基于十四面体模型的闭孔泡沫材料弹性性能的有限元分析

建立十四面体的单胞模型和多胞模型,采用有限元方法和周期性边界条件,研究胞体数目和相对密度对闭孔泡沫模型弹性性能的影响.同时,确定闭孔泡沫胞体在两种变形状态下的应力分布.文中还将数值结果与理论预测以及随机泡沫模型的计算结果进行比较.结果表明,十四面体模型可以较好地预测低密度闭孔泡沫的弹性性能.     

开孔泡沫铝弹性性能的各向异性研究

采用理想排列的十四面体结构模型，从理论上和试验上对开孔泡沫铝的弹性常数随偏转角的变化过程进行了探讨。结果表明，这些弹性常数与偏转角的关系很复杂，试验结果验证了由理论分析得到的杨氏模量随偏转角的变化规律。这些弹性常数在45。方位到达极值，杨氏模量在该方位最小，而泊松比最大，弹性常数随偏转角的变化幅值随泡沫铝相对密度的增加而增大。     

开孔弹性泡沫材料拉伸变形过程的数值模拟

为了研究低密度弹性开孔泡沫材料的拉伸力学性能,文中建立具有不同胞体几何特性的泡沫材料随机模型,并用有限元方法模拟该材料的拉伸变形过程.同时,从材料的微结构层次上分析弹性开孔泡沫材料拉伸变形的机制,以及相对密度和胞体几何性质对拉伸非线性力学行为的影响.并且,将拉伸应力-应变曲线与Warren和Kraynik的四面体微结构模型的预测结果进行对比,说明数值模拟较好地反映开孔泡沫材料的拉伸变形特征.     

低密度开孔弹性泡沫材料的非线性拉伸本构关系

文中基于Kelvin十四面体模型,对低密度开孔弹性泡沫材料的拉伸大变形行为进行理论分析。首先,利用对称性条件对模型进行简化,得到易于分析的半支柱模型。然后,利用Elastica弹性挠曲理论,分析单轴拉伸下胞体的力学行为和支柱的变形情况,得到弹性模量、泊松比及非线性拉伸应力—应变曲线。同时,分析截面形状和泡沫材料相对密度的影响。文中所得拉伸弹性性能与Zhu等人在压缩情况下的结果相一致,但拉伸变形曲线特征与压缩时明显不同,却与实验曲线一致。     

基于三类单胞模型的开、闭孔泡沫材料弹性性能的有限元分析

在对发泡过程进行假设的基础上,根据泡沫材料微结构的特点,建立开孔和闭孔泡沫材料的简单立方、面心立方和体心立方单胞模型,导出相对密度和胞体结构参数的定量关系.由这三类单胞模型描述的泡沫材料均具有周期性的特点,且单胞还具有结构对称性.文中利用有限元方法,在适当的边界条件下计算整个密度范围内泡沫材料的弹性模量和泊松比,数值拟合模量计算公式.通过与已有的实验资料和理论预测结果的比较,说明有限元数值计算的有效性.     

压力容器大开孔结构的有限元分析

使用ANSYS9.0对某具有大开孔结构的压力容器进行了三维建模,采用SHELL181壳单元,使用智能网格划分方式划分网格.提出了“无补强”、“补强圈补强”和“整体补强”三种结构方案,分别进行有限元分析,得到了位移云图和应力云图.结果表明,“补强圈补强”使最大位移量下降12.6％,最大等效应力下降13.8％,“整体补强”使最大位移量下降31.5％,最大等效应力下降20.1％,两种补强方案均能满足强度要求.最后,从经济性考虑,优先选用“补强圈补强”方案.     

开孔泡沫金属紧凑式换热器高温力学性能研究

基于开孔泡沫金属的特性,研发板泡式热交换器,通过单轴拉伸试验获得316不锈钢泡沫金属的短时力学性能和长时粘弹性参数,在此基础上引入小挠度薄板理论,将板泡结构简化作支承于地基上的薄板,基于对应性原理和数值逆变换方法,采用FORTRAN90编制程序,计算板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力,并与有限元模拟结果进行对比,验证该分析计算方法用于表征承压板泡式热交换器结构粘弹性行为的可行性与准确性。进而分析开孔泡沫金属结构参数对板泡结构的粘弹性弯曲变形和粘弹性弯曲应力的影响情况,结果表明开孔泡沫金属的孔隙率对板泡结构的安全性影响相对较大。     

大直径薄壁大开孔塔结构的有限元分析

吸收塔是燃煤发电厂脱硫系统的核心设备，具有直径大、厚度小和大矩形开孔率等特点，目前尚无完全适用的设计规范可循。采用有限元法得到了设备在危险工况载荷下的应力和变形，并提出了可行的开孔区域加强措施，计算结果表明应力集中区域明显降低，提高了设备在开孔段的轴向稳定性。     

新型快开人孔装置的有限元优化设计

应用有限元分析技术 ,对新型的快开人孔装置进行优化设计 ,给出了在各预紧力下O形密封圈的形变及构件的应力值 ,从而确定该装置的相应尺寸 ,达到优化设计。该结构节省材料、减轻重量、操作方便、具有明显的经济效益     

泡孔微结构对弹性泡沫材料宏观压缩力学性能的影响分析

弹性泡沫材料是一类典型的非均质多孔材料,其宏观力学特性取决于基体材料特性和细观组成。通过构造一系列泡孔规则分布、朝向随机的椭圆形泡孔模型,以及随机分布圆形泡孔模型,采用有限元方法分析了弹性泡沫材料细观变形机制,以及泡孔形状、泡孔分布以及孔隙率等因素对弹性泡沫材料宏观压缩力学性能的影响规律。细观力学模型计算结果表明,弹性泡沫材料的单向压缩应力—应变曲线表现出泡沫材料共有的三阶段变形特性;与椭圆形泡孔模型相比,圆形泡孔模型具有较长的压缩平台段和稳定的力学性能;制备规则分布的球形泡孔结构是弹性泡沫材料微结构设计的优选方案。研究结果可用于指导弹性泡沫微结构设计。     

滚动轴承弹性接触动态特性有限元分析

滚动轴承弹性滚动接触动态特性直接影响转子系统的精度及动态特性,针对滚动轴承弹性滚动接触动态特性问题,以深沟球轴承61914为例,在同时考虑内环、外环、滚珠及保持架变形的情况下,建立滚动轴承三维弹性滚动接触有限元模型,采用有限单元法计算滚动轴承在不同转速、径向力及轴向力等载荷工况下滚动轴承的接触应力及滚珠与内环的运动状态。结果表明,有限单元法能在满足高精度计算的情况下求解各种复杂工况下的滚动轴承动力学特性,为进一步研究滚动轴承弹性滚动接触动态特性提供有力的研究方法。     

一种轧机动力分析有限元模型

提出一种四辊轧机动态性能分析的平面有限元模型,该模型由梁单元、杆单元、刚度单元和质量单元等组成。根据该理论,可计算得到轧机容易激发的固有频率。用试验检验了所提模型的正确性。     

纳米金属材料宏观弹性模量的数值模拟研究

将分子动力学模拟方法与连续体的有限元模拟技术相结合,进行"复合有限元"方法的探索与研究.首先,将纳米金属材料看作由晶粒、晶界、三叉晶界组成的复合材料,基体是具有不规则原子结构的界面相,夹杂是具有理想晶格的晶粒相,用有限元源程序自动生成系统fepg软件模拟材料的宏观弹性模量,并进一步调整晶粒尺寸,研究晶粒尺寸对材料宏观弹性模量的影响.研究结果表明,随着晶粒尺寸的减小,晶界、孔洞等所占的体积比增大,材料的弹性模量也随之下降.     

基于有限元法的风力机塔架结构动态分析

将有限元技术与模态分析理论相结合,在有限元软件的基础上研制了一套用于风力机塔架结构的动态分析程序系统。讨论了模型建立、载荷施加、边界条件和模态参数的计算,并给出了应用实例及结果分析。     

基于有限元法的湿式磨削温度场分析

运用有限元法建立了湿式磨削温度场的数学模型,并借助于计算机对磨削温度场进行了仿真,得出了湿式磨削温度场的等温图。与解析解相比,有限元法具有更高的精度,更少的计算量及更广的应用范围。     

往复泵输液管道结构振动有限元法分析

泵的往复运动导致输液管道受多频率谐波激励。用有限元方法,建立管网系统结构振动分析模型,求得固有频率和振型分布,给出有工程实用价值的管道减振、消振的设计原则。     

胶瘤弹性模量对铝单搭接接头应力分布的影响

利用弹塑性有限元法,研究四种不同弹性模量的胶粘剂 (丙烯酸酯胶、聚氨基甲酸乙酯胶、环氧树脂胶和酚醛树脂胶粘剂等) 形成的胶瘤对铝合金单搭接接头应力分布的影响.结果表明,当胶瘤采用不同于胶层的胶粘剂时,随着胶瘤弹性模量的减小,在胶层与胶瘤的连接处胶层中应力峰值显著提高,且均高于由单一胶所形成接头的应力峰值.对被粘物中紧邻界面层中的应力分布而言,峰值应力出现在胶瘤与胶层的连接处及靠近搭接区两端部处.随着胶瘤弹性模量的增加,靠近被粘物承载端的区域的应力越大,而自由端的应力越小,且靠近承载端的区域的应力峰值由胶瘤与胶层的连接处向承载端一侧转移,因而采用弹性模量低的胶粘剂形成胶瘤对接头的承载不利.