平均处理后与Ｘ射线实测值进行了对比，结果表明，两者基本吻合，所反映出的应力变化趋势基本一致。     

混凝土湿喷机臂架系统的动力学建模与分析

 针对混凝土湿喷机臂架系统的液压油缸驱动力难以显式计算的问题,采用解析几何法和拉格朗日方程建立混凝土湿喷机臂架系统的动力学模型．将驱动油缸等效为活塞杆沿着套筒运动的二连杆机构,这样臂架成为不完全开链的十连杆机构．采用解析几何法,推导臂架杆件转角与液压油缸行程的函数关系,即臂架系统的运动学方程．在运动学基础上根据拉格朗日动力学方程,建立广义力（液压油缸驱动力）对广义坐标（油缸行程）的数学模型．仿真分析时选择了湿喷机的一个典型工作过程,利用符号运算工具MAPLE求解广义力的解析式,并导入MATLAB进行数值求解．同时,利用PRO/E的机构动力学仿真工具对臂架进行分析．对比可见MATLAB与PRO/E仿真结果相吻合,验证了混凝土湿喷机臂架系统动力学模型的正确性．最后,结合动力学模型分析驱动油缸铰点位置变化对油缸工作过程中最大驱动力的影响,结果表明原湿喷机臂架系统结构有待进一步优化．因此,该动力学模型为油缸选型和油缸受力优化提供了理论依据．     

超声波应力测试技术

超声波应力测试技术在近几年得到了较大的发展，本文介绍了以声速为参量的应力测试技术的原理与实现方法，指出了目前存在的若干问题及今后进一步完善的方向。     

基于无线传输的多点应力测试系统研究

行星齿轮传动过程中,传动轴承的应力参数将出现动态变化,由于齿轮传动系统结构的特殊性,很难实时观测到齿轮的均载性能。如果单纯依靠有线通信技术传输应变数据,不能够获得全面的、理想的应变参数,且通信过程中,信号抗干扰能力差,难以获得稳定的数据。因此,本文采用了WIFI无线传输技术,设计了基于无线传输的多点应力测试系统,实现行星齿轮传动轴轴承均载测试。     

离散变量结构优化设计的拟满应力遗传算法

以力学准则法为基础,提出了一种求解离散变量结构优化设计的拟满应力方法;这种方法能直接求解具有应力约束和几何约束的离散变量结构优化设计问题.通过在遗传算法中定义拟满应力算子,建立了一种离散变量结构优化设计的混合遗传算法拟满应力遗传算法.算例表明;这种混合遗传算法对于离散变量结构优化设计问题具有较高的计算效率.     

新型矿车减速器壳体有限元分析及测试验证

矿车减速器壳体为整车车重的承力部件,其强度关系到整车的安全可靠性。笔者针对某型矿车减速器壳体进行了有限元分析,并在实际工况中进行了应力测试。结果表明,应力有限元分析结果为72.465MPa,应力测试结果为75.64MPa,有限元分析与实际测试结果相差仅为4.2%,有限元分析可以作为矿车强度校核的可靠工具。     

基于有限元分析的瓦楞机支撑侧板结构优化设计

目的研究瓦楞机支撑侧板在复杂应力作用下的动态特性。方法通过Pro/E建立瓦楞机支撑侧板模型,运用有限元分析方法对侧板原结构和优化后的结构进行模态分析,并将前后模态分析结果进行对比。结果得出了侧板原结构和优化后的结构的前5阶固有频率和模态振型图,分析结果显示侧板原结构产生了扭转振动、摆动和弯曲变形,优化后的侧板结构变形减小,刚度增加,固有频率提高约25%,质量减轻约83 kg。结论侧板结构优化是比较合理可靠的,可以为结构优化设计提供一定的参考依据。     

电暖器包装结构优化仿真分析及试验验证

目的 基于有限元软件对运输条件下的电暖器包装件进行踩踏损伤分析和包装结构优化,解决运输环境下的电暖器发生踩踏损伤的问题.方法 依据售后问题对电暖器包装件进行踩踏试验,并基于Creo对电暖器和缓冲包装进行建模,利用有限元软件对产品包装件进行仿真分析,依据仿真结果对电暖器缓冲包装结构进行优化设计,最后对比优化前后的踩踏结果,并进行相关包装运输的测试试验,确保新的包装件符合包装运输的标准要求.结果 包装件原有的缓冲包装结构并未对产品起到保护作用,外罩发生了较大面积的应力集中,最大应力为304.5 MPa.优化包装结构后,新的缓冲结构承受了绝大部分的力,很好地保护了电暖器,满足各项包装运输试验测试的要求.结论 通过利用有限元软件进行包装结构优化设计,有效地解决了电暖器踩踏问题,合理优化了电暖器的缓冲包装结构,节省了新包装结构的开发时间.     

有限元分析技术在贮箱结构优化设计中的应用

把有限元分析的技术应用到贮箱的设计中,建立了贮箱有限元模型,并对现有的一个贮箱为例进行结构优化.其中进行了材料非线性分析,得出贮箱各个压力下的应力和变形量,为加工和装配提供可靠的数据,从而使其质量得到减轻,以提高发射有效载荷.     

一种新型高效的结构优化设计方法研究

在设计开发的通用优化平台中,采用模块化结构,集成了现有有限元分析软件与自行研制开发的高效优化方法。在有限元分析软件中完成结构特性分析,并提取节点、单元、实常数等信息及分析结果,在优化平台中调用自行设计的优化方法完成优化计算。该方法既充分利用了现有有限元分析软件强大的分析功能和高效优化方法的优越性,同时避免了优化程序设计中重复开发有限元分析部分,提高了优化效率。甘蔗收割机台架结构的优化实例表明了该方法的有效性与实用性。     

润扬大桥北汊斜拉桥钢箱梁的局部应力测试与分析研究

在大跨斜拉桥扁平钢箱梁应力计算的误差分析基础上,提出了扁平钢箱梁局部应力分析的两体系计算方法。根据扁平钢箱梁的构造特点分别建立整体结构尺度模型和局部构件尺度模型并采用子模型法进行跨尺度模型的衔接。以润扬斜拉桥的扁平钢箱梁为例,计算了车轮荷载作用下的钢箱梁局部应力响应,并与润扬斜拉桥成桥静载试验结果进行了比较,验证了该方法的有效性,并在此基础上系统地总结了大跨斜拉桥扁平钢箱梁在车辆载荷作用下的工作行为与受力性能。