TC315-PSL2石油钻机天车滑轮设计计算和有限元分析

滑轮是一个适用范围广泛,工作过程连续,工作载荷变化频率较高,失效形式较多的零件,滑轮作为复杂机械的一个小零件,它的寿命和质量直接影响着整个设备可靠性和安全性。首先对石油钻机TC315-PSL2天车主滑轮的设计要求进行简单介绍,在此基础上对天车主滑轮的受力和载荷分布情况进行分析和计算,然后,根据滑轮的稳定性、强度、挤压强度等方面的设计计算,得出天车主滑轮的主要结构尺寸参数,最后,通过稳定性、强度、挤压强度方面的校核计算和有限分析,发现分析计算得到的钻机TC315-PSL2天车主滑轮结构尺寸参数满足石油钻机对主滑轮的要求。     

天车滑轮设计计算及其有限元分析

作为钻机关键部件天车中的关键零件,滑轮及其相关零件承担着钻井过程(起钻、停钻、下钻等)中的全部载荷。其稳定性和强度直接影响着天车乃至整个钻机的可靠性和安全性。以兰石某型石油钻机的天车滑轮为研究对象,通过Solid Works软件对此型天车滑轮进行精确建模,借助有限元软件完成其强度分析和模态分析,为天车滑轮的合理设计和减少振动等方面奠定理论基础。     

ITER外真空杜瓦稳定性分析

介绍了ITER的项目背景、稳定性的基本概念以及稳定性分析的基本方法,以ITER杜瓦设备作为研究对象,对其在自重载荷作用下进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其失稳模态以及失稳时的临界载荷,为杜瓦的整体设计提供参考。     

屏蔽电机主泵定子屏蔽套屈曲稳定性分析

屏蔽电机主泵定子屏蔽套的结构稳定性关系到其运行的安全性,基于薄壁圆筒外压屈曲稳定性理论对定子屏蔽套的失稳临界载荷进行了分析,采用Algor有限元软件分别计算了定子屏蔽套屈曲临界载荷和极限载荷,得到了定子屏蔽套屈曲临界载荷和极限载荷随其厚度、半径、长度以及初始缺陷变化的规律,结果表明,定子屏蔽套厚度是对结构稳定性影响最大的因素。     

基于弧长法的臂架非线性稳定性分析

以750 t履带起重机为例,将材料非线性考虑进几何非线性模型得到双重非线性模型,应用Ansys基于弧长法进行非线性稳定性运算。从双重非线性模型与仅考虑几何非线性模型的载荷-位移曲线、不同屈服应力的材料非线性模型失稳载荷与失稳时位移与应力关系入手,深入研究与分析材料非线性对臂架稳定性的影响。     

游乐设施压杆稳定性计算原理解析

构件稳定性是指构件在外力作用下,保持原有平衡形式的能力,即不会产生失稳现象。游乐设施钢结构作为主要承重结构,存在失稳破坏的可能性。本文对压杆稳定性计算公式进行详细推导,得出欧拉临界力公式,利用公式对游乐设施轨道立柱进行稳定性分析,并得出立柱失稳的临界载荷和稳定系数,并用有限元方法对轨道立柱进行屈曲稳定分析,结果表明稳定性分析理论可以合理解释有限元分析结果,其计算方法为游乐设施稳定性计算分析提供了参考。     

起重机超静定杆系结构弹性稳定分析中的有限元误判与应对

运用精确有限元理论的单元刚度矩阵来分析桁架结构的稳定性问题,推导了桁架结构临界失稳的判别式.结合判别式从理论上阐述了结构发生失稳的2种不同类型,并解释了有限元软件分析超静定桁架结构稳定性出现误判的原因.通过对有限元方法求解稳定问题的实质和过程进行分析,提出了解决有限元软件误判的方法,运用单元撤换法处理局部失稳后的系统模型,更准确地评估结构稳定性承载能力.利用基于ANSYS软件二次开发程序,改进了应用有限元软件分析超静定结构稳定性的方法,以获取超静定杆系结构真实的临界失稳载荷.     

履带起重机细长桁架臂稳定性系数探讨

为研究桁架臂的侧向载荷对臂架稳定性的影响,重点研究履带起重机的主臂,根据臂架在作业系统中的受力和约束情况,考虑臂架模型在实际作业中的不同起升幅度、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,对几何非线性下的臂架稳定性和不同工况下的稳定性系数作对比分析,得出在不同侧载情况下的稳定性系数近似值,为起升载荷的选取提供参考。     

复合材料中厚层合板在轴压位移和剪切作用下的稳定性研究

采用线性屈曲分析方法和弧长法对单向压缩和剪切两种载荷作用下复合材料中厚板的稳定性问题进行研究,给出两种载荷作用下的一阶失稳模态以及失稳平衡路径,并得出在单向压缩载荷作用下,过分叉点后载荷的微小增加将引起板的横向大挠度变形,而不能继续承受更大的载荷,而板在剪切载荷的作用下不发生失稳的结论。     

基于ABAQUS汽车顶盖积雪屈曲分析

利用有限元分析软件ABAQUS,采用RIKS法对某车型顶盖进行覆雪屈曲分析。研究汽车顶盖结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷。结合试验载荷模拟雪载过程中的结构变形,通过CAE分析,评价顶盖结构是否符合要求。     

基于绝对节点坐标法的钢索-滑轮系统动力学模型与响应迟滞特性

钢索-滑轮系统间的非线性接触特性严重影响了长距离软式传动系统变形及动态响应迟滞效应的准确计算。基于绝对节点坐标法建立了三维高阶钢索单元模型。在此基础上,建立了钢索-滑轮系统的动态接触模型,应用Hunt-Crossley接触模型计算法向接触力,采用LuGre微变模型计算较低相对运动速度下的切向接触力,准确描述了钢索与滑轮接触由动摩擦向静摩擦的转变过程。仿真结果与准静态实验结果的对比验证了模型的准确性,分析了钢索材料参数和末端载荷对钢索-滑轮系统动态响应以及钢索末端位移的影响。结果表明,钢索-滑轮系统的动态响应延迟时间由钢索材料特性及末端载荷决定;钢索末端位移主要受钢索刚度及末端载荷影响。相同条件下采用小比重钢索材料,适当增加末端载荷以增大钢索结构刚度,可减小系统传动中钢索的末端位移,有效提高钢索-滑轮传动系统的传动性能。     

履带起重机主臂侧向稳定性分析

臂架是履带起重机的主要承载部件,其桁架式臂架的稳定性是重点关注的性能指标。为研究侧向载荷对臂架稳定性的影响,采用Ansys有限元非线性分析方法,根据臂架在作业过程中的受力和约束情况,结合臂架模型在实际作业中的单项载荷位移曲线、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,深入研究与分析几何非线性下的臂架稳定性,为臂架设计提供参考。     

工作状态下某巨型浮式起重机的动力稳定性分析

以巨型浮式起重机的金属结构为主要研究对象,采用动态特征值法对浮式起重机工作状态下的吊重、风和波浪载荷进行动力稳定性分析,得到六种载荷工况下的载荷比例系数和临界载荷。研究结果表明,风载荷和波浪载荷不会使浮式起重机结构发生失稳。吊重载荷的静力稳定性载荷比例系数是动力结果的3倍多,动、静力分析的结果相差较大,所以有必要对巨型浮式起重机进行动力稳定性分析。     

薄壁箱型结构仿真与实验稳定性分析

文中以单节薄壁箱型结构为研究对象,针对不加筋和加筋2种结构形式,利用ANSYS特征值屈曲分析和实物试验对其进行稳定性研究,得到了加筋前后薄壁结构的极限失稳载荷和屈曲形态。仿真与试验结果都表明,加强筋的设置显著提高了薄壁箱型结构的极限失稳载荷,是一种非常有效的提高薄壁结构稳定性的方法。特征值屈曲分析得到的屈曲形态与试验比较一致,可方便快速地为加强筋的形状和位置优化提供理论依据。     

复合材料加筋板剪切屈曲特性研究

分别应用半经验工程算法和有限元软件MSC.Patran/Nastran对复合材料加筋板进行剪切稳定性计算,得到结构的失稳临界载荷;开展复合材料加筋板剪切稳定性试验,得到结构的屈曲形式、失稳载荷、破坏过程及破坏载荷。实验结果表明,复合材料加筋板的破坏形式主要表现为筋条的脱胶和蒙皮的破损,该型结构具有一定的后屈曲承载能力。研究表明,工程算法、有限元计算结果与试验所得局部屈曲载荷较吻合,说明工程算法和有限元模拟方法可以用来对该型结构的稳定性能进行分析,从而为该型结构的优化设计及工程应用提供分析参考。     

构型参数对格栅圆柱壳侧压稳定性影响研究

基于有限元参数化建模方法,开展了受侧压格栅圆柱壳的稳定性分析。在总体积相同情况下,以正交格栅、正交各向异性格栅、等格栅圆柱壳为研究对象,分析了圆柱壳包含不同体胞数、不同体胞构型以及给定体胞数时蒙皮厚度、筋骨尺寸变化对结构临界屈曲载荷、失稳模式的影响。计算结果表明:等体积下,格栅圆柱壳存在最佳匹配的体胞构型和体胞数来最大化临界屈曲载荷;侧压圆柱壳最大临界屈曲载荷发生在局部失稳与整体失稳的过渡区。     

地铁铝合金车体模态和稳定性有限元分析

介绍了砖构模态分析和稳定性分析的基本理论;利用I-deas分析软件建立某新型地铁铝合金车体详细的有限元模型,对车体结构进行模态和稳定性仿真计算,通过横态分析得到了两种工况下车体的前六阶固有频率及其相应的振型;通过稳定性分析得到了车体结构发生屈曲失稳时的临界载荷和失稳部位.分析结果表明该铝合金车体满足动态设计要求,且在各种工况条件下结构稳定性良好.     

起重机桁架臂非线性稳定性分析

桁架臂作为起重机的主要承载构件,其稳定性是设计过程中的重要问题。以280t履带起重机桁架臂为研究对象,基于弧长法理论利用Ansys软件对其进行非线性稳定性计算。通过分别改变臂架的宽度、高度、主弦杆外径和壁厚尺寸来改变臂架的换算长细比,得到不同长细比的载荷-位移全过程曲线。通过对载荷-位移曲线进行分析,求得较精确的临界失稳载荷,并探讨长细比对臂架的临界失稳载荷及臂架柔性的影响,进而为工程设计提供设计依据。     

蒸馏塔热效应非线性屈曲行为研究

蒸馏塔为石化行业重要的分离设备,结构整体或者局部屈曲分析用以满足薄壁塔体稳定性设计需求,以蒸馏塔运行期间的热变形及热应力屈曲变化为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS Workbench14.0,考虑了内压、外载荷及热-结构耦合作用产生的结构几何、材料非线性,分析模型采用极限载荷法,对蒸馏塔进行了热效应下的非线性稳定性设计校核,分析结果表明结构稳定性对热载荷是敏感的,进而确定了蒸馏塔失稳后的形态及其极限承载能力,该方法为蒸馏塔热-结构耦合的稳定性设计提供参考与借鉴。     

基于虚拟样机技术的叉车仿真试验

针对数值计算与现场试验复杂耗时的难题,提出了基于虚拟样机技术的叉车运动仿真分析方案。研究了叉车工作过程中的运动轨迹,分析了货叉速度与加速度,及其在对称载荷及偏置载荷作用下的铰孔受力,并仿真了叉车的失稳过程。在此基础上,得出符合国标的叉车稳定性仿真试验方法,为研究叉车的动力性和稳定性提供一种仿真分析方法。