开孔对复合材料层合板振动频率影响研究

在复合材料层合板的中心开一个超椭圆形孔,利用Nastran有限元软件分析,计算层合板的前二阶振动频率,研究开孔形状及其转动等设计参数对矩形层合板固有频率的影响。分析结果表明层合板的固有频率受板内开孔设计影响很大,且与边界约束条件有很大的关系。     

开孔应力集中现象的分析

通过平板开孔后受拉伸的应力集中分析，扩展到圆柱壳体、球壳体开孔应力分析，研究开孔补强的临界点。     

开孔层合板双轴拉伸渐进损伤分析与试验验证

基于渐进损伤分析方法,建立十字架层合板[0/90]4 s的逐渐损伤有限元模型。通过开发参数化应用程序,实现在ANSYS中的仿真应用。研究分析3种加载比对层合板双轴拉伸强度与破坏行为的影响,将有限元模型与试验进行对比验证,其强度计算值与试验值之间最大误差为9%。有限元仿真得出的失效位置与试验吻合较好,可见该模型能合理预测层合板双轴强度并可用于失效分析。     

基于参数化模型特征的有限元网格划分方法研究

基于开孔实体的参数化特征模型思想，本文提出了一种非自由边界分割有限元网格划分方法，可以针对开孔实体的几何特征和力学特征，对多种类型的开孔构件进行全六面体网格划分，生成的网格质量均匀、局部加密方便且疏密过渡合理。经买例应用表明，此种网格划分方法具有通用性强、简单、实用、高效等特点。     

基于参数化模型特征的有限元网格划分方法研究

基于开孔实体的参数化特征模型思想,本文提出了一种非自由边界分割有限元网格划分方法,可以针对开孔实体的几何特征和力学特征,对多种类型的开孔构件进行全6面体网格划分,生成的网格质量均匀、局部加密方便且疏密过渡合理.经实例应用表明,此种网格划分方法具有通用性强、简单、实用、高效等特点.     

一种有限元网格的自动划分方法

本文提出了一种有效的网格自动划分方法。首先,将所要处理的几何模型划分为若干个规则的形体,对每个规则形体进行网格划分,然后再拚装为完整的网格。其次,为保证形状优化过程中有限元分析与灵敏度计算的精度,利用应变能密度的变化情况来确定是否对网格密度分布进行修改。最后,将本方法应用于某舰载天线罩的网格自动划分中,取得了满意的结果。     

含双向布复合材料开孔薄板拉伸性能研究

对含有双向布的三种不同铺层厚度的中心开孔复合材料薄板拉伸性能进行研究,分别得到三种复合材料带孔板的孔边应变分布规律以及试件的损伤演化和失效行为,并得到其断裂强度值。试验结果表明,试件的铺层对试件的刚度和强度影响较大,相对于[45/0/45]的铺层,[45/(0)/0/(0)/45]增加了两个0°单向布层,其刚度及强度得到大幅改善;[45/90/0/0/0/90]s增加了多个0°双向布层,使得其刚度最大,强度也有明显提升。用Abaqus软件对三种薄板的拉伸行为进行渐进损伤模拟分析,分析中采用Hashin准则作为材料的失效准则获得薄板的断裂载荷、应力分布及渐进损伤失效过程,得到的模拟结果与试验结果吻合较好。     

单个开孔补强计算的简化

压力容器开孔引起的应力集中可采用补强圈补强的方式来减小,由于补强圈补强结构简单、材料易得、制造容易,具有一定的补强效果,故应用相当广泛。补强圈补强计算依据的是等面积原则,即处于有效补强区内可起补强作用的金属截面积Ａ应该等于或大于开孔所削去的壳体承受压...     

复合材料开孔薄板受力有限元分析

对复合材料开孔层合板应力集中情况进行了深入探讨,给出理论上分析计算复合材料开孔应力集中的一般方法,得出了影响应力集中问题的主要因素.并通过有限元分析软件NASTRAN对一典型开孔复合材料层合板进行有限元分析,得出开孔复合材料板应力集中较金属材料严重的结论,具有一定的工程指导意义.     

有限元网格划分方法应用研究

首先探讨了有限元网格划分的一些基本原则,然后从几何模型建立方法的角度对几种不同网格划分方法进行了深入讨论,最后在ANSYS中对这些网格划分方法进行了实例比较,给出了不同网格划分方法的适用范围及其应用特点。     

复合材料层压板低速冲击损伤的有限元模拟

基于复合材料层压板的低速冲击试验,建立一套“铺层-界面-铺层”的复合材料层压板在低速冲击载荷作用下的有限元模型.通过VUMAT子程序建立复合材料铺层的本构关系,采用应力描述的失效判据来判断层内的各种损伤,并结合相应的刚度折减方案对失效单元进行刚度折减.模型中在相邻两铺层间加入cohesive单元,用来模拟层间界面.     

刀具横刃对复合材料制孔影响的仿真研究

在复合材料的制孔加工过程中,刀具横刃对加工质量的影响一直是一项亟待解决的难题,目前尚未有较为深入的研究。提出预钻导向孔的方法研究横刃和工艺参数对轴向力和加工质量的影响,并建立了有限元分析模型。对比分析了不同加工条件下的最大轴向力和分层因子。结果表明:减小横刃长度可有效减小最大轴向力和分层因子;采用较小进给速度和较高的主轴转速有助于提高加工质量;同时给出了横刃和工艺参数影响加工质量的主次关系为横刃大于进给速度大于主轴转速。     

齿轮啮合摩擦发热瞬态有限元仿真

以直齿圆柱齿轮为例,基于LS-DYNA软件的热-固耦合方法,建立了齿轮啮合摩擦发热瞬态有限元模型;通过与理论结果的对比,验证了建模方法的正确性;进而分析了考虑热导率情况下的齿轮啮合摩擦发热,对比了该结果与理论计算结果的不同。该研究可以为齿轮温度场分析中热源的计算提供参考。     

基于MW级风力机齿轮啮合的有限元分析

随着风力机制造量级越来越大,传动扭矩增大,齿轮的设计越来越重要,否则齿轮很快出现疲劳点蚀导致损坏。运用有限元方法对MW级风力机齿轮进行参数化APDL精确建模,建立一对啮合齿轮模型,然后进行网格划分,生成有限元模型,计算齿轮啮合时的接触应力和弯曲应力。并和GB/T3480-1997接触应力理论公式比较,验证了有限元方法的正确性,同时得出齿轮接触应力分布和最大应力产生的部位及弯曲应力比接触应力小的多。从而为风力机齿轮的设计提供不同材质、不同型线的快速研究提供可能,同时为齿轮的设计提供依据。     

直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。     

基于有限元法的螺旋锥齿轮啮合刚度计算

螺旋锥齿轮啮合刚度计算是其动力学分析的基础,螺旋锥齿轮动力学分析中多用正弦或余弦级数对轮齿刚度曲线进行近似处理,进而影响动力学分析计算的精度.基于螺旋锥齿轮加载接触有限元分析原理,研究螺旋锥齿轮啮合刚度计算方法,给出使用有限元软件计算螺旋锥齿轮刚度的关键技术及前处理方法,应用有限元分析软件ABAQUS构建一对五齿螺旋锥齿轮模型并计算出法向接触力和综合弹性变形量,得到单齿啮合刚度和多齿综合啮合刚度,分析不同载荷对刚度曲线的影响,结果表明载荷的变化会对刚度曲线的幅值和周期产生较大的影响,在计算刚度曲线时需考虑载荷对重合度以及接触位置的影响,通过计算直齿轮刚度并和已有文献作对比验证了该方法的正确性,研究工作为螺旋锥齿轮动力学分析提供了基础条件.     

弧齿锥齿轮加载啮合特性有限元分析

基于齿轮啮合原理计算获得了弧齿锥齿轮精确的三维几何实体模型,并由此建立了齿轮加载啮合特性有限元分析模型,以赫兹接触解析法合理地确定了有限元的网格密度。根据弧齿锥齿轮副6齿对模型,获得了齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值的位置,并绘制出了啮合周期内的应力曲线。分别以载荷和安装误差参数为变量,研究了弧齿锥齿轮加载情况下的接触斑点以及接触轨迹等啮合特性。研究结果对弧齿锥齿轮的设计和实际应用起到了重要的指导作用。     

复合变幅杆有限元分析

变幅杆是超声波加工中的一个重要部件.在采用四端网络设计的复合多阶变幅杆的基础上,采用ANSYS对其进行有限元分析,验证其设计的准确性,对所设计的变幅杆进行优化,确定了变幅杆的最终结构,得出谐振频率和放大系数,使变幅杆更符合实际要求.     

复合材料层合板力学性能试验研究

使用DDL300微机控制电子万能试验机,研究了复合材料层合板力学性能试验方法,得到了某无人直升机旋翼桨叶层合板试件的拉伸、压缩和纵横剪切参数。这种复合材料层合板力学性能试验、数据处理方法和试验步骤可以为其它复合材料层合板的力学性能试验提供借鉴。     

啮合误差状态下渐开线圆柱齿轮接触应力有限元分析

基于啮合原理和坐标变换理论,求解出误差状态下的齿轮啮合位置.在齿轮接触应力的计算中,有限元方法有着快速准确的优点.利用通用有限元程序ANSYS分别从静态接触和动态接触两个方面,计算了在啮合误差状态下齿轮接触应力的分布情况,从而验证了ANSYS在啮合误差状态下齿轮接触应力分析的有效性.