基于流固耦合燃油箱动态特性分析

基于压力-位移传递方式建立流固耦合系统方程.针对燃油箱的动态特性问题,利用有限元计算软件ANSYS,采用非对称法提取不同油位燃油箱模态频率和振型,发现随着注油量的增大,燃油箱的振动频率下降.为了验证计算结果的可靠性,采用脉冲激振测试法进行模态试验,在Test Lab软件环境下识别各阶模态参数.对试验模态和有限元计算模态的相关性采用模态置信准则进行评估,判别试验测试遗漏的模态以及试验模态和计算模态的对应关系.对比试验数据和有限元计算数据,误差较小,结果可以作为燃油箱动态特性分析的依据.     

基于流固耦合的喷砂机摇臂系统模态分析

为了研究气动喷砂过程中砂气混合流体对喷砂机摇臂系统振动特性的影响,运用ANSYS Workbench对摇臂系统工作时的三种位姿进行了静模态分析和流固耦合作用力下的模态分析。分析结果表明:摇臂系统在三种位姿下静模态固有频率相差不大,固有振型相似。在考虑流固耦合作用力后,其中一种位姿固有频率最大增幅为13.71%,最大减幅为-1.46%;而另外两种位姿的固有频率都有不同程度的增加,但增幅较小,最大增幅为1.68%;系统各位姿的固有振型与未考虑流固耦合时相比基本不变。     

基于流固耦合的挖掘机燃油箱振动疲劳分析

液压挖掘机破碎工况下,在作业载荷和动力系统的随机振动激励、油箱与油液的流固耦合作用下,会产生疲劳开裂,造成车辆使用寿命缩短.针对该问题,基于流固耦合的虚拟质量法建立油箱有限元模型,分析不同液位对油箱内板的模态振动频率影响.基于客户工况PSD载荷谱对带液油箱进行随机振动疲劳分析,得出燃油箱焊缝随机振动疲劳的损伤值,根据计...     

基于流固耦合的余热排出泵转子模态分析

核电用余热排出泵的可靠性至关重要。通过ANSYS的FSI功能对余热排出泵进行流固耦合分析,得到流体对固体的流固耦合作用力;应用ANSYS中的模态分析功能对余热排出泵转子无预应力下的模态以及流固耦合作用力和旋转离心力作用下的模态进行了对比分析。结果表明:流固耦合载荷力对转子固有频率的影响大于旋转离心力;在同时考虑流固耦合力和旋转离心力条件下,余热排出泵转子固有频率介于只考虑旋转离心力和只考虑流固耦合力的固有频率之间,且除第3阶外均小于无预应力下的固有频率。其中,第2阶模态的固有频率与无预应力相比更接近于激振频率。在预应力作用下,振幅有所上升。     

基于ANSYS的飞机液压管路系统流固耦合分析

液压管路系统中存在结构和流体之间的耦合振动,因此,在研究管路的动态特性时需要考虑到流体对管路结构动态特性的影响。对液压管路系统的流固耦合特性做了分析研究,并应用有限元分析软件ANSYS对某一机型中一部分管路进行流固耦合仿真分析,分析了流固耦合作用对导管结构动态特性的影响,分析计算结果对优化管路系统和维护管路系统运行有一定的指导意义。     

基于流固耦合的水轮机振动分析

在流固耦合的基础上,对某一混流式转轮进行了振动分析,得出了叶片和转轮在空气中和水中的振型和频率,并比较了流量和离心力对转轮模态的影响.     

基于流固耦合有限元的LNG泵用轴承模态影响研究

对某型LNG泵用轴承进行模态分析,深入研究流固耦合预应力对LNG泵用轴承模态的影响。首先用ANSYS对轴承进行流固耦合仿真分析,构建流固耦合模型并进行流场计算,得到LNG对轴承施加的流固耦合预应力。在此基础上,研究轴承在无预应力作用和受流固耦合预应力作用的振型与模态变化机制,对比分析两种情况下轴承振型及模态的显著差异,进而研究流固耦合预应力对轴承共振的影响。研究表明：流固耦合预应力的存在会导致LNG泵用轴承的形变量增大,模态频率下降,且更接近轴承自身的激振频率。     

基于湿模态燃油箱随机振动疲劳研究

为解决装满溶液的燃油箱在随机振动试验中钢带失效问题,考虑了油箱与液体之间流固耦合作用,建立燃油箱湿模态仿真方法,将获取的钢带应力频响结果导入Ncode疲劳软件中,基于Miner线性累积损伤理论进行随机振动疲劳分析,研究了不同钢带垫片厚度对振动疲劳寿命的影响.研究结果表明:垫片厚度需大于2 mm,可满足钢带疲劳寿命大于3...     

考虑流固耦合的齿轮箱体振动模态计算与试验分析

通过建立箱体以及箱体内润滑油流固耦合的有限元模型,对其进行了固有特性分析,计算了前八阶固有频率及振型,并通过试验测量进行对比。结果表明,理论分析与试验测量的结果最大误差小于8%,从而验证了箱体内润滑油流固耦合的有限元分析方法是切实可行的,为后续更准确地进行瞬态动力学、谐响应以及谱分析打下了基础。     

基于流固耦合的轴流泵叶轮结构分析

为了准确计算轴流泵叶轮的应力分布状况,采用了FLUENT软件与ANSYS软件协同仿真的方法。基于FLU-ENT,N-S控制方程与标准k-ε湍流模型对轴流泵全流道进行了三维流动计算,通过Workbench流固耦合技术传输数据,应用ANSYS对轴流泵叶轮进行了结构计算。通过数值分析,确定了叶片应力集中区域,得出了叶片应力从叶顶到叶根逐渐增大的分布规律。计算结果为轴流泵叶轮的优化设计提供了有利的依据。     

基于流固耦合的电子泵密封性分析

对不同温度工况下的电泵流体域进行流体仿真,确定油温对泄漏量的影响。应用流固耦合(FSI)分析的方法,对极限工况下电子泵壳体与端盖间结合面压进行仿真计算。将仿真结果用于电子泵密封性的评价。分析结果表明:电子泵壳体与端盖结合面密封性不足,存在泄露泄漏风险。针对密封性不足区域的设计提出改进意见,以减少电子泵工作泄漏量,提高工作效率。     

基于离心泵全流场的流固耦合分析

运用ANSYS workbench软件,选取IS100-65-200型单级单吸离心泵作为研究对象,对离心泵包括叶轮、螺母和轴等转子系统进行单向流固耦合分析。在流固耦合计算中,施加到固体结构的流场载荷不仅有叶轮和蜗壳内部流场,同时还考虑了叶轮前后腔的流场载荷;对转子系统力学分析仅对轴承与轴接触处采用轴向和径向约束较符合实际的约束条件。此外,为了解泵转子系统的固有频率和临界转速等问题,本文还对转子系统进行了模态分析,得到了其固有频率和振型,并将计算得到的临界转速与常规的临界转速计算结果进行了对比分析。     

基于流固耦合的换热管束振动分析

阐述了换热器管束振动的机理、破坏形式以及换热管共振特性的研究方法。突破传统研究方法的局限性,运用有限元分析软件,采用流固耦合的方法对换热管共振特性进行了研究。结合某油田项目中一台管壳式换热器,对单根换热管共振特性、换热管束共振特性影响因素以及动态响应特性进行了全面研究,得出了调整换热管束共振频率、避免共振的有效方法,结论具备一定的工程应用参考价值。     

基于流固耦合柴油机气缸盖温度场的分析

随着柴油机性能的不断强化,气缸盖的传热与热负荷成为一个非常重要的研究方向。首先利用Pro/E软件建立了柴油机气缸盖的几何模型,并对其进行了必要的简化处理;然后利用Hypermesh8.0对气缸盖进行网格划分,利用流固耦合的方法得到三维热边界条件;最后通过ABAQUS软件对柴油机整个冷却系统进行一维冷却计算分析,得出气缸盖火力面的温度场云图。     

基于流固耦合的弯管应力有限元分析

弯管在流体作用下受力复杂,准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提.本文使用ANSYS流体-固体有限元分析软件,建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型,利用两种不同物理环境的转换,得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布.     

基于流固耦合的过滤器罐体强度分析

为保证空气过滤器罐体在高压工况下工作的可靠性,基于ANSYS Workbench有限元分析软件进行单向流固耦合分析,计算出其在峰值压力下的应力与形变量。仿真结果表明,在35 MPa瞬时工作压力下,罐体入口连接处产生最大的应力值为199.05 MPa,小于材料的屈服强度,满足设计要求;罐体上部盖板处最大变形量不超过0.5 mm,满足O型密封圈使用要求。以上方法缩短了过滤器罐体设计周期,并且提供了有效的验证方法,为相关产品的设计提供了参考。     

风电机组耦合系统的模态分析

针对风电机组设计如何避免耦合共振的问题,采用拉格朗日方法,建立了风轮动力学方程和塔架耦合系统动力学方程,联立获得了风电耦合系统动力学方程,以市场成熟的1 500 k W变速变桨双馈机组为研究对象,解耦获得了系统模态参数。然后展开了现场实测工作,挑选云南某风电场1 500 k W机组,实测了风轮系统和塔架耦合系统模态数据,进行了数据分析,研究了风电系统整机运行稳定性。研究结果表明:理论模型及各子系统边界连接条件简化方式符合现场实际情况,最大偏差为8.6%,具有较高的精准性,该理论模型可为兆瓦级风电机组研发、设计和优化提供理论指导依据。     

流固耦合下多路阀换向阀块变形及模态分析

多路阀广泛应用于重大装备领域中,其性能直接影响整机操纵的舒适性和灵活性。在对多路阀阀体进行分析以提升其性能时,内部流体对阀体的作用效果不容忽视。在ANSYS Workbench中对某型号电液比例负载敏感多路阀换向阀块进行流固耦合分析,得到不同阀口开度下,阀体阀芯在流体稳定流动时的受力、变形以及自身固有频率的变化情况。研究结果表明：随阀口开度的增加,流体对阀体阀芯的作用力逐渐减小,换向阀块的最大变形逐渐减小。阀体阀芯的固有频率在流固耦合后降低,阀体阀芯固有频率减小程度存在差异,各阶固有频率在阀口开度增加中基本保持不变。仿真结果为多路阀在设计与优化环节中确定强度薄弱区和颤振补偿所用信号选取提供参考,有助于提高整机性能。     

流固耦合作用下空间导叶式离心泵叶轮湿模态分析

研究流固耦合作用下流体机械叶轮的湿模态分析,对避免水泵共振和保证水泵的安全运行具有重要意义。本文以某空间导叶式离心泵为研究对象,运用ANSYS Workbench软件,研究了叶轮部件在空气和水环境中的干湿模态特性,分析了流固耦合作用对叶轮部件固有频率和模态振型的影响。同时,结合流体机械动静干涉的原理,讨论了离心泵叶轮的共振特性与原因。研究表明:在水体附加质量和附加阻尼的作用下,叶轮各个阶次的固有频率大幅降低,模态振型的幅值受到水体的抑制作用有所降低;水环境下叶轮降低的固有频率与激振力频率不再相近,进而抑制了叶轮共振模态的激发;叶轮在不同流体环境下的固有频率与流体声速密切相关,声速越低,固有频率越小。     

基于ANSYS Workbench混流风机流固耦合分析

为了改进混流风机的设计,提升其工作效率,运用ANSYS Workbench软件对混流式风机进行数值模拟分析以及流固耦合分析,并通过改变其进风口流速以及导叶数量的方式,得出了不同的全压值以及效率值,得到了该混流式风机的最优工作状态。结果表明:该混流式风机的设计工况在流速为6m/s~8m/s区域内时最优,导叶数量在15个时最优。