螺母垫圈对螺栓法兰接头应力分布影响的有限元分析

建立螺栓法兰垫片整体的有限元模型,进行了DN500螺栓法兰连接系统的紧固实验,验证了有限元模型的合理性。通过控制螺母垫圈宽度及管道介质压力,对比分析了螺母垫圈对垫片及螺栓上应力分布的影响。结果表明,加合理尺寸的螺母垫圈不仅可以增加螺母与法兰面的接触面积,提高垫片上的压应力,而且在螺栓预紧载荷及介质压力高的情况下,可以防止螺栓的弯曲变形及垫片的圧溃失效,提高螺栓的使用寿命,改善螺栓法兰连接系统整体的密封性能。     

生物瓣瓣叶应力分布的有限元分析

以提高生物瓣膜在体内寿命为目的 ,通过对瓣叶进行有限元分析 ,讨论不同情况下的生物瓣膜受最大载荷时的应力分布情况 ,得出影响瓣叶应力分布的主要因素为 :瓣叶的材料特性、瓣叶形状的几何构型和钙化因素 为改进瓣膜设计和瓣叶形状设计提供了依据     

直齿圆锥齿轮齿向载荷分布及齿间载荷分配

以三维有限元方法对多齿对同时啮合的直齿圆锥齿轮载荷沿齿面接触线的分布进行了分析研究．得出了载荷随啮合位置的变化规律和载荷在同时啮合齿对间的分配规律．     

螺栓群剪力分配与螺栓布置关系的研究

考虑到实际情况中连接板螺栓孔附近的挤压塑性变形较大,在钢结构的普通抗剪螺栓连接设计中,通常假设螺栓群中各螺栓剪切面上的剪力相等;针对塑性变形能力较差的连接构件,连接板变形以弹性为主,弹性分析的结果将更接近实际情况。考虑到弹性阶段下螺栓群剪力分配的不均匀性,提出了剪力比的概念;基于线弹性理论,推导出了弹性连接板仅存在轴向变形时螺栓群的剪力比表达式;采用接触非线性的有限元方法模拟抗剪螺栓连接体系,得到了在弹性阶段,螺栓群的剪力比与螺栓分布形式之间的关系。研究结果表明:抗剪螺栓连接处于弹性阶段时,随着沿轴力方向螺栓间距的增大,随着螺栓数目的增加,螺栓群中各螺栓的受力均会愈加不均匀;而随着与轴力垂直方向连接板尺寸的增大,螺栓群中各螺栓的受力会更趋向均匀。     

弧齿锥齿轮啮合过程的载荷分配及应力计算方法

采用弧齿锥齿轮整体结构为有限元模型，计算出啮合点柔度并将其代入到ＬＴＣＡ啮合方程中，得到轮齿从啮入到啮出整个过程的载荷分配规律及啮合参数，从而计算出轮齿齿根弯曲应力变化规律．文后给一算例     

铝镁合金单搭接胶接接头应力分布及强度预测

针对铝镁合金单搭接胶接接头,建立了剪滞解析模型,得到接头剪切应力的一般分析方法,利用有限元模型验证了该方法的有效性。在三维弹塑性有限元模型的基础上,分析了铝镁合金单搭接胶接接头剪切应力、Von-Mises等效应力在胶层厚度、宽度方向上的分布规律,结合试验探讨了胶粘剂类型、胶层厚度、胶接搭接长度对胶接结构连接强度的影响。所得结果对胶接工艺金属材料与胶层属性匹配、接头强度预测及胶接接头性能优化具有指导意义。     

CFRP/Al复合构件胶接界面力学建模与强度分析

文章以CFRP板/Al合金板复合构件的胶接接头为研究对象,通过以胶接界面为纽带,使用复合材料层合板理论、胶接接头平衡方程和控制方程,同时考虑偏心拉伸单搭接接头,造成弯矩对胶接接头的影响,推导出胶接界面应力模型和胶接件力学模型.并使理论模型满足搭接区域端头处胶层剪应力为零等所有边界条件.通过理论模型的解与三维有限元分析结果对比,证明理论模型的正确性.     

上颌中切牙在不同角度载荷下牙本质应力分布的三维有限元研究

本研究以上颌中切牙天然牙为解剖学基础建立了三维有限元模型。分别以生理载荷、垂直载荷、４５°载荷及水平载荷作用于牙体,通过计算得到了不同载荷作用下牙本质的应力分布并进行了比较。     

普通螺栓连接在复杂受力下的强度分析

钢结构节点连接是钢结构工程中的一个重点。许多钢结构事故及震害都表明钢结构大多是由于节点首先破坏而导致结构的整体破坏。螺栓连接是钢结构的连接方法之一,分为普通螺栓连接和高强螺检连接,有些连接是在复杂外力作用下工作。为了保证螺栓连接件工作安全可靠,必须对其强度进行深入分析。假设研究的材料性能为线弹性,多个力作用效应符合叠加原理,利用材料力学基本原理,可以解决普通螺栓连接在多个外力作用下的强度计算问题。     

生物瓣瓣叶应力分布的有限元分析

以提高生物瓣膜在体内寿命为目的，通过对瓣叶进行有限元分析，讨论不同情况下的生物瓣膜受最大载荷时的应力分布情况，得出影响瓣叶应力分布的主要因素为：瓣叶的材料特征、瓣叶形状的几何构型和钙化因素。为改进瓣膜设计和瓣叶形状设计提供了依据。     

CFRP平-折-平胶接接头应力模型

以碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料平-折-平（FJF）胶接连接接头为对象,构造了圆弧段胶接梁单元,建立用于FJF胶接接头胶层应力分析的半解析模型,并与三维有限元模型胶层应力结果进行对比. 同时分析了胶层宽度和厚度对胶层应力的影响. 结果表明,利用半解析模型计算得出的胶层剥离应力和剪切应力分布与三维有限元模型获得的对应应力分布基本一致,搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力相较于三维有限元模型计算结果的误差绝对值分别为5.4%和3.7%,有着较好的计算精度. 搭接区端部胶层剥离应力和剪切应力值在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而降低,在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低. 搭接区圆角胶层剥离应力和剪切应力值在胶层厚度一定时随胶层宽度的增加而降低,在胶层宽度一定时随胶层厚度的增加而增加. 该模型能够为碳纤维增强复合材料平-折-平胶接连接接头的应力分析提供一定的参考.     

层压复合壳在冲击荷载作用下的应力分布

分析了层压复合壳在冲击荷载作用下的动力反应．通过实例计算,探讨了层压复合壳的应力分布规律、损伤指数,讨论了壳的曲率半径的变化对壳内应力分布的影响     

碳纳米管增强钛基复合材料的界面应力分布

为了了解工业领域中综合性能优异的金属基复合材料,采用结构分析软件ANSYS建立了有限元模型,研究了复合材料界面应力场的分布情况.结果表明,在受压载荷作用下,钛基复合材料发生屈服现象的可能性较小,但碳纳米管的顶部界面边缘处出现了明显的应力集中现象,导致此处发生断裂破坏的可能性相对较大.在拉伸载荷作用下,钛基复合材料的应力分布比较均匀,且未出现明显的应力集中现象,因而复合材料发生屈服、断裂破坏的可能性较小.当碳纳米管的相位角为15°时,复合材料发生界面脱离和基体开裂的可能性相对较小.     

桑郎碾压混凝土拱坝应力场仿真计算及分缝设置

在应力场隐式解法的基础上,结合桑郎拱坝工程,进行了大坝施工期和运行期的温度场和应力场仿真分析,在分析中温度场计算考虑了混凝土水化热温升、气温变化、浇筑间歇、边界条件的改变等因素,应力场计算考虑了坝体自重、水压力、温度荷载、徐变及混凝土弹性模量随龄期的变化等因素.根据应力场的仿真计算结果,在拱坝高拉应力区模拟设置横缝.仿真计算的结果表明,桑郎拱坝横缝释放应力的作用显著,横缝的设置合理.     

小腿肢体残端的三维有限元应力分析

通过建立三维线性有限元模型来分析在集中载荷作用下小腿肢体残端的应力分布,且分析了不同边界条件对肢体残端应力分布的影响。此模型基于残肢、骨的三维几何形状,考虑残肢表面的不同位移约束条件、小变形假定,同时假定软组织和骨都为线弹性材料。得到了在集中载荷作用并考虑位移约束条件下肢体残端的最大主应力和剪切应力分布情况,并对此进行了比较和分析,此模型可以预测在不同载荷作用和不同位移约束条件下肢体残端的应力分布,可作为假肢优化设计的依据。     

负载下焊接加固钢柱截面应力分布有限元分析

目的 分析轴心受压钢柱在负载下进行焊接加固前后钢柱截面的应力分布,探寻负载大小对焊接加固后钢柱截面的应力分布影响.方法 采用有限元软件ANSYS和焊接热力耦合分析的方法模拟钢柱在负载下焊接加固的过程,并获取各阶段钢柱截面的纵向应力分布.结果 负载焊接加固后钢柱截面的应力分布发生了明显变化,产生了应力重分布,并随着初始负载逐渐增大,加固后钢柱新旧截面的应力重分布的趋势越来越明显.结论 建议在分析负载下焊接加固钢构件的受力性能时不仅需要采用生死单元技术,同时还需用热力耦合的方法,这样才能更加准确地模拟加固施工中焊接的热过程.     

钻具接头螺纹应力分析与结构优化

石油钻具接头螺纹是发生钻具失效事故的主要部位.针对钻具接头螺纹失效问题,以41/2 in钻杆接头为例,参照API SPEC 7推荐的三种类型钻杆螺纹接头及非API标准H90型螺纹接头,建立有限元模型,在标准上扣扭矩、相同载荷及边界条件下对其进行力学分析,得出4种不同扣型接头螺纹的应力分布,以此为基础提出新的结构优化.     

板级电子封装跌落／冲击中焊点应力分析

建立了板级BGA封装跌落/冲击问题的三维有限元模型,采用Input-G方法对PCB板的变形及焊锡接点应力等动力学响应进行了分析,探讨了约束条件对计算结果的影响,对焊点剥离应力产生的机理进行了讨论,提出了快速估算焊点应力的等效静力学模型并分析了误差.结果表明,模型中PCB板固定螺栓处的约束条件处理对结果有较大影响,合理的处理方法是在PCB板4个螺栓作用区的上下表面均施加水平方向位移约束.焊点应力最大值出现在冲击后0.4 ms,最大剥离应力发生在角部焊点与PCB板一侧的铜垫交界处.焊点应力与PCB板的弯曲变形密切相关,应力峰值和PCB板的变形峰值在时间上具有同步性.挠度等效静力学模型得到的焊点应力比动力学模型高23%左右.     

功率载荷下叠层芯片封装热应力分析

应用有限元分析软件ANSYS,模拟功率载荷下叠层芯片封装中各层的温度和应力分布.分析结果表明,下层芯片最高温度、最大等效应力和剪应力分别为412.088 K,143 MPa,65.4 MPa,下层芯片的边角处应力和剪应力值最大,也是芯片最容易破坏和开裂的位置.     

Finite Element Modeling and Modal Analysis of Complicated Structure with Bolted Joints

A contact bolt model is proposed as a new modeling technique to investigate the complex structure with bolted joints for modal analysis and compared with the coupled bolt model,and the test results are given.Among these models,the coupled bolt model provides the best accurate responses compared with the experimental results.The contact bolt model shows the best effectiveness and usefulness in view of operational time.The bolt models proposed in this study are adopted for a dynamic characteristic analysis of...