轿车车门焊点布置优化设计及仿真分析

以国内某轿车前车门为例,在CATIA中建立三维模型,在HyperMesh中进行网格划分,并通过OptiStruct软件对其进行模态以及3种工况下的刚度分析 然后利用OptiStruct软件提供的拓扑优化方法对车门结构中的焊点布置进行优化设计,并对该车门焊点布置优化设计后的结构重新进行模态和刚度分析,验证了车门焊点布置优化设计方法的可行性.     

基于有限元某轿车左前门的模态刚度分析

建立左前车门的有限元分析模型,对车门在自由状态下进行模态分析;在一定工况下对车门的框架刚度分析;在一定工况下对车门进行腰线刚度的分析,通过通用的有限元分析软件HyperMesh进行分析,为结构设计选择及结构优化提供了理论依据.     

基于有限元分析的车门三维设计

利用CATIA软件对车门结构进行三维设计,并对其进行有限元分析,分析车门在挤压和扭转两个不同工况下的受力变形情况,得到不同工况下的刚度、强度分析结果,为车门的改进设计提供了参考.     

风电机组混合型塔筒静强度分析与模态分析

为了分析新型风电机组塔筒结构的静强度性能和低阶模态频率特性,分别对传统型、加筋型和混合型三种结构塔筒进行有限元建模,对比分析三种塔筒的静强度性能和低阶模态频率.仿真结果表明,混合型塔筒等效应力极值和刚度较传统型塔筒有所增加,低阶模态频率较其他两种类型塔筒有所提高.混合型塔筒在壁厚和材料的约束下具有更好的刚度,其结构使得刚性设计转速有所提高,有利于塔筒刚性模态设计.     

某商用车驾驶室碰撞安全性分析

以某高端重载商用车的实际车型为基本模型,建立其驾驶室的有限元模型,利用有限元建模分析软件HyperMesh和LS-DYNA,对其在正面摆锤撞击下的安全性能进行仿真分析,分别从整车结构变形,部件结构变形等方面对仿真结果进行分析,找出原驾驶室的不足并对其关键结构进行改进以提高其碰撞安全性能.最终分析结果表明在正面摆锤撞击下,驾驶室整车结构框架基本不变,驾驶室成员空间足够且车门仍能正常打开,但地板局部结构刚度强度不足,通过增加加强梁改善驾驶室结构的强度刚度.     

大型弹簧圆锥破碎机主轴有限元分析

以国产PYB1750大型弹簧圆锥破碎机为研究对象,利用Pro/ENGINEER软件对其主要部件主轴建立了有限元模型,并用ANSYS软件进行静力分析和模态分析。静力分析主要进行位移、应力和变形分析,输出了位移云图、应力云图和变形图,直观展示主轴的位移场和应力场,校核主轴的强度和刚度;模态分析主要输出振型图,获得了模态参数,分析了在各薄弱环节尺寸变化及对其动态性能的影响,以期改善结构的动态性能,为大型弹簧圆锥破碎机的结构设计提供了依据。     

车门静态刚度的有限元分析

以某款车的前车门为例,在UG中建立车门的三维模型,导入Hypermesh中进行模型的简化和网格划分,利用Hypermesh和MSC.Nastran的接口,在MSC.Nastran中对车门进行刚度分析,以便对车门的设计进行改进.     

LNG罐式集装箱强度及特征值屈曲分析

以LNG罐式集装箱为研究对象，通过建立其在堆码试验工况下的有限元模型，给出罐箱的强度储备及位移场。采用Block Lanczos方法对多重实际载荷同时作用下罐箱框架结构堆码屈曲进行了分析和计算，给出了框架的屈曲模态及对应的临界载荷。明确了该罐箱结构的强度分布、薄弱环节、稳定性模态及宏观稳定性储备等；得出该罐箱在堆码试验工况下强度薄弱部位为外框架上短节和外框架与筒体连接部位，刚度补强的首选位置为外框架上短节部位。此外，分析表明该罐箱的框架具有较高的稳定性，强度问题是该类罐箱框架在设计环节中应首要考虑的问题，研究结果为类似结构的强度及稳定性设计校核提供了参考。     

基于响应面法的机床螺栓结合部刚度辨识与动力学建模

为了研究结合部刚度参数间的耦合关系对机床结合部动态性能的影响,基于响应面函数的选型建立了广义模态固有频率与结合部动刚度耦合和非耦合的函数模型。响应面函数辨识法以结合部模态固有频率这一关键动力学性能为指标,研究了结合部动态特性与结合部刚度参数的数学关系。基于结合部单、双对节点有限元建模方式,结合中心复合实验设计方案和响应面方法理论,分别对两种建模方式建立响应面函数辨识模型。以响应函数模型的响应值与实验测得值的最小二乘法为优化目标,结合非线性规划与遗传算法实现结合部刚度参数的辨识。其中通过响应面函数二次多项式的选型显现多对节点间的刚度耦合关系,揭示了参数间的耦合关系对结合部动力学的影响。为验证此理论和方法的可靠性,以一螺栓结合部为研究对象,制定有限元动力学仿真分析的实验设计方案和采集了刚度组合点,并计算每一组采样点的前11阶模态固有频率。以有限元分析的数据为基础,建立反映螺栓结合部刚度间耦合关系的2次多项式响应面函数,并通过计算响应面模型质量评价指标验证了该模型的有效性。对比分析多刚度耦合、不耦合和单刚度的有限元模型预测精度,结果显示,多刚度耦合的有限元模型在固有频率、振型方面均具有较好预测效果,前11阶模态固有频率平均误差仅为1.6%,论证了考虑刚度间耦合关系的必要性和方法的可行性。     

梁结构疲劳刚度退化对模态频率的影响

为了研究梁结构疲劳刚度退化对模态频率的影响,对预应力混凝土梁进行疲劳试验和动力测试,得到疲劳历程中疲劳刚度和模态频率的演化规律. 建立疲劳全过程变刚度有限元修正模型,并对其进行模态分析. 比较分析试验和模拟结果,讨论模态频率退化规律及疲劳刚度退化对其影响机制. 研究结果表明,梁结构模态频率具有类似抗弯刚度退化的三阶段衰减规律,表明疲劳刚度与模态频率退化存在映射关系;在疲劳作用下,第1阶频率的下降幅度最大,第2阶频率次之,第3阶频率的下降幅度最小;提出的变刚度假设在有限元模拟中运用良好,模拟结果显示第1阶频率模拟值的偏差基本在10%以内. 提出的疲劳全过程动力特性分析方法为梁结构疲劳分析研究提供了新思路.     

轿车司机门静态刚度试验分析

针对轿车司机门的设计要求,以某款轿车司机门为例,通过静态刚度试验系统对司机门窗框、窗台线、外板以及铰链进行静态刚度试验分析。结果表明：窗框的刚度在抵抗车身撞击变形有足够的能力;窗台线在受到外界载荷力下变形较小,满足设计要求;司机门外板在载荷作用下具有较好的弹性变形能力而不至于产生凹痕;司机门在垂直载荷下,门铰链有足够刚度保持原样。     

深梁填充钢框架的发展与研究进展

为实现结构抗侧刚度在一定范围内的调幅和主动控制,将深梁作为一种新型的内填墙形式进行研究,基于钢框架内填剪力墙结构体系的发展过程,总结了这一结构体系的发展规律,提出了深梁填充钢框架结构体系,并分别对钢筋混凝土深梁、钢一混凝土组合深梁、钢板深梁的研究现状及进展进行了总结。根据目前研究中存在的不足,对未来的研究方向提出了意见和建议。研究结果表明：深梁能够有效提高结构的抗侧刚度和耗能能力,能够通过改变深梁跨高比、宽厚比等实现抗侧刚度的调幅。     

轨道非线性能量阱阻尼减震性能研究

针对脉冲荷载优化得到的轨道非线性能量阱(轨道N E S)的减震效果略差于调谐质量阻尼器(TMD)的问题,为了进一步提高轨道NES的减震性能,对轨道NES阻尼进行了分析,研究其对轨道NES减震性能的影响。模拟结果表明:通过改变轨道N E S阻尼,可以提高其减震性能,在主体结构刚度发生变化时,轨道N E S阻尼的改变可以改善其刚度鲁棒性。     

波箔过渡圆角对箔片气体轴承结构刚度的影响

为研究波箔过渡圆角这一结构特征对箔片气体轴承性能的影响,基于弹性变形理论,考虑摩擦力以及各波拱之间的相互作用,构建了考虑过渡圆角的波拱的弯矩方程组,推导出箔片的变形方程,得到单个波拱的变形与刚度计算公式. 与既有的无过渡圆角的箔片模型进行比较,验证了模型的有效性,并研究了过渡圆角和摩擦因数对箔片气体轴承结构刚度的影响;利用三角形载荷分布形式模拟气膜力分布,研究过渡圆角和摩擦因数对气体轴承结构刚度各向异性的影响. 结果表明:在固定区,随着过渡圆角半径的增大,波拱数量呈阶梯状减少,波拱刚度先增大后减小;在滑移区,波拱的刚度随过渡圆角半径的增大而降低,存在使波箔平均刚度达到最大的过渡圆角半径;随着摩擦因数增大,波拱刚度呈非线性上升趋势,有效降低了结构刚度的各向异性;随过渡圆角半径增大,结构刚度各向异性有所增强,但影响程度不如摩擦因数剧烈. 研究结果可为波箔气体轴承的结构设计提供理论参考.     

不变刚阵法在复合材料层压结构失效分析中的应用

采用不主刚阵法计算复合材料层压结构的失效模式，即将结构的刚度变化问题转化为力的变化问题，用施加等效附加力的办法替代破坏单元的刚度削弱效应，从而保证结构刚度矩阵不变，使得只进行一次原结构总赐分解就可求得层压结构的各种失效模式。     

基于变分渐近法的双周期梯形波纹板等效模型

双周期梯形波纹板是沿两个平面方向均呈周期性梯形波纹变化的新型轻质结构，现阶段对其力学性能与结构参数之间关系的研究较少，限制了该结构的推广应用。针对该问题，以凸起为中心的典型代表单元单胞为研究对象，利用变分渐近法建立单胞等效刚度的数值计算模型。再通过均匀化技术将双周期梯形波纹板转换为具有相同刚度特性的正交异性板进行分析。基于该方法分别计算出不同结构参数下的等效刚度、宏观变形和屈曲模态，通过与三维有限元模拟结果对比验证等效模型的精确性。计算结果表明：由于形貌变化，双周期梯形波纹板的等效刚度较平板的拉伸刚度降低，弯曲刚度增加；随着凸起间距的增大和板高度的减小，波纹板的拉伸刚度逐渐增大，弯曲刚度逐渐降低；而随着板厚度和腰部长度的增加，弯曲刚度呈上升的趋势。构建模型适用于波纹周期远小于结构尺寸的情况，由于等效板模型的近似能量与原三维波纹板能量尽可能接近（通过对能量泛函变分主导项的渐近扩展分析加以保证），可用于计算不同材料波纹板等效弯矩和等效最大拉压应力等，能有效减少计算量和节省计算资源。