轮式工程机械驱动桥壳计算载荷的确定

工程机械驱动桥壳的受力比较复杂,目前常用的载荷确定方法部分来至汽车设计,对工程机械不完全适合,计算结果偏大。本文从驱动桥的实际结构、可能遇到的最恶劣工况入手,给出了一整套新的载荷确定方法。     

热结构在随机压力载荷作用下跳变响应计算与分析

先进的航空航天器结构暴露在严酷的工作载荷环境中,包括复杂的机械力载荷、压力载荷、声载荷和热载荷,这些载荷会导致结构以非线性方式响应.研究了随机压力载荷作用下高温薄壁结构动态响应计算方法,并构建了计算模型.首先讨论了温度对结构刚度的影响,分析表明屈曲前结构刚度随温度升高而降低,屈曲后结构刚度随温度升高而升高.在此基础上着...     

重水箱内壁机械应力分析

根据有限元方法的基本原则,以重水箱内壁的结构和载荷作了充分的分析,推导出非均布机械载荷数学表达式,阐明了以用户子程序实现其加载的方法,得到了有限元模型位移及机械应力数据,通过比较有肋和无肋模型,证明了重水箱内壁加肋的必要性。     

塔式起重机钢结构疲劳寿命研究

该文提出一种基于有限元法的塔式起重机钢结构疲劳寿命估算的方法。首先建立塔式起重机有限元模型并计算静应力,再确定载荷时间历程。将塔式起重机所受的疲劳载荷划分为变幅载荷和冲击载荷。对于变幅载荷,采用现场观测数据并运用数理统计的方法,揭示出变幅小车在起重臂下弦杆的每跨轨道上运行的频数与起重臂的坐标成正态分布。以1d为1个周期,计算出变幅载荷的时间历程。对于冲击载荷,采用瞬态响应方法,得到主要工况下起升钢丝绳内的内力时间关系,获得冲击载荷的时间历程。将塔式起重机结构静应力值、变幅载荷时间历程、冲击载荷时间历程和材料疲劳属性输入MSC．FATIGUE软件,计算得到其钢结构的疲劳寿命。     

板壳单元模型中非均匀载荷的处理方法探讨

结合DLQ50轮胎起重机的底架结构分析,重点探讨了其非均匀载荷的施加方法,指出了等效接点载荷作用方法的局限性.通过运用ANSYS程序中的表功能特征,提出了新的载荷施加方法,该方法可以成为处理各种板壳单元模型中的非均匀载荷作用的一般方法.     

多场耦合下压电圆筒的热电弹性瞬态响应

提出一种求解在热冲击和电势激励载荷作用下,正交各向异性压电圆筒结构的热电弹性动力学耦合问题的解析方法.通过实例给出在热冲击和电势激励载荷作用下,正交各向异性压电圆筒内的应力、电位移和电势的瞬态响应历程及其分布规律.     

不确定载荷下刚架体结构稳健优化设计

针对工程结构承受扰动载荷难以准确获得的问题,开展对刚架体结构稳健优化设计方法研究。根据结构载荷响应以及不确定载荷边界的波动幅度,引入Information-Gap理论量化处理不确定参量。以结构应力约束为边界条件构建稳健函数,将结构能容许不确定载荷最大波动幅度作为评价结构的稳健性指标,构造稳健性函数最大化为目标的优化模型,为了克服求解上的困难,构造半定规划的形式对优化模型求解。通过数值仿真算例验证稳健性优化模型的有效性和可行性,通过优化前后结果对比,表明该方法能提高优化效率,更好发挥结构潜能,增强结构抵抗不确定载荷的能力,达到提高稳健性目的。     

矿用调度绞车机械密封结构建模与优化设计

为提高矿用调度绞车机械密封结构的稳定性,减少其建模输出的误差值,进行矿用调度绞车机械密封结构建模与优化设计.根据载荷均衡调节结果,提取矿用调度绞车机械密封结构的弹性模量特征,分析矿用调度绞车机械密封结构的非线性弹塑应变特征量,从材料变形的微观角度分析机械密封结构的应力场特性.使用应力-应变曲线模拟的方法,分析矿用调度绞...     

周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型

为了评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度,设结构初始强度为服从任意分布的随机变量,推导出周期性疲劳载荷作用下的结构剩余强度表达式。利用通用生成函数法对结构剩余强度和疲劳载荷构成函数的概率特征进行计算,从而建立了周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型。利用45#钢疲劳试验数据对提出模型的有效性进行验证和分析。结果表明,该模型能够有效地评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度。     

处理宽频带载荷谱的阻尼功等效法

机械,尤其是旋转机械的振动载荷都具有随机性,而且频带很宽。在这类载荷作用下,如何估算结构的振动寿命,评定结构的振动强度,这是本文的研究目的。本文在分析传统的损伤等效方法的基础上,提出了阻尼功等效方法。该方法克服了损伤等效法只考虑应力幅值与循环次数的缺点,能有效地计及载荷频率、应力波形的影响,计算结果与实验结果比较表明,阻尼功等效法的等效效果比损伤等效法的等效效果更为满意。     

多级疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型

为了评估多级疲劳载荷作用下的结构可靠性,假设结构初始强度为服从任意分布的随机变量,根据等损伤比剩余强度模型推导出多级疲劳载荷作用下的剩余强度表达式。利用通用生成函数法对剩余强度和疲劳载荷构成函数的概率特征进行计算,从而建立多级疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型。并利用45#钢疲劳试验数据对该模型的有效性进行验证。结果表明,该模型能够有效地评估多级疲劳载荷作用下的结构可靠度。     

不同爆炸载荷作用下加筋板的动态响应分析

主要仿真分析了3种爆炸冲击载荷作用下加筋板动态响应的异同。利用有限元分析软件LS-DYNA,模拟了加筋板在矩形、三角形、指数形等3种冲击载荷作用下的动态响应。通过比较加筋板压力、等效应力、位移等参数,分析得出:在3种冲击载荷强度和冲量都相等的情况下,目标板前期阶段的动态响应基本相同;对整体破坏效果而言,矩形冲击载荷的破坏效应最大,三角形载荷次之,而最能体现爆炸冲击载荷特征的指数形载荷的破坏效果则最小。     

周期载荷作用下单涂层AHSS双曲板的热弹性动力学行为

利用分离变量法得到局部热载荷作用下单涂层先进高强度钢(AHSS)双曲板的三维瞬态温度场.在此温度场下,通过在空间域上应用有限差分法和在时间域上应用Newmark法求解板的三维瞬态热动力控制方程,研究机械载荷幅值和周期、热载荷作用区域和板的几何参数对单涂层AHSS双曲板的无量纲位移和正应力的影响.结果表明:无量纲位移和正应力的变化形式与载荷的变化形式相同;随着机械载荷的增大、热载荷作用区域的增大和曲率半径的减小,AHSS层无量纲正应力和涂层无量纲正应力的绝对值均增大;热载荷对无量纲正应力的影响较大,对位移的影响较小.     

冲击载荷下材料动态断裂参数的有限元计算

材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而,由于动态断裂问题的复杂性,即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS-DYNA有限元软件,对三点弯曲试样在冲击载荷作用下(包括正弦、线性和不规则载荷历程)的动态过程进行了有限元分析,获得了裂纹尖端的动态应力应变场和裂纹尖端区域节点力和位移与时间的关系曲线。基于虚拟裂纹闭合技术(VCCT),提出了在冲击载荷作用下裂纹结构能量释放率和动态应力强度因子的计算方法,得到了不同冲击载荷下三点弯曲试样的能量释放率GI和动态应力强度因子KId与时间的关系曲线。结果表明:该方法得到的有限元计算结果与实验吻合较好,且具有较高精度,文中提出的方法可用于动态断裂参数的计算。     

考虑接触的斜裂纹动态应力强度因子分析

为了研究含中心穿透斜裂纹的有限板在拉伸冲击载荷下裂纹尖端的动态应力强度因子,本文采用有限元方法建立模型进行系列分析。裂尖的应力奇异性通过1/4节点奇异单元来模拟,应用相互作用积分法计算动态应力强度因子,考虑了裂纹面接触作用、冲击载荷形式、裂纹长度、裂纹角度及裂纹位置等参数的影响,并给出了接触应力随时间的变化曲线。数值结果表明:裂纹面的接触作用可消除负的Ⅰ型动态应力强度因子,接触刚度比摩擦系数的影响明显,载荷形式在总冲量不变的情况下对动态应力强度因子的影响也非常大,而裂纹长度等裂纹参数对Ⅰ型动态应力强度因子的影响比Ⅱ型显著。     

冲击速度对开孔泡沫金属冲击动力学性能影响

利用有限元软件ANSYS中的LS-DYNA模块,建立起了泡沫金属胞元方孔模型,采用能更好反应实际情况的幂函数塑性模型,研究了冲击速度对泡沫金属冲击动力学性能的影响,对泡沫金属在冲击载荷作用下的应力传递和分布以及变形过程进行了数值模拟,分析了冲击速度对泡沫金属应力传递和分布以及变形的影响。研究表明,随着初始撞击速度的提高,泡沫铝屈服强度有所提高,应力传递速度和接触端面处的泡孔变形速度加快。     

磁弹性应力传感器检测支架载荷试验研究

液压支架是煤矿开采中的支护设备,其载荷的检测问题一直是没有得到很好解决．根据液压支架的受载特点,提出了应用磁弹性原理检测其外载荷的方法;根据支架的结构特点,研制了适合测量支架上不同受力构件的十字桥式磁弹性应力传感器,并以此对单体液压支柱和模拟连杆试件进行了加载检测试验．结果表明,液压支柱及连杆在不同载荷下,传感器的输出信号与载荷之间具有近似线性关系的规律性．进而讨论了用磁弹性应力传感器检测支架载荷的可行性．     

脉冲载荷作用下结构响应灵敏度分析

以结构固有频率、振型灵敏度分析结果为基础，解决了在脉冲载荷作用下结构响应灵敏度的理论分析和数值计算。为火炮、弹箭等一系列受有冲击载荷作用的结构动力优化设计和修改提供了更为科学的依据。     

冲击载荷下圆柱螺旋弹簧强度可靠性研究

给出了圆柱螺旋弹簧在冲击载荷作用下的应力分析模型,讨论了应用MonteCarlo统计模拟技术确定应力分布规律的基本原理和方法,在此基础上,以某云爆系统点火击针簧为例,研究了其冲击载荷作用下的强度可靠性,并与相应静载荷作用下的强度可靠性计算结果进行了分析比较。     

基于应变能及应力的桥梁结构拓扑优化设计

桥梁结构一般受到恒载和活载的作用,在结构的拓扑优化过程中,必须考虑载荷的变化.导出了涉及桥梁结构恒载和活载的多载荷工况的应变能灵敏度公式,建立了考虑应力和应变能要求的多约束三维结构优化算法.