基于非线性有限元法的膜片弹簧特性曲线计算

膜片弹簧是汽车离合器中的重要零部件,因其具有理想的非线性弹性特性,所以广泛应用于现代汽车的离合器中.设计计算膜片弹簧载荷-变形关系一般采用传统的Almen-Laszlo公式,但依此设计的膜片弹簧在大端加载所计算的公式值与实验值存在较大的误差.根据非线性有限元法的基本原理,采用板壳单元计算了某一膜片弹簧的载荷-变形关系,将有限元计算值与公式计算值进行了比较,并用实验装置获得的测量值比较两者计算的误差,结果表明有限元计算值误差更小,更接近膜片弹簧实际工作的载荷-变形关系.     

磁浮车辆空气弹簧垂向刚度特性分析

对磁浮车辆上采用的自由模式空气弹簧,在对其结构特点进行详细分析的基础上,通过有限元软件实现了空气弹簧的建模.在充分考虑了空气弹簧的几何非线性、材料非线性,以及状态非线性等特性的基础上,对影响空气弹簧刚度特性的主要参数进行了分析,并以垂向刚度为例,准确计算出空气弹簧在静态工况下的垂向刚度,为磁浮车辆的国产化设计提供相关的技术支持.     

钢筋混凝土结构非线性有限元分析及程序设计

长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力,而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力、刚度和抗裂性,显然二者是互不协调的.采用非线性有限元方法,引入了混凝土多参数强度准则和非线性本构关系,能较好地反映了混凝土和钢筋的非线性特性,并编写了一个非线性有限元计算程序,计算结果与试验结果吻合较好,为进一步研究工作和设计提供了参考.     

金属丝网橡胶减振器冲击响应仿真研究

为了研究金属丝网橡胶材料冲击特性,本文在金属丝网橡胶减振器冲击试验的基础上,结合金属丝网橡胶的非线性干摩擦迟滞力学特性,提出一种金属丝网橡胶减振器冲击有限元仿真方法。采用COMBI165弹簧阻尼单元模拟金属丝网橡胶材料,赋予弹簧单元非线性本构曲线模拟金属丝网橡胶材料的非线性刚度,利用ANSYS LS-DYNA对其进行冲击响应仿真研究,并对仿真误差产生的原因和冲击仿真方法的适用性进行讨论分析。。将仿真结果与试验结果进行对比发现,利用所提出的有限元仿真方法计算得到的结果与试验结果吻合较好,可以较好的模拟金属丝网橡胶减振器的冲击力学行为,为金属丝网橡胶减振器抗冲击设计及工程应用提供参考。     

金属丝网橡胶减振器冲击响应有限元仿真研究

为了研究金属丝网橡胶材料冲击特性,本文在金属丝网橡胶减振器冲击试验的基础上,结合金属丝网橡胶的非线性干摩擦迟滞力学特性,提出一种金属丝网橡胶减振器冲击有限元仿真方法。采用COMBI165弹簧阻尼单元模拟金属丝网橡胶材料,赋予弹簧单元非线性本构曲线模拟金属丝网橡胶材料的非线性刚度,利用ANSYS LSDYNA对其进行冲击响应仿真研究,并对仿真误差产生的原因和冲击仿真方法的适用性进行讨论分析。将仿真结果与试验结果进行对比发现,利用所提出的有限元仿真方法计算得到的结果与试验结果吻合较好,可以较好的模拟金属丝网橡胶减振器的冲击力学行为,为金属丝网橡胶减振器抗冲击设计及工程应用提供参考。     

基于ABAQUS的动车组空气弹簧 垂向静刚度特性有限元分析

动车组空气弹簧的力学特性往往具有较强的非线性与耦合性,涉及到几何非线性、材料非线性和接触非线性等问题,给计算分析带来了较大的困难。为了准确获得动车组空气弹簧在工作过程中的垂向静力学特性,本文使用有限元软件ABAQUS建立了动车组空气弹簧非线性力学仿真模型。基于该模型对空气弹簧垂向静态刚度试验进行模拟,分析了初始内压、振幅、帘线角度和帘线间距对空气弹簧垂向静刚度的影响。     

低驱动电压MEMS电容开关设计与仿真

设计了膜桥支撑梁为弹簧弯曲结构的MEMS电容开关,应用有限元软件Intellisuite对开关静电驱动特性进行仿真,得到开关驱动电压,并分析不同膜桥材料对MEMS电容开关驱动电压的影响.结果表明,与固支结构悬臂梁相比,弹簧弯曲结构悬臂梁支撑的电容开关具有更低的驱动电压,由杨氏模量小的膜桥材料构成的开关具有比其他材料更低的驱动电压.     

框架结构中双向板非线性有限元分析

对正常使用状态下,框架结构中承受均布荷载的,周边为弹性支撑梁的钢筋混凝土双向薄板进行了非线性有限元分析.根据所采用的非线性有限元计算模式、板格计算模型、板面荷载和位移边界条件的施加方法的不同进行了几种程序的设计,并将程序运行的结果及ANSYS软件分析的结果进行了对比,论证了所用方法的合理性.最后对计算结果进行非线性回归得出不同条件下的挠度公式,为工程设计提供参考.     

基于HyperMesh和ANSYS的波形弹簧变形规律及力学性能研究

以波形弹簧为研究对象,采用理论计算与有限元分析相结合的方法,研究波形弹簧的变形规律和力学性能。文章分析了波形弹簧波峰、波谷在压缩过程中的扭转变形情况,得到波形弹簧所受载荷、径向变形量及最大等效应力与压缩量的变化规律。将有限元计算结果与理论计算结果进行对比分析,验证了刚度、径向变形量计算公式的准确性。为解决行业标准中应力计算公式不适用于厚度小于0.2 mm的波形弹簧这一问题,通过有限元分析方法对应力计算公式进行了修正,并通过设置对照组确定了应力修正系数的适用范围,为波形弹簧的设计、计算提供参考。     

聚合物微流控芯片微通道模压成型分析

通过试验研究了聚合物微流控芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数(包括模压温度、模压压力、模压时间、不同材料及卸载温度等)对微通道尺寸的影响。建立了模压工艺参数与微通道尺寸的关系,并基于黏弹性模型利用有限元方法进行了模压过程的数值仿真,仿真结果与试验结果基本吻合。本文的研究结果对完善聚合物微流控芯片设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。     

一种新的有限节模型

本文用有限节方法对弹性梁的动态特性进行了研究,提出了新的有限节刚度模型,该模型对有关弹性体、刚体与弹性体组合体的动力学分析提供了更为精确的依据。     

特殊卷簧的刚度及应力分析

针对特殊卷簧在工作40万次后发生疲劳破坏的问题,为计算其所受最大转矩及在该最大转矩作用下所受最大应力,基于HyperMesh和ANSYS联合仿真有限元分析方法,对该卷簧的刚度及所受应力情况进行分析计算.根据有限元计算及理论分析结果得出:卷簧在工作过程中簧圈发生接触,接触前刚度随施加转矩呈非线性增长,接触后刚度随施加转矩...     

双螺旋弹簧质量系统动态响应分析

许多工程结构应用了双螺旋弹簧质量系统(如炮闩的复进簧),这种系统的非线性动态响应分析的解法国内外尚属罕见;本文分析计算了在纵向冲击载荷作用下,双螺旋弹簧质量系统中的动态应力变化规律及其最大值;理论计算结果与实验符合良好.这种方法可用来进行双螺旋弹簧质量系统的动态强度设计计算.     

多片钢板弹簧减摩措施研究

减小车用钢板弹簧片间的摩擦,可以提高乘车舒适性,减少接触疲劳,使疲劳寿命增加.本文着重从力学角度考虑钢板弹簧的结构优化设计.研究发现,钢板弹簧片间接触主要发生在簧片端部,采用端部压延的方法可以获得理想减摩效果.文章使用ABAQUS有限元软件进行接触有限元分析,通过模拟钢板弹簧的迟滞回线判断实施减摩措施以后平均摩擦力的减小量与未处理钢板弹簧相比.端部压延厚度值与摩擦减小百分比呈线性关系,压延长度值与摩擦减小百分比呈非线性关系.     

液体圆锥滑动轴承性能分析中的有限元法

本文对求解圆锥滑动轴承润滑问题的有限元方法进行了讨论，针对以极坐标形式出现的雷诺方程，给出了相应的极坐标形式的有限元计算公式，其目的是为了减少计算过程中的反复的坐标变换，以提高运算速度及计算精度，同时将这种方法用于求解圆锥动静压螺旋槽轴承的润滑问题．对其进行了实际验证，并取得令人满意的结果．     

公路隧道衬砌有限元分析

衬砌内力的计算是公路隧道设计的关键问题,计算结果的准确性会影响结构的安全性与经济性.文中采用有限元分析软件MIDAS用有限元法计算衬砌的内力和变形.衬砌结构采用梁单元,围岩抗力采用面弹簧单元模拟,墙脚支座用点弹簧单元模拟,计算荷载为竖直方向和水平方向围岩压力.通过分析得到衬砌最大位移的大小和位置,衬砌结构的内力分布及数值大小.另外,根据分析结果得到抗力最大值为侧墙距墙脚1/3处,图形呈镰刀形分布,与经验确定的抗力分布图形式一致,分析结果和手算结果规律一致.     

FRP筋混凝土梁粘结滑移力学性能数值分析

为了研究FRP筋与混凝土之间的粘结性能以及FRP筋与FRP筋混凝土构件的力学性能,采用ABAQUS建立FRP筋混凝土梁有限元数值模型,模型中混凝土采用塑性损伤模型,FRP筋采用线性单元.FRP筋单元和混凝土单元采用非线性弹簧单元连接,通过选取粘结滑移本构、锚固长度计算公式和调整添加弹簧的数量以及位置来考虑粘结滑移对FRP筋混凝土梁受力性能的影响.数值模拟结果与文献试验结果具有较好的一致性,验证了该有限元模型的正确性,所得结果对FRP筋混凝土结构试验具有一定的指导作用.     

求解结构动应力有限元方法的新探讨

利用常规有限元方法，结合数值计算方法对振型函数进行［Ｌ］算子的微分计算，从而可方便迅速的得到了复杂结构动应力响应，通过算例计算表明该方法具有较高的精度，较一般的动态有限元具有通用性强、计算简单等特点     

大型原油储罐有限元分析建模的新方法

为了准确计算大型原油储罐的底板应力，提出了一种有限元分析的建模方法. 初步分析了弹簧杆模型与弹性地基接触模型的差异，选取接触单元模拟地基 罐底板的相互作用. 比较了罐底板上表面径向应力理论解、有限元计算应力结果与实测应力数据的误差，并结合油罐钢筋混凝土环梁和弹性地基的沉降特点，提出将两种地基的沉降量差作为有限元建模的边界条件. 通过试算得到了地基的弹性模量和沉降差估算值.结果表明，理论估算结果与基础沉降监测值吻合很好，该方法可以准确地模拟油罐底板的应力，还可以预测在用大型油罐的安全性.