基于ANSYS的工控机冲击分析

本文基于ANSYS境的动力学仿真计算的思路和方法,对舰艇用工控机的结构系统进行了有限元分析.通过建立弹簧一阻尼单元等效隔振器的静力学分析模型,解决了工控机隔振器的有效简化问题,并确定了GH型隔振器的规格;通过随后的动力响应分析,获得工控机模型在冲击载荷作用下的结构位移量和最大等效应力,重点关注了关键部件等效印制板在冲击载荷作用下的最大等效应力.通过分析验证了工控机设备结构设计的合理性.     

振动仿真分析网络交换设备加固设计

对网络交换设备进行了二次加固减振设计,同时利用ANSYS仿真分析对产品进行减振辅助设计,以缩短产品开发周期,降低设计成本。通过对网络交换设备进行合理简化,建立了其有限元网格模型。利用ANSYS对网络交换设备进行振动冲击有限元计算,分别获取了网络交换模块印制板在冲击振动下的应力及位移响应曲线。通过ANSYS有限元分析的后处理功能,得到隔振器的最大伸长量以及各部件最大位移量和最大等效应力值。结果表明,隔振器的伸长量在额定范围之内,设备结构的最大等效应力与材料的屈服强度还相差甚远,结构没有产生塑性变形,验证了结构设计的合理性。为网络交换设备的抗振动冲击设计提供了一定的理论参考依据。     

基于数值仿真与优化的老年人起居椅结构设计

针对老年人独自起居生活不便的问题,设计了一款老年人起居椅,根据企业关于实物样机测试的要求进行有限元数值模拟分析,检验结构在静态测试载荷和冲击测试载荷作用下的力学响应,结合静态结构分析时强度的不足以及瞬态结构分析时应力的集中位置对结构进行优化设计,优化后的结构在静态测试载荷下的最大等效应力由352.8 MPa降低至126.8 MPa,在冲击测试载荷下的最大等效应力由184.2 MPa降低至153.2 MPa,起居椅的强度和刚度得到了较大提升,制作实物样机并进行功能验证和样机力学性能测试,得到了满意的结果。研究结果表明,优化设计后的结构能够满足设计要求和测试要求,从客观上验证了有限元分析的有效性,这为其他部分的设计提供了重要参考,也有利于缩短产品的研发周期。     

不同结构参数的钢丝绳隔振器抗冲击性能研究

传统的钢丝绳隔振器设计依赖大量试验数据,新产品开发成本高且测试周期长.为解决此工程问题,首先,通过空间坐标系变换建立三次螺旋的钢丝绳隔振器空间轨迹方程,并利用Matlab及Pro/E软件得到钢丝绳各芯丝空间曲线及等效钢丝绳隔振器三维模型;其次,针对不同结构参数的钢丝绳隔振器,利用ABAQUS分析并计算了等效冲击刚度和冲...     

空间光学载荷探测器组件抗冲击隔振设计

针对广角极光成像仪整机Z向冲击试验后探测器损坏的问题,提出在镜头组件与头部框架间设置隔振器的解决方法。首先,确定隔振方案为被动局部隔振;然后,从材料、刚度和安装方式等方面完成金属橡胶隔振器的设计。接着,运用有限元方法对结构进行模态分析和冲击载荷响应仿真分析。最后,对广角极光成像仪整机产品进行了力学实验,实验结果与仿真分析结果一致。实验结果显示:安装隔振器后,探测器位置测点的正弦振动加速度响应最大降低了26.2%,随机振动加速度响应最大降低了72%,冲击加速度响应最大降低了48%,说明该隔振器具有显著的减振效果。在实验完成后对产品进行检测,发现产品并无异常,说明结构设计满足要求。     

高速行驶工况下履带车辆车体刚强度分析

为研究履带车辆最大速度行驶时发动机冲击载荷对车体结构的影响,在分析履带车辆最大速度行驶时所受牵引力的基础上,建立了冲击载荷作用下履带车辆车体结构的有限元模型.在Pro/E和Hypermesh软件中建立简化模型,综合网格划分,建立有限元模型.将建立好的有限元模型导入ANSYS软件中,进行模态分析和发动机冲击载荷作用下的静力分析,验证履带车辆整车刚强度是否满足设计要求,为后续结构优化设计提供设计基础.     

基于接触理论的拉伸弹簧可靠性分析

基于ANSYS商用有限元软件,建立了断路器拉伸弹簧的三维有限元模型,并对弹簧的刚度和冲击载荷作用下弹簧工作圈接触的应力分布进行了计算和分析.分析结果表明,对于拉伸弹簧,弹簧圈间的接触不仅使弹簧的最大应力比静态时的应力有所增大,而且在冲击过程中弹簧体内的等效应力随着簧丝间隙的不同而变化,因此在制造过程中应合理控制弹簧圈的间隙.最后,对SW6_110IW型拉伸保持弹簧在冲击载荷作用下的疲劳寿命进行了研究,数据表明如以静载荷模型模拟动载荷作用下的疲劳寿命,将会给弹簧可靠性预测带来较大的误差.     

利用ANSYS确定开关柜承受的最大爆炸冲击载荷

阐述了板结构在爆炸冲击作用下的破坏情况及其材料破坏的断裂准则，介绍了利用AN—SYS软件对薄板结构在冲击载荷下有限元计算的方法，并对某开关柜板的四周薄板结构在15KA故障电流下发生爆炸时的引起的冲击载荷作用下进行了瞬间动态应力分析，并利用其程序设计语言APDL确定出该板可承受的最大冲击载荷的峰值。     

基于损伤力学的某飞机构件冲击疲劳寿命预估

某飞机起落系统中某重要构件在飞机往复起落中承受循环冲击载荷作用,需对该构件的冲击疲劳强度进行分析。损伤力学方法对冲击疲劳问题来说是一种新的分析方法。首先分析构件在静载荷作用下的细节应力,判明疲劳危险点,接着分析得到危险点在冲击载荷作用下的应力响应。然后构建冲击型损伤演化方程,并识别其中的材质参数,提出将应力响应视为载荷谱的应力应变场—损伤场解耦处理方式,发展了损伤力学—有限元法,使其可用于预估构件冲击疲劳裂纹萌生寿命。而后应用该方法对构件在冲击疲劳载荷与非冲击疲劳载荷作用下的疲劳裂纹萌生寿命进行预估,得到寿命预估结果,进而比较得到冲击疲劳载荷作用下和非冲击疲劳载荷作用下构件寿命的当量关系,为该构件的等效疲劳试验提供重要参考依据。     

基于等效静态载荷法的平面四杆机构的结构动态优化设计

介绍并推导了等效静态载荷法(ESLM),并将其应用于结构动态优化设计.通过HyperWorks软件对平面四杆机构进行动力学分析,得到了最大动应力.运用等效静态载荷法(ESLM),把动态载荷转化为等效静态载荷,进而在HyperWoks中实现了平面四杆机构在动应力约束下的的形状优化设计.动态优化设计结果为四杆机构各杆件的形状设计提供了参考,体现出了基于等效静态载荷的形状优化方法在机械结构动态优化设计过程中具有重要的理论意义和实际的应用价值.     

“瓦伦”结构旋转冲击失效建模方法研究

研究了超塑成形/扩散连接钛合金空心"瓦伦"结构在旋转冲击载荷下失效行为的模拟方法。通过"固连失效接触"算法模拟了扩散连接焊缝,"瓦伦"结构局部应力集中和局部缺陷对焊缝强度的影响通过定义焊缝的等效拉伸和剪切强度加以考虑,并通过旋转冲击试验对数值模拟结果进行校核。结果表明,所提出仿真分析方法可有效地模拟空心"瓦伦"结构零部件在旋转冲击载荷下的失效行为。     

动力蓄电池包冲击累积损伤数值模拟研究

分析了车用电池包(Pack)在多次冲击载荷作用下的累积损伤。应用Hypermesh建立了Pack的有限元模型,使用LS_DYNA显式求解器求解了冲击载荷作用下Pack结构的动态响应,得到冲击载荷作用下Pack结构的von Mises应力和塑性应变分布情况及最大值,然后采用LS_DYNA重起动技术实现损伤状态参量传递,进而实现考虑初始损伤结构在多次冲击载荷作用下的应力状态及塑性应变累积分析,最后采用Johnson-Cook失效模型评估了结构损伤,得到Pack结构损伤的分布。     

基于关键时间点的能量等效静态载荷法及结构动态响应优化

基于位移的等效静态载荷法是目前解决动态约束处理困难、计算收敛性差的结构动态响应优化问题的有效途径,针对位移等效静态载荷法的优化结果不准确、工程实用性差等不足,提出一种基于能量等效的动态载荷静态转化方法。该方法通过结构在动、静态载荷作用下能量变化关系推导,分析能量等效的基本原理,在载荷等效转化时刻识别基础上,进一步构建了基于能量等效理论的动态载荷等效静态转化的优化模型,最后应用全局优化算法求解找到了等效静态载荷,并以文献经典算例——124杆桁架结构为例验证方法的有效性和准确性;将理论研究成果应用于发动机活塞的动态优化设计中,验证了方法的工程实用性,同时为基于等效静态载荷法的结构动态响应优化设计提供了一种新的思想。     

异常工况下的转炉倾动装置齿轮强度有限元分析

全悬挂式转炉倾动装置是目前最常用的转炉驱动装置。某钢厂倾动装置工作时,时有发生异常啮合。为掌握异常啮合对传动强度的影响,在理论分析的基础上先利用ANSYS对两齿轮进行了正常啮合下的静力学分析,得到了静止接触状态下的应力分布状况和最大等效应力;再结合ANSYS/LS-DYNA软件进行了碰撞分析,利用LS-POST软件后处理,得出了冲击载荷作用下最大等效应力值。通过对静态和异常啮合动态分析的结果进行对比可见,异常啮合造成应力增大,因此在现场工作中要避免倾动装置的异常啮合。     

基于瞬态动力学的船用止回阀抗冲击分析

以舰船阀门抗冲击分析要求反应谱为目标谱反演了对应的冲击时程波,基于Ansys利用瞬态动力学方法对某船用轴流式止回阀的抗冲击性能进行分析,直接在Ansys中实现了阀门在冲击载荷和连续工作载荷共同作用下应力结果的叠加.通过对应力计算结果的校核分析,证明设计的轴流式止回阀能够在要求的冲击载荷和连续工作载荷共同作用下保证结构的...     

弹射座椅的冲击动力学分析研究

将冲击动力学和有限元分析方法相结合，建立了复杂结构在冲击载荷作用下的分析计算方法。通过对军用飞机弹射座椅所受不同冲击载荷的对比计算，分析了弹射座椅的响应规律和可能的失效形式。通过仿真计算有利于在设计阶段掌握弹射座椅薄弱环节，其方法对同类复杂结构的冲击动力学分析计算具有参考价值。     

隔振器抗振动冲击性能试验研究

为了研究隔振器在气垫船振动冲击环境下抗振动冲击性能,提出舱内设备抗振动冲击优选方案,进行了振动冲击试验研究;首先分析了气垫船船用振动冲击环境,确定了试验条件,接着采用了弹簧隔振器和复合型隔振器两种不同结构形式的隔振器对模拟机柜进行了隔振处理,并在模拟机柜典型位置布置测点,采集振动响应;最后对采取两种不同隔振方案的模拟机柜分别进行振动、冲击、冲击后再振动等试验;试验获得冲击前后振动曲线及振动传递率并进行分析对比,结果表明,碟簧隔振器在冲击颠振后的隔振性能明显下降,不能在冲击环境下保持良好的隔振效果,复合型减振器的隔振能力在冲击前后数据一致性较好,满足抗冲击振动条件要求,更适合应用于气垫船等复杂振动冲击环境条件.     

核级电动闸阀抗冲击性能数值模拟

为研究核级电动闸阀的抗冲击性能,建立了受设计压力、温度及设计冲击加速度等载荷共同作用的核级电动闸阀有限元模型.利用ANSYS分析软件,对该阀门进行模态分析,结果表明可采用等效静力法分析阀门的抗冲击性能.基于等效静力法,分别分析了阀门在组合载荷冲击作用下的谐响应及静力学特性.谐响应分析结果表明,闸阀系统在承受按简谐规律随...     

大流量电液换向阀的动态特性试验与仿真研究

针对大流量电液换向阀主阀在冲击载荷作用下的断裂失效问题,在对其结构和性能分析的基础上,建立了二位三通电液换向阀开闭过程的动态特性数学模型,对电液换向阀的动态特性进行了试验和仿真分析。根据分析结果,运用能量法对冲击载荷进行了定量分析,得到了主阀各个工作阶段的最大冲击应力,为研究主阀零件在多冲载荷下的变形及失效,提高阀的使用寿命和安全性提供了依据。     

阀门用波纹管的应力分析

基于有限元方法建立了阀门用波纹管的应力分析方法,通过对波纹管进行有限元分析。结果表明,无论何种工况,波纹管各层的应力分布规律基本相同,其分布规律是波峰与波谷部位应力较大,其余部位应力较小;在位移载荷(拉或者压)作用下,波纹管的最大等效应力均发生在波谷位置;在拉伸位移-内压联合作用下,结构最大应力发生在波峰,在压缩位移-内压联合作用下,结构最大应力发生在波谷;在工作状态下,波纹管的应力主要是由位移载荷引起,因此,在使用过程中应严格控制位移的大小。