双排斜槽纵-扭复合振动变幅杆仿真设计

对圆截面阶梯型超声变幅杆小端圆环传振杆开双排斜槽,以获得纵-扭复合超声振动的输出,利用有限元分析软件ANSYS研究分析变幅杆尺寸参数对变幅杆固有频率的影响规律,从而设计较优的变幅杆。仿真结果表明,优化后的变幅杆谐振在20 346Hz时能够实现纵-扭复合振动。     

悬链线形变幅杆的理论研究和有限元分析

根据一维变截面杆纵向振动的波动方程,推导了悬链线形变幅杆的等效电路,由等效电路得出了其纵向振动的频率方程。利用有限元软件ANSYS对一组悬链线变幅杆进行谐响应分析和模态分析,得到了位移-频率曲线和共振频率;结果表明,模态分析值与理论值吻合很好。这对悬链线形变幅杆的实际应用具有一定的参考意义。     

蜂窝复合材料超声加工复合变幅杆的设计

在蜂窝复合材料的超声加工中,针对阶梯形变幅杆截面交界处突变存在应力集中,不适合在高振幅的情况下工作的情况,兼顾形状因素与放大系数,设计了指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆。通过波动方程建立变幅杆参数方程,计算了变幅杆的谐振长度、放大倍数、节点位置。利用ANSYS软件分别对指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆进行有限元分析,通过调节变幅杆的长度对变幅杆进行优化。计算表明,优化后变幅杆的频率误差降低,指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆的谐振频率分别为20.194 kHz, 19.999 kHz, 19.633 kHz,放大倍数分别为5.506, 4.460, 6.16,最大应力分别为38.976 MPa, 30.399 MPa, 55.593 MPa。将简单形状变幅杆与阶梯形变幅杆相结合,既有较大的放大系数又避免了应力集中。     

惯性回转振动机械玻璃钢吊杆损耗因子的试验研究

将玻璃钢杆上端固定,下端(自由端)附加一质量块,在水平方向给质量块施加一初始位移,进行自由振动试验.利用ANSYS软件对试验进行数值仿真,将仿真结果与试验结果对比,自由振动的周期和衰减速度调整一致.结果表明,ANSYS中设置的损耗因子值即为玻璃钢材料的损耗因子,约为0.012.     

拉丝用超声波换能器设计方法的研究

依据1/4波长对拉丝用超声波换能器进行设计.为方便换能器的固定和拉丝模具的安装,前后两端增加等截面部分.利用ANSYS软件对换能器进行振动模式、振动频率及变幅杆参数的综合协调.通过分析换能器的模态振动形式,最后确定设计尺寸.     

110kV输电钢管杆的动力性能分析

利用ANSYS软件对110kV直线型输电钢管杆进行模态分析、谱分析和瞬态分析,得到其振动特性、地震作用响应和脉动风振响应,并分析了横担对主杆动力响应的影响。结果表明,钢管杆的变形随着高度而增大,应力水平较低,抗震抗风性能良好;钢管杆具有较大的柔度和强度富余,位移是其设计的控制因素;主杆和横担的联接处局部应力过大,需通过构造措施予以加强;对横担的截面、质量和位置进行合理优化布置可以减小主杆的动力响应。     

一种新型圆锥变幅杆的节点设计与试验分析

为了解决传统超声加工系统中谐振频率飘移及能量损失的问题,基于变截面杆纵振波动方程,在考虑固定件——法兰盘外观尺寸的前提下,首先建立一种新型圆锥变幅杆的节点计算公式,避免了传统超声加工系统设计时因不考虑连接处尺寸而造成系统变幅杆节点实际位置与理论计算不重合的问题,为超声振动系统稳定加工提供一定的理论支撑;其次,基于所建立的新型节点计算公式,分析法兰盘外观尺寸变化对节点位置的影响;最后,进行振动性能试验和有限元仿真验证。结果表明,与传统变幅杆设计理论相比,基于新型变幅杆节点计算公式所设计的变幅杆谐振频率更接近于设计频率,放大系数更大,振动效果更佳,证明基于该理论所设计的声学系统较为可靠。     

新型超声复合变幅杆的设计及有限元分析

超声变幅杆是超声振动系统中的一个重要部件。设计了余弦半周期圆柱形复合变幅杆,实现了余弦段与圆柱段的平滑过渡。通过理论计算,推导了其频率方程和放大系数公式。结果表明,新型余弦圆柱形复合变幅杆的频率方程比圆柱圆锥形复合变幅杆和阶梯形变幅杆更为简单;新型余弦半周期圆柱形复合变幅杆的放大系数公式与阶梯形变幅杆相似,比圆柱圆锥形复合变幅杆更为简捷。利用ABAQUS有限元分析软件,对所设计的余弦半周期圆柱形复合变幅杆进行了模态分析,确定了其固有频率和振型;进行谐响应分析,检查了理论设计的可行性。模态分析和谐响应分析结果表明,当余弦段长度为55、60 mm时,超声复合变幅杆性能最优。研究结果为超声复合变幅杆的设计与应用提供了参考。     

变压器计及局部安匝不平衡时的轴向动态响应

基于电磁学及力学理论,运用MagNet仿真软件,针对一台120 MVA/220 k V无励磁调压变压器,建立短路工况下计及安匝不平衡的三维模型,计算绕组线饼所受到的轴向电动力。可以发现绕组受局部安匝不平衡的影响,轴向电动力会在调压绕组端口处产生较大的跃变,且最大轴向电动力出现的位置不再是绕组端部,而在调压绕组端口处。再运用ANSYS软件建立"弹簧-质量-阻尼"模型分析绕组的轴向动态响应,会发现由于最大轴向电动力出现的位置的变化,垫块的最大承受力位置也在变化,最大承受力为11.2 MPa,在许用应力范围内。通过对振动位移的分析可以得到相应变化规律,再通过频谱分析确定绕组固有频率对动态响应的影响,最后对绕组的机械应力及稳定性进行分析。     

玻璃纤维增强塑料锚杆粘结性能研究

为了研究玻璃纤维增强塑料GFRP(glass fiber reinforced plastic)锚杆的粘结性能,对GFRP锚杆轴向传力机理进行了研究,基于Mindlin位移解,得到GFRP锚杆的剪应力和轴应力的计算公式。利用MATLAB软件编制程序得到GFRP锚杆的剪应力及轴力沿杆体轴向方向的分布曲线。通过现场拉拔试验结合有限元分析软件ANSYS建模分析结果,得到了GFRP锚杆的剪应力、轴力沿杆体分布规律以及锚杆的粘结-滑移曲线,试验值与有限分析结果及理论计算值基本吻合,验证了有限元分析与理论推导的准确性。该研究为GFRP锚杆的设计和工程应用提供理论依据。     

小型液压挖掘机动臂的性能分析

以某小型液压挖掘机工作装置的动臂为研究对象,运用Pro/E三维软件建立挖掘机工作装置动臂的三维模型,通过Pro/E软件与ANSYS软件的无缝接口,将动臂三维Pro/E模型导入ANSYS软件中建立有限元分析模型。利用ANSYS软件对动臂有限元模型进行静态和模态分析,得到动臂的应力云图、应变图、模态频率和主振型等分析结果,为结构优化设计提供理论依据。     

一种麦冬收获机车架的随机振动分析

为掌握麦冬收获机车架的动态特性,对其进行C级路面上的随机振动分析,建立一种麦冬收获机车架的有限元模型,并基于ANSYS Workbench软件进行模态分析,提取出车架的固有频率,在C级路面随机激励的情况下,采用模态叠加法求解出该车架的应力、位移云图,得到随机振动激励下最大振幅处的位移、速度、加速度响应曲线,进而了解其动态特性,从而为车架的结构优化提供有效的理论参考依据。     

立井施工吊盘的AN S Y S分析

以山西省吴家峁矿井进风立井井筒为研究对象, 根据井筒内施工设备的布置方案设计吊盘梁格, 主 要研究了立井施工中吊盘的受力及变形情况。运用 AN S Y S软件建立吊盘的三维模型, 施加约束与载荷后, 在 AN S Y S求解器中求解, 采用米塞斯屈服准则, 得到吊盘的等效应力分布和位移变化。通过应力云图和位移变化, 可 了解吊盘的受力状况及变形情况。由抓岩机工作和空载时悬吊点位移的变化计算的结果得知, 吊盘以0. 2 5m的振 幅上下振动。     

基于ANSYS和SYSNOISE的弹性结构噪声分析

对弹性结构的噪声分析过程中,结构表面的声学量很难精确求解,结构的形貌往往需要优化.利用声学分析软件SYSNOISE可以计算结构表面及任意点的辐射声场,提出了将有限元分析软件ANSYS得到的振动位移响应作为SYSNOISE的边界条件,从而准确得到结构表面各声学量,根据噪声分布,利用ANSYS优化结构形貌.通过实例,验证了此方法的可行性.     

单轴变轨迹筛运移机理及激励的响应谱

基于单轴变轨迹筛的动力学模型, 通过激振位置的变换考察了整个筛面上的运移规律及其在x、y方向的振幅以及绕质心的摇摆幅变化谱图.分析结果表明:激振位置处于筛面右下侧时, 筛箱的动力学性能最优;当激振力相对于质心中心对称时, 筛箱质心两侧运移规律正好相反, 激振力在上, 两侧振动方向角的交线在上, 反之在下;在靠近激振力一侧的筛面振幅大, 远离侧振幅小;筛面上任意点在x方向的振幅依赖于激振位置 (L_ox, L_oy) , 相对于筛箱质心对称布置的点, 在x方向振幅的变化图谱上有相反的变化规律, 在y方向的振幅主要受L_ox影响;距离质心越远的点, 其振动响应幅值越大且存在极限值.     

拓扑优化机载控制台的整机随机振动分析与试验

机载控制台是飞机电子设备的重要组成部分,随机振动是使其结构失效的主要因素。基于ANSYS Workbench软件平台对某机载控制台所处的实际工作环境进行随机振动模拟分析,分别获得了传统设计、拓扑优化设计下控制台整机方向的位移、等效应力云图;对拓扑优化控制台进行随机振动可靠性试验, 获得了某特征点的随机振动加速度响应曲线。模拟分析和实际可靠性测试结果表明:拓扑优化控制台结构刚度大、动态性能好,满足强度要求,结构设计合理、可靠;所建立的有限元分析模型是合理的,所获得的仿真结果是可信的。这为机载设备的设计提供理论参考。     

用ANSYS分析某高层建筑的非线性地震反应

运用大型有限元分析软件ANSYS对某高层建筑进行振型分析,得到了该建筑物的自振特性;并采用时程分析法进行非线性地震反应分析,计算输入3种地震波时顶层水平位移时程曲线、顶层加速度时程曲线、水平位移沿楼高的分布曲线以及层间变位角沿楼高的变化曲线.结果表明,利用ANSYS软件建立三维模型,进行非线性地震反应分析是可行的,并能得到较高的精度.     

一类轴对称圆环的弯曲振动分析

对一类轴对称圆环的面内弯曲振动进行了分析计算，给出了圆环面内弯曲振动固有频率表达式。利用ANSYS软件对含有直梁段圆环的面内弯曲振动进行了有限元模态分析。结果表明，含直梁段圆环的弯曲振动，当选取适宜的结构参数时，总可以找到频率差几乎为零的近似正交模态。     

多跨覆冰输电线路脱冰振动分析

多跨输电导线系统包含绝缘子、导地线等部分,在脱冰和风荷载作用下的机制和现象均与单跨不同。本文基于大型通用有限元软件ANSYS,建立了多跨覆冰输电线路的振动分析模型。对多跨覆冰输电线路的振动分析表明,从一跨增加到五跨,脱冰跨的跨中位移跳跃幅值随着跨数的增加而增加。耐直耐工况中耐张绝缘子的轴力幅值最大,但是脱冰后的绝缘子轴力也是随跨度增大而变大。悬垂绝缘子的轴力幅值随跨度增加而减小,但是脱冰后的轴力随跨度增大而增大。脱冰跨导线的张力也是在耐直耐工况中幅值最大,然而耐直直直直耐工况中脱冰后最大。边跨导线张力随跨数增加而降低。     

Cast-in-place concrete thin-wall pipe pile as barrier for vibration isolation

Three dimensional analysis was performed by regarding vibration isolation performance cast-in-place concrete thin-wall pipe pile (PCC) and using the finite element analysis software ANSYS. The ground vertical amplitude was analyzed behind the single row cast-in-place concrete thin-wall pipe pile after the source vibration, and the influencing factors were also studied. The results indicate that in the one time of wavelength before the barrier, the oscillation amplitude is weakened; meanwhile the range which...