计算机辅助设计在天线罩疲劳试验中的应用

天线罩气动载荷为空间力系,对气动载荷分别进行3个坐标平面投影,从而使问题等价为3个平行力系,采用计算机交互分区法进行载荷分区。计算验证是基于有限元分析技术,对天线罩建立模型并施加气动载荷进行计算,对胶布带的施加区域进行网格局部加密,在胶布带区域施加均布载荷,从而使得计算结果能够更好地模拟疲劳试验。数值仿真结果表明,通过胶布带加载的试验载荷与真实气动分布载荷的计算结果等效应力相对误差在10%以内。     

月牙形磨损套管抗内压强度计算

将内壁磨损套管月牙模型简化为偏心圆筒模型,通过直角坐标向双极坐标的转换和选取曲线坐标中表示应力的复势,得出了偏心磨损套管等效应力和剩余抗内压强度计算方法。磨损套管等效应力解析解和数值解对比分析表明,随着磨损深度的增加和作用在内表面压力的增大,磨损套管危险截面内、外表面的等效应力呈指数增大;磨损套管抗内压强度随磨损深度线性减少。采用双极坐标公式计算偏心磨损套管等效应力与有限元分析结果相差小于0.9%。偏心磨损套管抗内压强度理论解和月牙形磨损套管抗内压强度试验值之间相对误差小于10%。将月牙形磨损套管简化为偏心圆筒模型,采用偏心磨损套管抗内压强度公式计算月牙形磨损套管抗内压强度是可行的。     

不同加载方式的齿板应力应变有限元仿真

应用确定性力学方法对破碎机齿板的应力应变进行了有限元仿真研究；为满足齿板应力应变等方面的有限元分析之需要，应用模糊随机理论对颚式破碎机齿板载荷施加方法进行了初步探讨，确定了各齿面的载荷状况；给出了计算结果和有限元仿真结果；齿面载荷的隶属度函数呈钟形分布，表明齿面受力情况为中间大，两边小，反映了齿板的真实受力情况。     

螺栓联接在偏心载荷下螺纹载荷分布规律研究

利用解析法探讨偏心荷载下螺纹联接螺纹副沿螺旋线的载荷分布规律。在本研究中,以弹性力学为基础,找出了弯矩作用下联接件的变形协调方程。运用数值法,求得方程的近似解,推导出了偏心载荷下螺纹载荷分布的计算公式。以M16X2螺纹联接为例,用MATLAB软件对螺纹载荷分布规律进行数值模拟,模拟结果与光弹实验研究结果相一致。     

雷达平台骨架的计算与试验分析

雷达承载平台是所有雷达设备的载体,以某雷达为例阐述了其骨架在多种载荷不同工况作用下的力学计算和试验的一般方法。根据平台的骨架结构建立有限元模型,通过施加重力载荷和不同工况的风力矩进行力学计算。通过在天线上施加水平拉力的模拟风载荷,采用应力应变电测法测出平台上各测点的应力值,最后对计算结果和试验结果进行比较分析。     

水平轴风力机叶片的结构设计与有限元分析

设计了一种1．5MW水平轴风力机叶片模型,运用ANSYS Workbench对叶片模型添加材料属性、划分网格、施加载荷与约束进行有限元分析。进行了叶片在静止状态和有预应力作用两种工况下的结构模态计算,分析了叶片在被施加极限挥舞栽荷作用下的表面应力分布情况,计算了叶片的最小模态频率和最大应力分布情况。     

编织防扭钢丝绳应力分布数值模拟研究

针对编织防扭钢丝绳的结构特点,应用微分几何相关理论,推导出编织防扭钢丝绳钢丝的空间曲线参数方程,利用软件建立了编织防扭钢丝绳的三维几何实体模型;通过适当的网格划分得到了编织防扭钢丝绳的有限元模型,对钢丝绳施加约束与载荷后,进行数值模拟计算;分析数值模拟结果,揭示出绳股沿绳轴线方向及在绳股横截面内的应力及变形分布规律;对比摩擦因数取不同值时的计算结果,得出了摩擦因数对绳股应力及变形的影响规律。     

柴油机曲轴的多轴高周疲劳寿命估算

针对某V型八缸柴油机曲轴,首先对曲柄连杆机构进行多体系统动力学仿真,得到曲轴连杆颈载荷随时间的变化关系;然后建立曲轴有限元模型,施加随时间变化的载荷边界条件进行瞬态动力学分析,得到危险点的应力时间历程;分别采用适用于多轴高周疲劳的基于等效应力的Basquin公式和基于临界面法的McDiarmid模型对该曲轴进行多轴疲劳寿命估算。结果表明基于临界面法McDiarmid模型的计算更合理。     

钢筋调直机双槽辊输入轴的静力分析

为了研究钢筋施加给不同直径调直辊的载荷对双槽辊输入轴的影响,运用三维软件Solidworks,对钢筋调直机部分机体进行建模,并且使用有限元分析软件Ansys Workbench,对不同直径调直辊施加相同的载荷,进而对双槽辊输入轴进行应力应变分析。模拟得出双槽辊输入轴的应力、应变的大小及分布。对模拟结果进行分析比较后得出,在对不同直径调直辊施加相同载荷时,双槽辊输入轴轴肩处出现应力最大值,在调直辊一侧的轴肩附近虽然有应力集中,但是即使是在调直辊直径最小123mm时,其最大应力也仅为389.68MPa,远小于材料屈服应力540MPa,且其安全系数也满足要求。     

动颚外置式破碎机功率消耗法飞轮设计研究

以动颚外置式破碎机为目标,根据动颚外置式破碎机机构特点,研究基于功率消耗法的飞轮设计,从而确定转动惯量。动颚外置式破碎机有别于传统颚式破碎机,其动颚和偏心轴分别位于静颚两侧,机构形式是四杆机构,动颚不是连杆,而是连杆上曲线延伸。该机构运动特点是极为夹角很小可忽略,行程速比系数等于1,此特点可得到机构偏心轴一个运动周期中负载时间与空载时间近似相等,此技术特点可避免通过驱动力矩和阻力矩求解系统盈亏功,可建立基于功率消耗法求解系统盈亏功,从而建立设计飞轮的数学模型,得到飞轮质量和转动惯量,确定飞轮结构形式后即可计算出飞轮的直径和厚度。经过计算验证,基于功率消耗法设计求解飞轮的转动惯量和质量结果符合实际情况。该方法可以举一反三,对于实际工作中求解驱动功和阻力功较为复杂情况,可以根据机构特点辨析出负载和空载的时间关系,用功率消耗法及工程经验化简计算,得到飞轮设计数据。