有限元求解精度研究

首先对一实例进行理论计算,然后对其进行有限元分析,并对不同网格划分状态下的模型计算结果与理论结果进行比较.最后对有限元分析误差进行评估及原因分析,并得出有限元分析计算时网格划分并不是越细小越好,关键是"适度"的结论.     

有限元求解精度研究

首先对一实例进行理论计算,然后对其进行有限元分析,并对不同网格划分状态下的模型计算结果与理论结果进行比较,最后进行有限元分析误差评估及原因分析,并得出有限元分析计算时网格划分并不是越细小越好,关键是"适度"的结论.     

基于LMS Virtual.Lab Acoustics的抗性消声器性能分析研究

运用声学有限元软件LMS Virtual.Lab中的Acoustics模块对具有内插管的抗性消声器内部声场进行有限元分析。通过划分消声器有限元网格、定义声学网格、前处理等一系列步骤对消声器的传递损失进行了理论计算,并且对比相关的有限元分析软件及实验结果,验证了声学有限元软件计算结果的准确性。为消音器的设计优化提供了理论基础。     

分网方式对齿根应力的影响研究

有限元网格划分是进行有限元数值模拟分析至关重要的一步,它直接影响后续数值计算分析结果的精确性。当前进行齿轮有限元计算时对齿轮的网格划分各不相同,计算得出的结果之间的差异也无法加以辨别。一些人也通过实验手段对计算结果进行对比分析,但是由于缺少相应的测试手段,很难对齿轮整体分析结果进行测试。在进行齿轮啮合的有限元分析过程中采用四种不同的分网方式对齿轮齿根部位进行网格划分,通过比较各分网方式下受压和受拉部位不同路径上齿根综合应力数值趋势图来说明各分网方式对齿根应力分析结果的影响,这对齿轮齿根应力的有限元计算具有现实意义及借鉴价值。     

基于Ansys的有限元网格划分方法应用研究

随着计算机技术的快速发展,有限元法在多个领域得到了广泛应用,其中网格划分是对实体结构进行有限元分析计算的一个重要步骤,其结果对分析计算的速度与精度影响非常大。文中结合具体实例,介绍了运用Ansys软件网格划分的步骤,简单说明了在Ansys软件中对实体模型进行网格划分的几种方法,并且对网格划分的技巧与原则加以阐述,为合理建立有限元模型打好基础。     

基于Ansys的有限元网格划分方法应用研究

随着计算机技术的快速发展,有限元法在多个领域得到了广泛应用,其中网格划分是对实体结构进行有限元分析计算的一个重要步骤,其结果对分析计算的速度与精度影响非常大。文中结合具体实例,介绍了运用Ansys软件网格划分的步骤,简单说明了在Ansys软件中对实体模型进行网格划分的几种方法,并且对网格划分的技巧与原则加以阐述,为合理建立有限元模型打好基础。     

CAE仿真分析中计算精度与网格划分关系的探讨

在CAE仿真分析中 ,网络划分是一个很重要的环节 ,它决定着分析结果的精度和计算成本。本文通过对两个实例的有限元计算结果的分析 ,对CAE仿真分析中计算精度与网格划分关系进行了讨论。在保证所建有限元模型正确的前提上 ,结合作者的使用经验 ,对计算精度和网格划分的关系提出了建议。     

双层滚珠轴承的载荷分布研究

针对双层滚珠轴承载荷分布问题进行了研究。由于传统理论计算方法中关于刚性套圈的假设和Hertz接触理论半无限空间的边界条件并不完全符合实际情况,因此计算结果与实际情况有一定的误差。基于有限元分析方法,提出了对滚珠进行映射网格划分以及对接触区域网格进行局部加密的方法,分析了在一定载荷作用下滚珠与套圈沟道的接触应力以及弹性变形,并将有限元法分析结果与Hertz理论求解结果进行了比较,最后对计算结果进行了实验验证。     

复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法

为了解决复杂机械零件有限元仿真效率与计算精度难以保证的问题,提出一种面向复杂外形机械零件的全六面体有限元网格生成方法。通过引入有限元网格误差估算理论对关注区域的误差特性及其导致因素进行分析;基于复杂外形机械零件的几何特征与物理特性建立模型关键区域识别准则,并研究模型计算域虚拟规划策略给出其算法及其实施步骤;以模型计算域虚拟规划为基础,提出了六面体网格生成算法与结果网格的质量评价准则。算例应用验证表明,该方法能将复杂机械零件进行全六面体有限元网格划分,生成的结果网格具有关键区域特征表达准确、全局网格分布合理且单元质量高等特点。     

结构仿真高精度有限元网格划分方法

为了得到高精度计算结果的有限元网格,在有限元模型任一单元小片内将其误差分解为全局误差与局部误差两部分:局部误差是由于该单元小片内单元的残值所引起的,而全局误差是由单元小片外区域内单元的残值所导致。提出关键性区域的概念,并得出有限元求解模型中所有关键性区域的网格划分水平决定整个有限元模型的计算结果精度的论断。基于该结论建立高精度有限元网格划分方法流程。以连杆为实例,应用高精度有限元网格划分方法流程对连杆进行高精度网格划分。在压缩工况下,对其平面模型进行关键性区域的划分,并研究其误差特性,可知局部误差是连杆结构仿真误差的主导部分。划分疏密得当的高精度网格。应用实例证明了提出方法的可行性、实用性。     

透平机械叶轮叶片三维参数化造型及六面体网格生成方法研究

叶轮是向心透平和离心压缩机中的重要部件,其几何形状比较复杂,采用良好的网格进行有限元分析,以获得精确的强度和振动特性,是其安全性的重要保证.针对叶轮结构特点,采用CAGD (computer aided geometric design) 技术实现叶轮的三维实体参数化造型;然后使用同胚原理和BMSweeping(sweeping via background mesh interpolation)等方法建立叶轮六面体网格生成方法.为了保证有限元分析的精确性,建立叶轮上叶片根部倒角、轮盘气道进口处等特殊结构的网格生成方法.100 kW微型燃气轮机的向心叶轮网格划分表明, 使用上述方法生成的网格质量较高,能很好地满足有限元分析要求.     

机夹式球头铣刀有限元及试验模态分析

针对加工过程中机夹式球头铣刀振动控制和铣削稳定性优化等问题,基于通用有限元软件ABAQUS建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行有限元分析,给出了前6阶固有频率和振型;同时采用锤击激振法对球头铣刀进行了模态试验,应用模态参数识别的新技术PolyMAX方法对试验结果进行了处理,获得了模态参数识别稳态图,拾取了可能的模态频率,并将所得试验结果与有限元模态分析结果作了比较,计算了仿真值与试验值之间的误差,分析了出现误差的主要原因。研究结果表明,有限元模态分析结果与模态试验结果相吻合,模态频率误差在13%以内,较好地反映了结构的物理特性,同时验证了有限元模型的合理性,分析结果为球头铣刀振动控制和铣削稳定性研究提供了依据。     

机械设计中有限元分析的几个关键问题

客观地阐述了对有限元模拟结果的认识,分析了影响有限元结果的因素,指出了有限元模拟中应注意的问题。重点对量纲的选择、容差设置等容易被忽视的问题进行了分析,指出了它们对有限元计算结果精度的影响机理和应注意的事项,为更好地在机械设计中使用有限元软件提供帮助。     

某变速器箱体的结构力学分析

为了准确描述变速器箱体的受力边界条件,本文推导出箱体内安装的螺旋锥齿轮在工作状态下传递给箱体的作用力,并将其按照轴承负荷分布规律施加到箱体的有限元模型中。在建立箱体有限元模型过程中,采用ANSA前处理软件对箱体的CAD模型进行预处理,解决了复杂结构网格划分的难题,得到了满意的箱体有限元模型,保证了分析结果的准确性。     

车架静力试验与有限元静力分析

进行车架的静力试验和有限元法静力分析，对比试验结果与有限元计算结果，分析两者误差原因，改进有限元模型，使得两种结果的误差在一定范围内，有限元法静力分析能够代替车架静力物理试验。     

一种新型3-RPC柔性精密平台设计与分析

基于3-RPC并联机构提出一种由压电陶瓷驱动的新型3-RPC柔性精密平台模型,并在初始构型的基础上对移动副、圆柱副、连接运动副的连杆等进行结构的优化设计,然后采用有限元法对相同尺寸的初始构型和优化后构型进行静力学分析;采用齐次变换法,建立该机构位置正反解表达式,得到柔性精密平台压电陶瓷驱动的柔性移动副输入与上平台微位移输出之间的关系,并进行有限元软件的加载试验,验证正、反解结果;根据设计原理,得出该精密平台的原理误差,计算出功能方向与非功能方向的位移误差,同时对比输出位移和误差大小,用有限元法验证理论分析结果的正确性。研究结果表明柔性精密平台具有运动解耦,结构紧凑,控制方便的特点,具有较好的应用前景。     

网格数对有限差分法解雷诺方程的影响

利用中差分格式将雷诺方程离散成为线性方程组,根据Neumann引理得到中差分格式下雷诺方程的精确解。根据泰勒展开公式计算中差分格式下的准确解与解析解之间的误差,并分析该误差与网格数目之间的关系。根据差分矩阵的无穷范数计算运用迭代法及中差分格式求解雷诺方程的算法复杂度下界为O(N³)。根据无穷范数和实际测试分析真实误差、迭代误差与网格数目之间的关系。结果表明,真实误差要远大于迭代误差,两者之间的比值与网格数目的平方呈强烈的线性关系。     

基于特征的多分辨FEM模型快速生成

为了提高有限元分析效率,对零件进行不同精度的有限元分析应该使用不同分辨的零件有限元网格(FEM)模型。针对这一需要,提出了一种基于特征的多分辨FEM模型快速生成方法。首先确定出零件所有特征之间的接口;然后对零件所包含的每一个设计特征和分析特征进行了以相关接口为约束的网格划分;最后根据不同的特征层次结构选择相应的特征及其网格组合产生零件不同分辨的FEM模型。实验结果表明该方法快速而有效。     

Comparisons of gear dynamic responses with rectangular mesh stiffness and its approximate form

The mesh stiffness is close to rectangular stiffness, and the first harmonic approximate term of rectangular stiffness is generally adopted in the nonlinear gear dynamic analysis. The differences between the rectangular stiffness and its approximate form are analyzed in detail. The frequency response and dynamic factor are calculated by a numerical method, to illustrate the dynamic characteristics of the gear nonlinear system with different mesh stiffness forms. The results show that: The trends of frequency response of gear dynamic system with rectangular stiffness and its approximate form are identical. The jump phenomena are detected in both cases. Without the effect of static transmission error, the dynamic factor with rectangular mesh stiffness is larger than that with approximate mesh stiffness. Under design power and speed condition, the result with approximate mesh stiffness function may deduce reasonless suggestions for a designer. The static transmission error will enlarge the vibration amplitude and dynamic factor when the approximate mesh stiffness is adopted, but the effects on the response of gear system with rectangular mesh stiffness are fractional. The mesh stiffness may excite the odd subharmonic resonance, and the static transmission error may excite the even sub-harmonic resonance respectively.     

计算平面Ⅰ、Ⅱ型复合应力强度因子的半权函数法

给出计算一般平面裂纹问题应力强度因子的半权函数方法。该方法引入两个满足裂纹面零应力条件、平衡方程以及裂尖位移具有r^-1/2奇异性的虚拟位移与应力函数的解析表达式，即半权函数。从功能互等定理出发，结合从裂纹下缘到上缘绕裂尖任意路径的位移与应力的近似值，得到Ⅰ、Ⅱ复合型应力强度因子KⅠ和KⅡ积分形式的表达式。由于在积分中避开了裂尖的奇异性，因此即使采用较粗糙的模型或方法得到的近似值，也可以得到精度较高的KⅠ、KⅡ。相对于权函数法，本方法的限制条件较少，半权函数易于获得，实用性强；相对于有限元法计算量小，模型建立简便。