钢筋混凝土框排架结构动力特性的试验研究及有限元分析

以某大型火力发电厂主厂房钢筋混凝土框排架结构为原型,对1/7框排架子空间模型进行激振法的动力特性试验,得到该模型结构的前三阶频率和振型,并由相似关系推导原型结构动力特性;以原型结构建立平面及空间有限元模型,采用ANSYS有限元软件进行模态分析,研究此类不规则结构的空间动力特性。     

振动台试验模型和原型相似关系的理论研究

结构模型的振动台试验是研究工程结构抗震性能的重要方法,正确处理模型与原型的相似关系以及由模型反应正确推导原型反应是很重要的问题。本文以某3层框架结构为原型,对其进行了模型设计,并且运用有限元分析程序对原型和模型进行了地震作用下的动力分析,由模型结果按照相似关系推出原型反应并将其与计算值进行了比较,从而研究了模型与原型的相似关系,给出了相关公式。     

大型射电望远镜舱索结构变形模型与原型的相似性

建立了大型射电望远镜舱索结构的运动微分方程,并由此研究了模型与原型的相似条件．针对模型存在几何变形的特殊问题,从主要动力相似条件出发,导出了用已知几何比尺表示的频率比尺、风速比尺等典型相似性常数．进一步,基于模型振动实验和相似性分析,预测了原型的固有频率和随机风振幅值,预测结论与非线性有限元动力仿真结果吻合．     

汶川地震大型厂房框排架结构震害特征分析

为解决钢支撑- 钢框排架结构模型计算与试验对比的问题,对该结构体系的动力特性和地震反应进行研究,以某大型电力主厂房结构设计和PKPM计算模型为背景,使用SAP2000软件建立原型结构有限元模型。针对这类具有复杂质量和刚度分布特点的结构体系,提出满足结构动力特性一致性要求的振动台试验物理模型设计原则和相关技术措施,完成缩尺结构模型的构造设计、同条件有限元建模分析及物理模型加工制作. 通过振动台试验和有限元模型计算可知,振动台试验模型的前三阶动力特性与有限元模态分析结果基本一致,地震波作用下的试验结构模型动力反应和有限元时程分析的结果可相互印证. 结果表明,提出的振动台试验模型设计原则是有效的,试验和计算分析结果可相互印证,可为进一步研究结构抗震性能、改进结构设计提供依据.

     

结构动力模型相似关系研究及验证

结构模型的振动台试验是研究工程结构抗震性能的重要方法,正确处理模型与原型的相似关系以及由模型反应正确推导原型反应是很重要的问题。本文以4层框架结构为例,探讨了原型与人工质量模型和欠质量人工质量模型的相似关系,采用有限元分析程序计算原型与模型的地震反应,由模型地震反应反推原型地震反应,将原型地震反应的计算值和反推值从基本自振周期,加速度,速度,位移,基底剪力方面进行了比较,从而得出在弹性阶段内动力相似关系的正确性。     

基于不同相似律下岸桥缩比模型动力学相似研究

在对岸桥结构进行振动台地震模拟试验时,模型的设计应遵循动力相似理论。现以3种动力相似律(弹性相似律、重力相似律、弹性力-重力相似律)为指导,分别推导了集装箱码头岸边起重机(简称岸桥)原型结构和1∶15缩比模型的相似比例因子,使用有限元软件对原型结构及3种缩比模型的动态行为进行仿真分析。研究结果表明,按不同相似律设计的缩比模型与原型结构的动态特性和地震响应存在一定的相似之处和一定的差别,可视研究问题的不同,采用不同的相似律进行缩比模型设计。     

框-筒结构模型模态试验研究与有限元分析

以某19层钢筋混凝土框架-筒体结构的高层建筑为原型,设计有机玻璃模型,通过多点激励单点输出方法得到模型的频响函数,进而求得其动力特性(固有频率、空间振型等),并根据相似原理推断原型结构的相应参数.同时运用有限元软件ANSYS分析原型结构的动力特性,得到相应的固有频率、空间振型.试验数据与AN-SYS分析结果的对比表明,两种方法所得结果比较接近.研究成果为框-筒结构抗震设计提供了重要的参考依据.     

大型框架式汽机基础振动模态计算与试验研究

以某电厂燃气汽轮发电机框架式基础为原型,建立有限元模型,分析了该发电机框架式基础的动力特性;建立1∶10的缩尺物理模型,开展基础模态的模型试验工作;并将数值分析和模型试验结果同原型观测数据进行对比.数值分析采用空间梁单元模型,选用MFSAP软件和ANSYS大型通用有限元软件开展了计算工作;采用模态测试技术与分析方法进行了室内模型试验和现场测试.通过动力学模型计算结果、模型试验结果以及现场实测结果的比较,证明了计算方法、试验方法与测试分析方法的正确性.     

汽轮发电机组弹簧隔振基础模型试验模态分析

采用随机激励法对某电厂的大型汽轮发电机组弹簧隔振基础1∶10模型的动力特性进行了模态分析,得到了结构的自振频率和振型.运用相似理论获得了原型的动力特性,并将试验结果与ANSYS有限元软件分析结果及STARDYNE动力计算结果进行比较,比较得到试验结果与两种数模分析结果吻合较好.     

面向施工过程模拟研究的自锚式悬索桥试验模型设计与有效性评价

为解决自锚式悬索桥施工过程模拟研究中试验模型的有效性问题,以某在建自锚式悬索桥结构为原型,设计制作了该桥的1/20缩尺模型,利用有限元方法对模型桥的有效性进行了评价;设计了模型桥的配重和测试方案,并依据测试方案对模型桥的空缆线形和主塔动力特性进行测试与分析.结果表明:试验模型的空缆线形和主塔动力特性测试结果与理论设计结果吻合良好,试验模型设计有效.     

虚拟样机技术在门座起重机设计中的应用

分析门座起重机设计的现状,结合虚拟样机技术、参数化建模技术实现门座起重机的三维参数化建模,并应用虚拟装配技术生成整机系统的虚拟样机模型;通过对门座起重机虚拟样机的建模分析,为起重机有限元动力学分析提供精确的模型,减少设计开发成本.     

回归分析在锁模板模型约束简化中的应用

橡胶注压成型机锁模板结构及其约束的复杂性造成有限元建模的困难。针对其复杂的约束提出一种简化和等效处理方法，以关键控制点的位移为目标参量进行回归分析，找出了最佳的等效约束距离，建立了有限元模型。以此模型进行分析计算得到的应力与原型试验结果符合良好，验证此方法的有效性。     

Finite Element Analysis for the Structure Optimization Design of the CPUE Load－Bearing Wheel of Tracked Vehicle

A new kind of material cast polyurethane elastomers (CPUE) is introduced to take the place of rubber on load-bearing wheel for the first time. Based on load-bearing wheel dimensions, material properties and operat-ing conditions, the structure of wheel flange is optimized by zero-order finite element method. A detailed three-di-mensional finite element model of flange of load-bearing wheel is developed and utilized to optimize structure of wheel flange. Its service life, which is affected by flange structure parameter, is analyzed by comparing the opti-mization results with those of prototype of wheel. The results of optimization are presented and the stress field of loar-bearing wheel in optimal dimension obtained by using finite element analysis method is demonstrated. The fi-nite element analysis and optimization results show that the CPUE load-bearing wheel is feasible and suitable for the tracked vehicle and has a guiding value in practice of the weighting design of the whole tracked vehicle.     

永磁直线同步电机的磁阻力分析及其优化

为了最小化由边端效应与齿槽效应引起的永磁直线同步电机（PMLSM）的推力波动，提出了一种数理分析相结合 的优化设计方法.采用半无限单端结构建立永磁直线同步电机边端效应产生的磁阻力分析模型，运用傅立叶级数与数值分 析相结合的方法对磁阻力进行了分析，并进一步提出优化动子长度来降低磁阻力的原理与方法.建立齿槽效应分析模型， 运用有限元数值分析由齿槽效应产生的磁阻力；并建立整体磁阻力的有限元分析模型，探讨了永磁体宽度对整体磁阻力 的影响.结果表明，仿真分析与测试结果基本一致，磁阻力得以大大降低，该方法实现了PMLSM的动子长度、分数槽与永 磁体宽度的优化设计     

CAE在机械零件结构设计前期的应用

讨论计算机辅助工程(CAE)前期介入对汽车零部件轻量化的作用和意义,分析设计开发流程以及有限元软件的适用范围,通过大量的仿真试验数据得到不同材料与强度大小的关系,对通用的几何模型进行有限元分析,研究原型零件的宏观尺寸对其强度的影响,获取原型零件结构尺寸的变化规律,并且得到了CAE仿真分析中计算精度与网格划分的关系.     

Finite Element Analysis for the Structure Optimization Design of the CPUE Load-Bearing Wheel of Tracked Vehicle

1　CastPolyurethaneElastomersLoad BearingWheel　　Asmacromolecularsyntheticmaterial,castpolyurethaneelastomers (CPUE)hasboththehighhardnessofplasticandhighdutyelasticityofrubber .Ithasgoodabrasionresistance ,hightearstrength ,greatextensibility ,widehardness ,butalso goodshockabsorption property ,lowhysteresisand greatcarryingcapacity .ThecarryingcapacityofCPUEtireis 6 - 7timesthatofthesamesizerubbertire[1,2 ] .Asoneofthekeypartsoftransmission ,load bearingwheelsnotonlysupportthewholewei…     

感应加热电饭煲电磁场与漏磁分析

为了研究感应加热电饭煲空间电磁场对其热效率的影响,以一台1 300 W感应加热电饭煲为例,利用ANSOFT软件建立样机三维电磁场有限元模型.在其他条件不变的情况下,分别采用两种磁条结构分析比较了样机模型中电磁场与输出涡流功率的分布情况,并且对样机的漏磁情况进行了分析.将实验测得的漏磁、热效率与仿真值进行对比,验证了仿真方法的正确性.有限元法对感应加热电饭煲电磁场与漏磁的分析结果为相关感应加热系统的优化设计、安全使用提供了参考.     

基于Ansoft的高速开关磁阻电机有限元分析

分析了开关磁阻电机结构和数学模型,设计了一台1 kW三相6/4极高速开关磁阻电机样机结构参数。利用有限元软件Ansoft详细地对该样机的电磁参数进行了仿真计算,仿真结果验证了电机设计的正确性。同时为SR电机的优化设计及进一步的研究提供了理论依据。