制动盘制动过程的热—机耦合仿真

在对制动盘的结构特点进行充分考虑后,计算应力过程中对制动盘施加的对称性约束,然后在此基础上建立以制动盘、盘毂和闸片为主的三体接触弹塑性热机耦合模型,这样能够实现制动盘和闸片的相对运动。而对该模型的结果进行比较后,能够证明建立的耦合模型对制动盘在运行过程中的温度场和应力应变场的分布情况进行真实记录,保证了模拟的结果和测试结果的一致性。能够完成温度场和应力场的直接耦合的目的。     

基于ANSYS/PDS的往复泵泵阀阀盘的可靠性分析

为了验证阀盘的可靠性,结合阀盘的实际结构和和受力情况,运用ANSYS建立了阀盘有限元模型并进行应力计算,再根据应力-强度干涉理论,建立极限状态函数,利用ANSYS/PDS模块,选用蒙特卡罗(Monte Carlo)法对BW-250型往复泵泵阀阀盘进行强度可靠性分析。结果表明:阀盘可靠度为99.89%,其中阀盘直径和锥角对其可靠性影响最大。同时也表明运用该方法对阀盘进行可靠性分析是可行的,为阀盘的可靠性设计提供了新思路,具有一定工程应用价值。     

管道耦合水击的最优阀调节问题研究

根据流固耦合理论,研究了耦合水击过程中的最优阀调节问题.建立了阀门最优化调节的数学模型,并研究了模型的求解方法.在算例分析中,分别按限定压力或应力阀调节问题进行计算,得出了不同条件下的最优阀调节规律及瞬变响应曲线.计算结果表明:在水击过程中,最大水击压力和最大米塞斯应力不一定出现在同一位置且不一定同时达到最小;以米塞斯应力为优化对象对管道的水击响应控制更为有利.     

考虑沸腾传热和流固耦合的缸盖热-机动态应力场研究

为详细研究气缸盖的动态热机耦合应力场,进行了一系列沸腾传热实验,并提出提出一种修正后的RPI模型,在该模型的基础上建立了冷却液缸盖的流固耦合计算模型,同时建立了柴油机的工作过程计算模型。以上述模型为基础,对某重型柴油机缸盖的温度场,热应力场,热机耦合应力场以及动态热机耦合应力场进行了分析,结果显示螺栓预紧力对缸盖的热机耦合应力影响最大,缸盖底部排气门鼻梁区的热负荷较重,应该引起足够的重视。     

盘式制动器热力耦合分析的研究进展

制动器摩擦副的温度/应力场耦合分析计算是制动器设计的重要内容和选择摩擦副材料的重要理论依据.首先对实心盘式制动器和通风盘式制动器做了一定的比较,然后在广泛查阅文献的基础上详述了实心盘式制动器和通风盘式制动器热力耦合分析的研究现状,最后对盘式制动器热力耦合在今后的研究中的问题做了综述.     

基于ABAQUS的某先导阀热力耦合分析

某先导阀在焊接生产中发现阀体存在开裂现象,运用HyperMesh建立该先导阀的有限元模型,基于有限元软件ABAQUS热力耦合方法分析先导阀在过盈配合和焊接过程中的温度以及应力分布;分析结果表明,在加热过程中由于阀体的热膨胀系数较大,阀体与导管侧面发生挤压,导致阀体的拐角区域产生明显应力集中,在拐角区域存在较大的开裂风险。研究了3种焊料不同填充情况的方案对阀体应力的影响;结果表明,焊料完全填充时阀体的应力值最小。     

制动盘制动过程的热-机耦合仿真

在部分盘和整盘间接耦合模型的基础上,考虑制动盘的结构特点及在应力计算过程中施加的对称性约束,建立制动盘、闸片和盘毂之间的三体接触弹塑性热机耦合模型,使制动盘和闸片的相对运动得以实现。通过该模型的模拟结果和测试结果相比较的方法,证明该耦合模型的计算结果能够较为真实地反映制动过程中制动盘的温度场和应力应变场的分布情况,实现了模拟结果和测试结果相一致,体现温度场和位移场的相互作用,达到温度场和应力场的直接耦合的目的。采用弹塑性热机耦合方法分析制动盘在制动过程中热斑的形成。     

非均匀温度场下涡旋压缩机涡旋盘数值仿真研究

基于热应力场耦合建立了汽车涡旋压缩机涡旋盘有限元模型,涡旋齿载荷边界条件设置为流场离散,在气体压力载荷单独作用、温度场载荷单独作用以及两者耦合作用这三种情况下,对涡旋盘进行受力分析和变形分析, 讨论不同主轴转角的涡旋齿的刚度和强度,最后得到涡旋齿的变形规律和应力分布。分析结果表明:当涡旋盘压缩腔运动到排气孔位置时,涡旋盘处于变形与应力最大的状态,热变形是影响涡旋盘整体变形的主要因素。     

斜Y型坡口焊接裂纹试验的数值模拟

以低合金钢16MnR的斜Y型坡口焊接裂纹试验为例，利用有限元计算软件ANSYS对几种不同预热温度及不同厚度的试件进行了焊接过程热循环与动态热应力场的数值模拟。首先计算出试件的动态焊接温度场，之后利用温度场的计算结果进行热力耦合分析，得出．试件上动态热应力及最终残余应力的分布。通过对各试样计算结果的对比，分析了预热温度与试件厚度改变对试件焊接热影响区冷却速度与残余应力场分布规律的影响。     

超超临界最小流量阀强度及数值分析

超超临界火电机组中最小流量阀是锅炉给水泵系统的最关键阀门。目前,新建火电机组中该阀门基本以进口为主,为实现该阀门国产化的需求,对一台国产最小流量阀进行了强度及数值分析。应用ANSYS软件,通过静力学对阀门以公称压力及试验压力进行强度校核和数值分析,通过热力耦合的方式对阀门在工作温度下以公称压力及试验压力进行模拟,结果表明,该阀门的最大应力小于材料的许用应力,安全系数能够满足阀门的设计要求。通过样机的型式试验对阀门的强度及密封性能进行了试验确认,得到的结果和ANSYS仿真模拟的结果一致,阀门的整体结构满足设计所需,使其可靠性能得到了有效的保证。     

3000HP型钻井泵液力端阀盘模型有限元仿真分析

阀盘是钻井泵液力端的重要组成部件,了解到阀盘在钻井泵的正常工作时经常产生疲劳,造成失效。用三维建模软件Solidworks建立钻井泵泵阀阀盘的三维实体模型。利用ANSYS Workbench软件对阀盘模型实际工作中的受力情况进行了有限元分析求解,得到阀盘在40 MPa高压力下的应力云图和变形云图。与阀盘材料作比较,校核表明,阀盘的强度和刚度满足要求。     

面向制动噪声的盘式制动器有限元复模态分析

结合复模态分析理论和有限元法,在ANSYS平台上,利用自定义的摩擦单元实现了制动盘和制动块间的摩擦耦合,并用约束方程实现了盘式制动器中其它部件间的连接,建立了盘式制动器的有限元模型.最后以某典型盘式制动器为例计算了18kHz以下的复模态,并分析了其与制动噪声的关系.     

稳压器喷雾阀阀芯倒角尺寸对流动的影响

V型旋转式阀芯具有流阻小,切断性能好,调节精度较高的特点。为了减小阀芯旋转时流体在阀芯和阀座棱边上剪切力以及阀门形阻系数,通常在阀芯的棱边上加工倒角来达到此目的,研究稳压器喷雾阀V型阀芯棱边不同倒角尺寸时,阀内流体流动时在阀芯与阀座上的产生的剪切力大小,以及阀芯棱边取不同倒角尺寸时对流动的各参数的影响。采用CFD软件fluent,基于RANS方程,采用有限体积法进行空间离散,使用K-ε湍流模型和SIMPLE算法,针对阀芯不同的倒角尺寸,计算稳压器喷雾阀V型阀芯在关闭时阀门的体积流量,湍流参数,壁面剪切力,形阻系数等各种参数。得到阀芯倒角对流动参数的影响规律。     

瞬时液相扩散焊焊接温度场有限元模拟

在瞬时液相扩散焊焊接过程中,加热温度对焊接效果有决定性的影响。通过对增强热塑料管接头进行合理假设,在ANSYS系统中建立了三维有限元分析模型,利用ANSYS提供的热电耦合分析和瞬态温度场分析程序,对管接头焊接加热时间和瞬态温度场进行了有限元模拟,其分析结果可以为热应力分析、焊接强度分析、优化设计和实验提供一定的理论依据。     

连杆蝶阀流固耦合的应力场有限元分析

采用ANSYS Workbench软件分析了连杆蝶阀型腔内流动受阻的实况及其过流件的受力情况。流场分析表明,蝶板随着开度的增加流阻系数逐渐降低。流固耦合分析表明随着开度的增加阀门所受应力减小,开度为20°时有小幅增加,最大应力大多发生在支撑主轴的阀体上。     

平面型非金属阀瓣截止阀的密封性能

应用有限元分析软件建立平面型非金属阀瓣截止阀密封副的简化模型,对变操作工况下密封副的接触应力分布和变形情况进行分析。对比相同工况下不同结构阀瓣的接触应力分布和位移变化的差异,比较其性能,并采用试验进行验证。结果表明:密封接触面上应力分布关于密封面中径呈对称分布,在接触面内外径处应力最大,并从两端向密封面中径方向减小。阀瓣结构中,密封垫径向有约束的阀瓣较密封垫径向无约束的阀瓣密封性能好。     

薄板TIG对接焊温度场的有限元模拟

焊件中的温度场分布反映了复杂的焊接热过程，是研究焊接变形、焊后残余应力等状况的基础。焊接数值模拟技术的出现，为焊接技术的深入发展创造了有力的条件。针对低碳钢薄板件TIG对接焊时，应用双椭圆分布热源模型，建立了TIG对接焊三维温度场有限元数值分析模型，将有限元解同实验结果进行了比较，两者基本吻合，表明了该分析模型的有效性，并以此有限元模型为基础，分析了两焊板间存在间隙和焊枪偏离焊缝中心这一实际情形下，温度场分布的不均匀性。     

转炉炉壳温度场的有限元模拟

目前，钢主要通过转炉生产，炉壳的寿命直接影响钢厂的生产效率和成本．炉壳寿命主要取决于其应力水平，炉壳工作中承受的应力主要是由于热膨胀和温度不均引起的热应力。定量分析热应力的首要前提是确定部件的温度场，在温度场的基础上才能进行热应力的求解。本文应用有限元数值计算软件，对转炉的温度场进行了数值模拟，仿真结果对进一步分析炉壳热应力提供了坚实的理论基础。     

淬火过程换热系数反求法的有限元实现

在淬火过程的数值模拟中,换热系数的正确求解是工件温度场、应力/应变场模拟结果和实际相符的先决条件.分析换热系数反求法的数学模型,并采用有限元法实现该数学模型的求解.与有限差分求解法比较,用有限元方法求解的换热系数曲线连续、平滑,结果可靠,而且编程量小,用求得的换热系数计算试件中心的温度场变化曲线,计算结果和实测数据吻合.