DN80型燃气电磁阀可靠性分析及结构优化设计

燃气电磁阀是燃气系统中重要的零件,在设计研发阶段对其进行可靠性分析和结构优化是必要的.基于Unigraphics NX软件建立了其三维模型,结合Ansys workbench的geometry几何模块和static structural静力分析模块对其进行有限元分析,得到其等效应力云图和变形最大值及其位置和可靠度数值,发现其等效应力位置和变形最大位置出现应力集中现象,对该关键位置进行结构优化,并进行有限元分析发现,通过结构优化,等效应力由65.797 MPa降低为13.575 MPa,最大的变形量为由0.11092 mm降低为0.0043326 mm,可靠度由0.942提高到0.995,优化后的电磁阀整体性能得到提高.研究方法为燃气电磁阀的设计与优化提供了依据,节省研发成本,缩短设计周期.     

高速旋转接头芯轴的静力学与模态分析

静力学与模态分析的结果能反馈结构的设计和参数是否合理.利用有限元软件Ansys WorkBench对三维建模后的旋转接头芯轴结构进行静力学和模态分析.计算求得芯轴在静力状态下的等效应变、应力、位移和在模态分析下的低阶固有频率,并得到其应力、应变、位移、固有频率下的云图,使芯轴在设计的时候可以加强易磨损处的刚度和避开共振频率,对旋转接头芯轴的结构设计以及参数优化有一定的指导意义.     

基于流固耦合的离心通风机叶轮强度研究

考虑风机工作时叶轮变形对流场的影响和气动力对叶轮变形和应力的影响,采用软件CFX进行流场计算、ANSYS进行结构计算,以MFX - ANSYS/CFX为数据耦合平台,应用弱耦合方法对风机叶轮强度进行研究.计算结果表明:叶轮最大总变形发生在叶片吸力面的中间位置,最大等效应力发生在前盘;在风机不同的稳定工况下,叶轮最大等效...     

基于有限元法造桥机支撑托架的静力学分析

基于有限元分析与动态仿真技术,利用ANSYS软件对造桥机支撑托架进行了有限元建模,并对支撑托架进行了静力学分析,通过对支撑托架的等效应力云图以及托架变形前、后位移的分析,从静力学的角度为支撑托架的改进提供了相关的分析数据.     

基于ANSYS Workbench载货汽车驱动桥壳的静力学分析

采用传统力学计算和有限元分析相结合的方法,对某型号货车驱动桥壳装配体进行静力学分析。在各极限工况下,驱动桥壳的最大等效应力均小于材料的许用应力,垂直弯曲静强度试验评估指标Kn6,满载轴荷,驱动桥壳的最大变形量小于1.5 mm/m,满足其强度和刚度要求。有限元分析结果与力学计算的强度误差率较小,因此,有限元分析方法可以为其他驱动桥壳以及类似结构的设计与分析提供参考。     

筒子染色机染缸碟形封头的可靠性优化设计

染缸的碟形封头对筒子染色机使用的安全可靠性有着极其重要的影响。以筒子染色机染缸碟形封头为研究对象,采用ANSYSWorkbench软件对其进行参数化建模和有限元分析;通过灵敏度分析得到了影响其等效应力和总变形的关键参数,利用实验数据法和多目标驱动优化方法对封头的结构尺寸进行优化设计;建立考虑应力和变形相关性的可靠性计算模型,运用6西格玛设计准则和拉丁超立方体抽样方法,得到了最大等效应力和最大总变形的概率分布,得出了优化前后封头的可靠度,并且优化后可靠度有明显提高。     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车道路行驶及压裂工作下承受较多的载荷类型：弯曲载荷、扭转载荷、纵向以及侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知,道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。     

基于多工况的重载压裂车车架静动态强度分析

压裂车在道路行驶和压裂工况下承受较多的载荷类型,包括弯曲载荷、扭转载荷、纵向载荷和侧向载荷等。为真实计算压裂车多工况下的车架强度,建立车架有限元模型,分析其在满载弯曲、紧急制动、紧急转弯、满载扭转、大泵中压冲击、大泵高压冲击等6种工况下的载荷情况,并用有限元法求出载荷下车架上的应力云图和变形云图。根据分析结果可知:道路行驶中车架应力最大的是扭转工况,为275 MPa;压裂工况下车架应力最大的是大泵高压冲击工况,为307 MPa。此结果通过试验得到了验证,为压裂车车架结构强度的改进提供依据。       

郑和宝船结构强度分析

依据"郑和宝船"复原方案设计图纸和板厚数据等相关参数,采用体单元离散方式建立了该船主船体的全船结构三维有限元模型;对该船主要船体结构构件在满载载况下的变形、应力水平及其分布等进行直接计算和分析,参照有关资料中关于木材材料的强度极限对该船主要构件的强度进行评估并进行优化计算,从船体结构强度的角度证明有关史料记载的郑和宝船的尺度是可信的。     

大型试验方舱结构有限元分析

为了研究某大型方舱的静力学特性,应用ANSYS有限元分析软件建立了方舱整体结构有限元模型,并对方舱多种恶劣工况下的刚强度进行了模拟计算。结果表明,该方舱的最大应力值发生在舱底部,远小于许用应力,而最大变形也完全符合设计要求,为同类方舱设计提供参考。     

基于ANSYS的收割机皮带轮结构优化及CAE分析

为使收割机割台的传动更加紧凑高效,对其皮带轮进行了优化设计及有限元分析.首先,结合皮带轮和链轮的设计要求,提出了一种可以附加链轮的皮带轮结构,并完成实体建模;进而将模型导入ANSYS软件进行最大有效拉力和最大扭矩工况下的静力学分析,根据求解出的应力及位移云图,对应力集中区域处进行优化设计.考虑到皮带轮实际工作中处于交变...     

基于ANSYS的连续梁可靠性分析

以某跨线大桥为研究对象,通过有限元方法建立连续梁的计算模型,对连续梁的受力按照最危险工况进行静力学分析。在静力学分析基础上,对连续梁的可靠性做出分析研究,得出最大应力和最大位移的分布函数及灵敏度系数,为大跨度连续梁桥的设计提供参考。     

轮式装载机湿式驱动桥壳有限元分析及结构改进

在有限元分析软件ANSYS中采用APDL语言,建立了装载机湿式驱动桥壳的有限元模型.对桥壳在垂直静力弯曲和各常见工况下作了静力学分析,得到了桥壳的变形和应力场.结果表明该桥壳结构在静载荷下整体变形较小,符合刚度要求,且结构具有相当的安全余量.根据有限元分析结果,在桥壳满足强度和刚度设计要求的前提下,对桥壳部分位置的壁厚和倒角作了结构改进,达到桥壳轻量化设计的目标,降低了桥壳的生产成本.     

基于ANSYS的独塔斜拉桥非线性分析

论文以吉林临江门斜拉桥为实例,针对斜拉桥的高次超静定复杂结构,突破以往斜拉桥过于简化的建模形式,采用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立了斜拉桥的三维实体有限元模型。考虑了材料的非线性本构关系、斜拉索的垂度、结构大变形和梁-柱效应对桥梁结构非线性的影响。论文给出了计算荷载工况下桥梁结构的整体变形图、斜拉索应力分布图、桥梁整体等效应力云图,分析结果为桥梁运营期间的检修与维护提供了重要的参考。     

14 m大型高空作业平台力学性能分析

目的 分析大型高空作业平台力学性能,确定在3种不同工况下结构危险位置,探讨平台结构构件选择的合理性,为进一步的优化设计提供依据.方法 借助ANSYS建立了以梁单元为基本单元的平台有限元分析模型,并根据吊篮的相关标准建立了3种典型工况,进而进行了平台静态分析,计算高空作业平台在不同工况下的应力强度和具体变形,对其进行分析比较.结果 ANSYS静态分析法得出的最大应力强度为114.978 MPa和最大变形为10.88 mm均在设计要求的范围内,同时指出在危险工况下底部横杆、底部架与边立杆的连接位置是容易发生破坏的.结论 高空作业平台满足力学性能要求,对3种不同工况下的危险部位进行了探讨,为悬吊平台的安全性提供依据,并能够为结构构件的进一步优化选择提供有效方案,具有重要实际意义.     

清漂无人船船体轻量化研究

以清漂无人船质量最轻为设计目标,将船舶设计规范要求的板厚尺寸及最大等效应力、剪应力作为约束条件,通过灵敏度分析筛选确定设计变量。将设计变量进行正交试验,得到神经网络训练和测试样本。构建双隐含层的BP神经网络模型替代耗时的有限元模型,确定应力与设计变量之间的关系,并与不同隐含层的神经网络进行比较,得出双隐含层BP神经网络模型性能更好的结论,从而用其对清漂无人船进行轻量化优化。优化后的船体质量降低10.3%。优化后的船体经有限元分析,满足船舶设计规范要求,说明双隐含层BP神经网络模型在船舶结构设计优化上具有可行性。     

蒲山大桥力学性能分析

采用MIDAS／Civil软件建立蒲山大桥——下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,分3种工况计算该桥在恒载和恒载＋活载作用下的桥梁力学性能,计算结果表明该下承式钢管混凝土系杆拱桥的系杆最大压应力值为-12．6MPa,拱肋最大压应力值为-120．0MPa,均小于材料的设计抗压强度;吊杆安全系数最小为3．17,满足规范关于最小安全系数不得小于2．5的规定,具有较大安全储备;该桥梁在汽车荷载作用下位移满足设计规范正常使用极限状态下的变形要求。本文计算结果已为该拱桥的设计复核提供了参考。     

无侧隙端面啮合蜗杆副瞬态动力学分析

为了获得无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性,分析不同结构类型的蜗杆之间承载能力、变形间的关系。利用有限元法,建立蜗杆端面啮合杆副的动力学分析模型,对啮合瞬间进行瞬态动力学分析。首先,根据建立的端面蜗杆的动力学模型,进行瞬态动力学分析,分别得到端面啮合蜗杆副的接触应力、等效应力和总变形。其次,对无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性进行理论分析与比较,分别比较分析无侧隙端面啮合蜗杆副与无侧隙环面蜗杆副、无侧隙端面啮合蜗杆副与双滚子端面啮合蜗杆副的瞬态动力学性能及变形的情况。结果表明：有限元分析中端面啮合蜗杆副的应力、应变云图表明,啮合瞬间,蜗轮蜗杆至少同时啮合8对齿,可以清晰地看到最大应力在齿顶;同等条件下,端面啮合蜗杆副的接触应力较无侧隙双滚子包络环面蜗杆减小超过33%;端面啮合蜗杆副的最大等效应力仅为无侧隙双滚子包络环面蜗杆的22%;端面啮合蜗杆副较双滚子端面啮合蜗杆副具有较强的抗变形能力,当t≥0.056 5 s双滚子端面啮合蜗杆副随时间变形影响显著。几种新型蜗杆副的分析和比较可以反映其动/静力学特性,从而为该新型蜗杆在减速器等领域中的应用提供理论依据和工程应用价值。     

基于灵敏度分析的连续驱动摩擦焊机结构优化

提出一种基于灵敏度分析的焊机多工况结构优化设计方法.首先利用有限元方法对焊机整机进行静力学分析,找出床身和主轴箱为系统薄弱环节;为提高两者的刚度,对床身和主轴箱结构参数进行了灵敏度分析,根据灵敏度分析结果确定影响整机质量和柔度较大的关键尺寸,并对其进行多工况尺寸优化;对优化后的整机结构静力学分析结果表明,主轴组件径向最大变形满足焊机设计指标要求,整机静态刚度得到提高.最后,通过实验验证了仿真结果的准确性,说明此优化方法对连续驱动摩擦焊机结构优化行之有效.     

大跨度现浇楼盖力学性能分析及计算模型研究

研究大跨度现浇楼盖的力学性能和计算模型可以更好的使其运用于工程实践。文章借助ANSYS有限元分析软件,分别对大跨度蜂巢芯砼空腹楼盖、砼叠合箱网梁楼盖和组合塑料模盒砼空心楼盖进行静力学分析,得到其挠度和应力云图;对某27 m大跨度现浇楼盖进行三维实体建模,研究其在竖向均布荷载下的受力性能,通过分析挠度和应力云图,探讨了大跨度现浇楼盖的计算模型。结果表明:三种楼盖的变形与实心板是一致的,肋间板条与肋梁的变形也基本上一致,三种楼盖的受力性能均类似于实心板,是一种"带肋的板";27 m大跨度现浇楼盖的最大拉应力出现在楼盖板底中心处,楼盖应力分布均匀,其计算模型可以简化成实心板,整体结构可按板柱结构考虑。