基于数值模拟的双箱梁起重机风载荷研究

用计算流体力学(CFD)方法模拟了双箱梁周围的风场绕流特性,不仅得到流场的压力、速度和涡旋的分布,还计算了箱梁截面的体型系数、挡风折减系数。对不同尺度的箱梁结构进行数值模拟分析,得出体型系数变化规律,并将数值模拟结果与国内外研究结果对比,分离箱梁的气动减阻优势使其与《规范》中单梁相比体型系数较小。由于涡流的影响,使后梁所受载荷转向,挡风折减系数出现一零点值。     

基于Pro/E和CFD计算大型造船门式起重机风载荷

利用三维建模软件Pro/E建立大型造船门式起重机模型,网格化后导入流体动力学CFD软件中计算造船门式起重机的风载荷。与依据《起重机设计规范》(GB/T3811—2008)计算的风载荷值相比较,发现《起重机设计规范》计算的数值偏于保守和系数取值过大,某些局部风载荷增大情况不能准确的反映。该计算方法为大型门式起重机设计提供参考。     

基于CFD的大型门式起重机风载特性研究

随着起重机大型化的不断发展,尤其是工作在海洋、港口的起重机,风载荷变成了一项越来越重要的载荷。但《起重机设计规范》中对其规定的条款比较简略,使得在设计过程中对风载荷的计算也不够精确。为真实详尽地了解起重机风载荷分布情况,利用计算流体力学(CFD)技术,对某大型门式起重机进行了数值模拟,得到了该门机风速场、风压场分布图。在此基础上,首次提出用风压不均匀系数来表征门机的整体风压分布情况。并将所得风力系数、挡风折减系数与《起重机设计规范》对比,两者差异不大,说明该方法的计算结果真实可信。     

门式起重机箱梁风载荷减载设计

随着起重机主梁朝着高、大、细、柔化发展,主梁对风荷载愈发敏感.文中针对起重机主梁风载荷减载设计,在不改变主梁承载能力的前提下,研究通过在主梁迎风面贴附轻质材料的方式,改变主梁绕流特性,实现结构减阻.以某40 t集装箱起重机箱梁为设计原型,提出两种贴附外形(A型、B型),并运用CFD软件对贴附结构的绕流特性进行仿真分析,...     

塔式起重机整机风场模拟下的风载荷特性分析

在合理简化的基础上建立塔机整体结构的CFD模型,得到了不同风向角下塔机流场速度矢量、结构表面压力、风力系数和风载荷等参数特征。将依据设计规范计算的塔机不同结构的风载荷施加在其有限元模型上,得到了整机在不同风向角下的风载荷数值。以此计算结果与CFD数值模拟得到的平均风载荷值及变化规律进行对比分析,发现两者在不同风向角下风载荷数值非常相近,这表明文中提出的CFD数值模拟方法是准确有效的。进一步验证了设计规范仅考虑顺风向风载荷的准确性和塔机沿顺风向进行放置能有效抗风的正确性。对塔机流场特征进行分析,结果表明塔身及配重、转台结构对塔机整机的空气动力学特性影响占主导地位,对其结构进行优化和强化能实现塔机抗风性能的提升。     

输油臂风载的数值模拟分析

根据流体动力学的数值算法,运用Reynolds时均N-S方程和RNGk-ε湍流模型对输油臂进行风洞数值模拟,计算得到了输油臂的风压分布规律及风载荷。并讨论了风向角的变化对风载荷的影响,据此提出了合理的改进设计方案。     

风载荷下的起重机主梁有限元分析

针对目前户外起重机受外界风载荷条件的影响,首先,对风载荷进行了分类,并对主梁进行了合理的简化,研究了平均风载荷作用下主梁刚度和强度的影响。在分析起重机主梁静态受力的基础上,计算出了模型在八级大风下风载荷的大小,运用有限元软件对桥式起重机的主梁进行了有风载荷状态和无风载荷状态下的静态应力分析计算。通过对比分析,研究结果表明,风载荷对起重机的垂直静挠度和最大应力影响较小,而对起重机主梁水平方向的位移有一定的影响,这对起重机的防风制动装置有一定的参考价值,在起重机研究中为建立更接近实际的模型提供了参考依据,也为主梁的进一步优化以及轻量化设计提供了参考模型。     

基于Ansys的船用甲板起重机结构风振响应研究

以工程中风载荷研究所通用的Davenport谱为基础,以有限元分析软件Ansys为操作平台,对船用甲板起重机金属结构风载荷作用下的动态响应进行仿真研究,并对整机结构的风振系数做数值计算,为工程中风载荷效应的研究提供理论参考.     

海洋风浪载荷对7500t浮式起重机结构强度影响分析

利用计算流体动力学（CFD）软件CFX,计算7500t浮式起重机风载荷,并与GB／T3811—20HD8中计算值相比较,指出两者差异及其原因。参照建筑学中地震分析的方法,将该机载体船的横荡、纵荡、升沉、横摇和纵摇比拟成5个自由度的基础激励来模拟海浪载荷。最后,利用有限元软件ANSYS计算其在风浪组合载荷下的应力,并指出其与依据GB／T3811—2008计算该浮式起重机应力值的差异。     

门式起重机的风载荷及防风对策

本文简要的介绍了，对门式起重机有影响的风载荷的特性；分析了由风引起的起重机倾覆、脱轨等事故原因；以及在设计中应采取防风对策。     

风载作用下塔式起重机塔身非线性变形的近似计算法

风荷载是影响塔式起重机这种高耸结构工作性能的关键因素之一,而且随着高度的不断增加,其影响更趋复杂.分析塔式起重机塔身在风荷载作用下的非线性变形问题,得出四点主要结论：第一,有限元分析法求解塔身变形比解析法计算效率高.第二,塔身底部的约束可以进行简化,并且其计算误差随跨数和高度的增加不断减小.第三,塔身跨数对塔身变形（尤其是顶部变形）的影响比底部约束的影响更显著.第四,塔身计算跨数可以少于实际跨数,在一定范围内对塔身顶部最大变形影响不大.提出的近似计算法满足工程精度要求.     

基于CFD的挖掘机冷却风扇及导风罩降噪研究

针对某型挖掘机在工作过程中冷却风扇出口端噪声水平严重超标的问题,对风扇在旋转过程中的气动性能进行了研究。首先,建立了风扇与导风罩所形成的流体域有限元模型。基于CFD理论,运用Fluent软件对其流场进行了稳态数值模拟。分别探究了风扇与导风罩相关结构参数对其风量大小与噪声水平的影响。结合厂商提供的散热系统选型软件Optimiser,兼顾风量与噪声要求,得到了最适合该挖掘机的风扇及导风罩型号。优化结果表明,在提供相同风量的前提下,优化后的风扇噪声比原风扇的噪声降低了1.5 d B左右。随后,对该流体域进行了瞬态仿真,分析了风扇噪声的频率特性。仿真结果表明,风扇旋转噪声主要集中在低频段,为企业有针对性地对该频段噪声采取降噪措施提供了指导。     

折臂式随车起重机的变幅机构

介绍了随车起重机变幅机构的主要形式和特点,提出３０４３０４型变幅机构在设计时的要求。     

基于CFD的起重船水动力系数数值模拟

利用CFD方法计算了起重船船体垂荡、横荡和横摇运动的附加质量与附加阻尼。讨论了滑移面和流场的混合网格模型应用。进行了船模静水横摇试验,测量了起重船体横摇运动的附加质量与附加阻尼,比较了试验结果与数值计算结果,对起重船水动力系数的理论预报做了有益探讨。     

典型输电塔平均风荷载和响应研究

高耸输电塔所受的风荷载是其结构设计的控制荷载．输电塔为空间桁架结构,塔头结构形式尤其复杂,很难用精确的理论方法对其所受风荷载及响应进行分析．首先介绍了输电塔分段刚性模型的风洞测力试验,随后又建立了输电线路典型设计中最常用的2种输电塔有限元模型,利用风洞试验数据对其进行平均风加载,得到不同情况下2种塔型的位移响应,并对这2种塔型的响应进行了对比和分析,得到了有关典型输电塔结构平均风荷载响应的一些结论．     

7500t特大型浮吊波浪载荷分析与计算

根据船舶动力学的基本理论,分析计算在工作环境下7500t特大型浮吊所受到波浪载荷作用情况.以海况等级5,蒲福风级5级,波高2ζa=1.4m,平均周期Tz=5.4s工作环境为例,分析计算横向及纵向波浪对7500t浮吊的垂荡干扰力、干扰力矩及横漂力,并为7500t特大型浮吊的抗倾覆稳定性计算提供基础理论数据.     

Dynamics analysis of bladder-urethra system based on CFD

A mathematical model for a bladder-urethra system can provide basic analysis for the disabled urethra closure of stress urinary incontinence (SUI) patients in a clinic. Based on computational fluid dynamics (CFD), we developed a three-dimensional urodynamic bladder-urethra system, which includes bladder, bladder neck, prostate, and urethra. The realistic recirculation process of the urinary bladder during the physiologic voiding process in conjunction with a flow simulation through the female urinary bladder and urethra is presented. The computational results show that a dead-water zone and the zone of secondary flow occur, independent of the shape of the prostatic urethra. For the pathological prostata, the extreme constriction of the prostatic urethra results in an additional wide-stretched dead-water zone. The simulation results does not only improve urinary incontinence surgery for clinicians, but can also provide a basis for theoretical analysis.     

履带起重机起臂过程动力学分析

基于有限元分析技术,建立臂架的有限元模型,在ANSYS软件中对履带起重机的起臂过程进行动力学分析.用LINK180单元模拟变幅拉板,利用其在温度载荷下的变形特性,通过设置相关的线性热膨胀系数和温度载荷,使单元长度匀速缩短,带动臂头,完成起臂控制.以位移约束的方法代替常规载荷约束的方法,解决了起臂过程模拟中,由于拉板力大小和方向随时间不断变化,无法定义载荷步的问题.ANSYS软件结构动力学分析模块中含有瞬态分析模块,可对履带起重机起臂的动态过程进行模拟和有限元分析,为实际的履带起重机起臂调试过程提供参考.     

基于比例迭代法的伸缩臂起重机最大起重量计算

传统的伸缩臂起重机起重性能计算方法是利用定步长法和二分法,在给定初始起重量的情况下迭代获得最大起重量的迭代次数很多,而且计算精度对步长大小很敏感.把伸缩臂起重机上车臂架系统及变幅油缸简化为具有一定截面属性的梁,根据臂节间及油缸转台之间的相互作用关系施加等效作用约束,利用线性有限元理论进行模型的变形及受力求解,通过比例法迭代计算出最大起重量.在迭代计算过程中,为得到某种工况下的最大起重量,根据初始给定起重量计算出的复合应力与许用应力的比值,剔除重力对复合应力的影响,预估新的起重量进行下一步的计算,能够极快地迭代到最大起重量.