基于MSC.Patran/Nastran的一种超静定桁架结构静力校核

桁架结构在工程中有着广泛的应用。为了提高结构刚度,桁架结构一般设计为超静定结构,但超静定桁架结构静力分析的理论求解非常困难和繁琐。基于国际通用的有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,对工程实践中的一种超静定桁架结构进行了静力分析,分析结果给出了在设计载荷作用下结构的应力分布和变形,为设计优化提供了理论依据。     

碟形金属波纹管的内压稳定性研究

通过有限元软件和稳定性试验研究了碟形金属波纹管的内压稳定性，有限元分析得到的波纹管临界失稳内压值与试验值接近，失稳模态与试验结果一致，说明建立的有限元模型能够较好地分析碟形波纹管的稳定性，并利用有限元分析了波纹管几何参数对其稳定性的影响。根据EJMA标准中U形波纹管临界失稳内压的计算方法，得到了碟形波纹管平面失稳和柱失稳临界失稳内压的计算公式，公式计算结果得到了有限元的验证，具有一定的工程应用价值。     

基于有限元法的800MN模锻机工装桁架结构分析

工装桁架为800 MN模锻机安装过程中的辅助结构,在考虑工装桁架C形板安装细节的基础上,应用Ansys软件对工装桁架在C形板安装过程中的力学行为进行有限元分析,计算工装桁架结构在C形板安装过程中的最大应力和最大位移,求出桁架结构的临界失稳载荷,为今后大型设备的辅助安装提供参考。     

变截面格构式结构轴压临界力的高效分析方法

变截面格构式结构为工程实际中常见的复杂杆系结构,为高效、准确地分析其轴压稳定性问题,利用三次样条函数建立变截面格构式梁单元的位移场,基于有限元插值理论推导变截面梁单元的切线刚度矩阵.通过静力凝聚法消除单元节点的曲率自由度,获得一种全新的两节点变截面格构式梁单元.基于该新型变截面格构式梁单元,采用有限单元法研究悬臂变截面格构式结构和中间等截面两端变截面的组合格构式结构在典型约束下的失稳临界力,并将计算结果与Timoshenko精确解进行对比.结果 表明,推导的变截面格构式梁单元是正确的和有效的,该新型梁单元可高效的应用于变截面格构式结构轴压临界力分析.     

基于ANSYS的浮空器组阵结构屈曲分析及优化设计

针对空间太阳能电站地面演示系统,提出了一种空间大型浮空器组阵结构,利用ANSYS有限元软件建立其桁架结构的三维模型并进行结构屈曲分析,判断桁架结构的稳定性.以第1阶临界屈曲载荷为约束条件,对桁架梁截面的型材进行尺寸结构优化.通过响应曲面分析和多目标遗传优化算法找到设计优化点,使优化后的桁架结构在保证结构稳定的前提下实现...     

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。     

板带失稳临界应力的参数化计算方法研究

平直度是衡量板带质量好坏的重要指标,板带失稳临界载荷是是研究平直度的关键参数。基于弹性力学板带失稳理论,通过参数化有限元计算方法求出板带在轧制过程中产生中波和边波两种浪形时的失稳临界载荷,从而求出板带翘曲临界应力系数kcr。由kcr得到发生中波和边波时的失稳临界应力公式。得到一种弹性力学板带失稳理论和参数化有限元计算方法相结合的快速求解板带失稳临界应力的方法。运用该方法可以通过残余应力快速的对带钢平直度做出准确判断。     

80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析

履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,然而由于钢丝滑轮系统难以模拟,计算时仅取臂架本身作为计算模型,其他结构对臂架的作用难以完全等效。不能完全模拟臂架的实际受栽状态。针对上述问题,本文以Ansys CAE软件为平台,建立了臂架系统整体有限元分析模型,在应力分析的基础上,提出了强度、刚度及稳定性评定方案,据此对该履带起重机的臂架进行评定。     

基于CAE的变幅油缸屈曲分析研究

该文首先利用形状系数法、能量计算法和变截面参数加权法得到变截面油缸失稳时的最大临界应力,然后利用CAE有限元分析软件建立了变幅油缸的三维数学模型,并设置相应的求解参数.通过理论计算结果和分析结果的对比,得到可适用于工程实践的计算公式,对今后油缸的设计和稳定性校核有很好的指导意义.     

整体成形金属波纹管的特性模拟及试验

利用有限元方法完成了整体成形碟形波纹管的刚度及稳定性计算并进行了试验验证。结果表明整体成形碟形波纹管的刚度及稳定性均显示强非线性特征。运用非线性有限元方法得到的结果和试验数据具有良好的一致性,能够较好地模拟碟形波纹管的临界失稳压力及失稳形态。     

自动扶梯桁架参数化有限元分析方法研究

在确保自动扶梯桁架的结构强度和安全性能前提下,为了提高系列化自动扶梯桁架设计开发效率,运用有限元二次开发和Visual C++以及数据接口技术,根据不同的设计、制造和检验要求,研究了不同参数情况下自动扶梯桁架的结构设计特点和强度特性,分析了边界载荷最大化桁架强度特点。研究结果表明,运用自动扶梯参数化有限元分析平台,用户只需输入参数,通过自动建模就可计算得到系列化桁架的结构强度结果,大大简化了分析过程,提高了分析效率。     

基于APDL的圆管带式输送机桁架梁优化设计

利用Ansys参数化设计语言APDL建立了圆管带式输送机桁架梁结构的参数化有限元模型,用有限元方法对其结构进行受力分析,借助Ansys软件的结构优化模块,对其结构进行优化设计,对圆管带式输送机桁架梁的轻量化研究具有一定的实际指导意义。     

基于响应面法的桥梁主桁架结构优化设计

对复杂结构进行优化设计和可靠性设计时,利用传统的设计方法可能会遇到计算量太大的困难,应用响应面法是有效地解决该问题的途径之一.文中将响应面法和有限元技术相结合,建立了桥梁主桁架的挠度、弯曲应力与结构尺寸的函数表达式,继而对主桁架进行了结构优化设计,最后对优化结果进行了有限元分析和验证.设计计算结果表明,对于桁架结构设计这类问题,响应面优化设计具有很好的应用价值.     

环形可展天线星线耦合动力学分析

环形天线和星体平台所形成的系统是刚-柔混合多体系统,针对建立该系统耦合振动方程所存在的困难,基于有限元理论建立有限元分析模型。以口径为12.5 m环形可展开天线为例,对星线系统进行了固有特性分析和各种激励下的动力学响应分析,获得两者之间的耦合响应规律,为天线的结构优化设计和卫星姿态控制系统的稳定性设计与控制模式转换设计提供理论依据。     

缆载吊机主桁架的强度及稳定性分析

主桁架是缆载吊机的主要承重部分,必须对其进行强度和稳定性计算,由于结构比较复杂,手算准确性较低,故应用有限元分析软件ANSYS进行分析.对主桁架进行有限元建模,建模主要考虑型钢的截面形状和安装方向;根据桁架的实际受力情况,分别计算各种力的大小,选取相应的系数,进行力的累加;根据实际情况,确定边界条件,对需要进行约束的自...     

不确定性桁架结构区间有限元分析的区间因子法

利用区间因子表征区间变量的不确定性,将区间变量表示为其均值和区间因子的乘积;根据区间运算规则,将区间分析与有限元方法相结合,提出了非概率不确定的结构的一种区间有限元分析的方法。构建了区间参数杆系结构在区间荷载作用下的分析模型,导出了结构的区间位移和区间应力响应区间变量表达式。通过算例考察了任一结构参数和荷栽的不确定性对位移和应力的影响,获得了一些有意义的结论。     

某空中平台空间管桁架结构设计及优化

空间管桁架结构具有整体性能好、抗弯扭、刚度大、内部空间大、节省材料等特点,因而广泛应用在大跨度的结构中。文中结合这些特点,论述了某空中平台空间管桁架的结构设计,利用有限元分析和试验测试相结合的方法,通过结构优化,实现桁架轻量化、刚强度好的设计目标。     

新型悬拼式架桥机结构有限元分析

针对某新掣悬拼式架桥机,据其工作特点分析了结构的校核工况与计算裁荷,运用通用有限元软件建立了主桁架及其他主要构件的有限元模型。通过施加合理的约束和载荷,提取主桁架计算的最大支反力以校核支腿等构件,完成整机结构刚度和强度的仿真计算,可为类似复杂结构的设计校核提供借签。     

有限元分析中求解装载机前车架载荷的研究

基于有限元分析中杆单元容易求解的特点,介绍并运用了实体转化成桁架的原理和技术,并以装载机为例在CAE有限元分析中把装载机实体模型转化成桁架模型,进而使用杆单元进行网格划分和求解.通过与实体单元求解过程比较表明:把实体转化成桁架求解具有建模简单、划分单元少、求解快等优点.