自动化码头低架桥结构屈曲和局部稳定性分析

对上海振华港口机械（集团）股份有限公司（简称上海振华港机）提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了稳定性分析．首先介绍了低架桥的结构构造,利用ANSYS软件对该空间桁架钢结构建立了有限元梁单元分析模型,通过工况载荷分析比较得到了低架桥的最不利工况和该工况下的构件受力情况．进而在考虑最不利工况的情况下,基于有限单元法对结构整体进行了弹性屈曲分析,得到了屈曲特征值和模态．并对危险构件进行了局部稳定性校核．结果表明该空间桁架钢结构具有良好的稳定性．     

桁架结构的自动生成与可视化实现

提出一种桁架结构自动生成的方法.该方法在给定节点、外部荷载和材料属性的条件下,应用Delaunay三角剖夯法实现桁架几何结构的自动生成,根据平衡矩阵的秩判断桁架几何结构的稳定性,应用满应力法对几何结构进行尺可优化,得到满足工程需求的桁架结构.联合应用VC和MATLAB编程软件实现了桁架的自动生成与可视化.实际应用表明此方法在处理桁架结构自动生成的问题上具有可行性和有效性.     

岸边集装箱起重机的脉动风荷载特性研究

岸桥在脉动风作用下容易产生振动导致动态滑移或倾覆,因此岸桥脉动风荷载的精细化研究极为必要。通过风洞测力试验对岸桥进行风荷载特性分析,得到结构的风荷载统计参数,对比了不同工况下岸桥的平均风荷载以及脉动风荷载,结果发现岸桥的最不利风向角出现在斜风向。同时根据试验的风力系数,拟合出风向角与风力系数的函数关系式,为岸桥结构的抗风设计提供参考。     

大变形条件下的预应力索桁架天线结构优化设计

传统预应力索桁架天线结构设计往往依赖于经验设计和非梯度方法。为了提高该类结构的优化设计效率,文中提出了一种大变形条件下的预应力索桁架结构拓扑优化方法。该方法以一种预应力修正下的柔顺度指标作为目标函数,以质量分数和强度作为优化约束,通过归一化方法获得连续的设计变量,实现对索桁架结构的拓扑构型、组件尺寸和预应力数值的整体优化设计。目标函数的灵敏度信息可完全通过解析方法获得。数值计算结果表明,该方法对大变形条件下天线单一工况和多工况预应力索桁架优化设计都具有较好的适用性。     

船用自动扶梯桁架的有限元分析及其应用

为了确保运行在海上的船用自动扶梯具有良好的安全性能,研究了船用自动扶梯金属桁架在船舶静止、横摇、纵摇、垂荡工况下所受载荷的特征,利用有限元Ansys(APDL)对金属桁架进行静力学分析,计算得到桁架在不同工况下的位移及应力,进而对金属桁架薄弱的结构进行改进设计使其满足规范要求。     

高刚重比天线结构刚强度优化设计与分析

天线的发射和接收性能取决于反射面的形面精度,而结构刚强度是决定天线反射面形面精度的主要指标,因此对天线结构进行优化设计非常必要。文中提出了一种具有高刚重比的车载天线结构,采用ANSYS有限元分析软件对天线自重、抗风载荷和振动载荷性能进行了力学仿真分析。仿真结果表明,井形背架结构和桁架形背架结构均可为反射面提供高刚度的结构支撑,桁架形背架结构在强度方面优于井形背架结构,其最大应力值比井形背架结构的最大应力值小43.8 MPa,从而验证了该高刚重比车载天线结构优化设计的合理性和可靠性,可为同类型天线的设计提供理论支撑。     

支持式管母线风致振动数值仿真分析

支持式管母线在野外长期服役期间经常遇到风致振动的问题。本文采用数值模拟方法,对支持式管母线抗强风振动特性及阻尼对振动的影响进行了分析。计算了管母线简化模型的固有频率和振型以及受到风荷载作用时的变形特征,采用静态算法和动态算法对比分析了阻尼线对管母线抗风振动所起到的作用。进而对支持式管母线全尺寸结构在风荷载作用下的动态特性进行了计算,分析了阻尼线及管母线结构阻尼对抗风振动的影响。结果表明,理想条件下,阻尼线能有效减小受风载后管母线简化模型的振动变形,但在真实全尺寸管母线结构中,由结构连接等形成的结构阻尼比阻尼线对管母线抗风振动的效果更为显著,有无阻尼线对真实结构振动特性不产生明显区别。     

某大型雷达抗风与抗震力学分析

文中针对某大型雷达进行了抗风与抗震力学分析.在抗风分析中,首先通过计算流体力学计算了不同工况下的风载荷,作为后续分析的输入;然后通过有限元法,依据规范对天线座架进行了刚强度和结构稳定性校核;最后对各个螺栓进行了强度校核.在抗震分析中,通过有限元法对天线座架进行了九度多遇地震下的反应谱分析.在分析的基础上,对天线座架进行了结构优化.结果表明,天线结构具有足够的抗风与抗震稳定性和安全性.     

桥梁检测车垂直桁架变形原因分析与实验研究

垂直桁架是桥梁检测车非常重要的受力构件,为获得某型桥梁检测车在工作过程中,垂直桁架发生玄杆局部变形的原因,对垂直桁架结构进行结构强度分析、优化和实验验证是很有必要的。建立垂直桁架的有限元模型,进行工作平台全伸和全缩不同角度工况的静强度分析。有限元结果表明:桥检车垂直桁架玄杆变形主要原因是玄杆受剪,且玄杆应力超过材料的屈服强度,最终导致玄杆变形。通过对实际样车的桁架变形部位进行应力测试试验,验证了有限元分析结果的正确性。为原结构桁架薄弱环节提出了结构改进方案。     

离心转游乐设施桁架断裂原因分析

某游乐园离心转设施在载人运行过程中一侧座舱的桁架中部突然断裂,通过对桁架断裂部位及距断裂部位较远位置取样材料进行化学及力学性能分析,对断裂部位取样进行断口宏观、焊缝组织、显微组织及扫描电镜断口分析,结合使用工况及技术文件,对桁架结构、材料、焊缝质量及断裂原因进行了分析。结果表明:桁架存在结构缺陷及严重交变偏载问题,桁架弦杆、腹杆材料及焊接结构存在缺陷;维护不当,桁架西南弦杆断裂后未能及时发现,造成受损桁架长时间带伤服役。     

含结构惯性载荷作用桁架结构的弯曲应力及其控制

结构惯性载荷所占成分较大的桁架结构,需考虑其对杆单元弯曲应力的影响及其控制。针对该问题,可用桁架结构分析方法求解杆内轴向应力,再用受横向均布载荷梁的分析方法求解杆内最大弯曲应力,将两者相加以确定杆内最大总应力。继而,采用控制细长比的方法,以控制横向惯性载荷引起的最大弯曲应力,并讨论相应的屈曲条件以确定许用轴向压应力。运用应力比法对多工况下应力约束桁架结构进行最轻化设计,以含惯性载荷作用的3杆和10杆桁架结构优化为例,验证该控制最大弯曲应力方法的必要性与有效性。     

清窑机长悬臂桁架结构的有限元分析及优化设计

以清窑机的长悬臂桁架结构为研究对象,分析其力学特征,确定以空载和工作状态两种工况为设计计算工况;采用Design Modeler建模工具,以概念建模方式建立了桁架的圆管截面、线体单元的三维模型;通过有限元分析模块Static Structural对桁架结构在空载与工作状态分别进行静力学分析,得其最大组合应力与总变形云图;以桁架结构质量为优化目标,以材料强度、结构刚度与腹杆固定壁厚为约束条件,通过Design Exploration工具优化桁架的弦杆与腹杆外径,优化后的桁架结构质量由4 627 kg减少到3 466 kg,减轻约25%,减少平衡配重约48 000 N·m,达到了结构优化设计、降低设备成本的目的。     

基于ANSYS的管状带式输送机弯弧桁架的有限元分析

本文介绍了管状带式输送机桁架的结构、所受荷载类型及载荷组合等，并应用大型通用有限元分析软件ANSYS分别对典型的水平弯弧、垂直弯弧桁架进行了刚度、强度、稳定性分析，有效地解决了传统内力计算方法分析弯弧桁架工作量大、计算可靠度低的问题，对分析类似结构的桁架有一定的借鉴意义。     

基于FTA的发射平台摆杆桁架结构分析

针对发射平台摆杆桁架任务工况要求,结合工程实例,开展FTA分析,建立摆杆桁架结构失效故障树,梳理故障树底事件.利用有限元软件对其底事件进行计算,验证桁架结构可靠性,并提出结构改进优化意见,可为摆杆桁架结构设计提供参考.     

空间桁架复合结构的阻尼减振分析与试验研究

为了解决桁架复合结构振动响应过大,光电学仪器可能发生失效的问题,利用在桁架管壁和箱体面板上敷加粘弹性约束阻尼层的方法对整体结构进行减振。采用有限元分析软件Nastran对原结构和敷加粘弹性约束阻尼层的桁架复合结构进行给定工况下的振动特性分析,得到了桁架复合结构指定位置的振动加速度响应曲线。以阻尼因子大小作为减振效果评价指标,通过对粘弹性约束阻尼层的厚度进行优化和对比分析,最终得到了最优的粘弹性约束阻尼层设计参数。试验结果表明,粘弹性约束阻尼层对于空间桁架复合结构具有良好的减振效果,试验数据和仿真结果一致,减振方案切实可行。     

一种大型桁架CAD中的有限元分析

以针对特殊用途设计的大型梁板组合焊接的桁架结构为研究对象,研究其CAD设计结构在模拟实际负载实验中,桁架梁挠度变化在满足设计指标要求的前提下,桁架结构设计的有效性分析方法问题。由于桁架结构的特殊性,采用ANSYS有限元分析软件,通过合理建立桁架结构的有限元模型、荷载施加处理、恰当选择材料模型及结构单元参数,完成了既定桁架设计结构受载时的数值仿真分析研究。与实验结果的对比表明,仿真结果与实验结果基本相符,验证了该分析方法的合理有效性。     

某型桁架结构设计与分析

应用有限单元法对桁架结构进行了分析、计算。从桁架的用途、实际使用环境概括了桁架计算的边界条件；根据设计图纸和实际工况选择一维单元建立了桁架的有限单元模型；在有限单元模型上加栽边界条件，根据线性理论解算得出计算结果，并且根据计算结果对设计进行评估，结合以往设计总结出桁架结构设计的一种有效分析、计算方法。     

车辆荷载作用下装配式钢桁架桥应力时变分析

为分析车辆荷载作用下装配式钢桁架桥应力时变特性,建立了车辆荷载模型和钢桁架桥三维有限元模型,利用ANSYS仿真分析技术对钢桁架桥进行车辆荷载的通载加载,得到整桥的应力云图和各杆件最大应力的时程曲线;相同条件下,得到了多次通载下单元的最大应力时变规律,为钢桁架桥的承载力时变分析提供了一定的仿真依据。     

型钢桁架满应力优化设计研究

满应力设计法是型钢桁架优化的最直接和最有效的方法之一,但优化计算过程复杂,计算效率低.与有限元法相结合,采用满应力设计理论编制了桁架优化设计通用程序,可以对各种类型、各种形状的桁架结构在多种工况下进行自动优化设计,大大提高了优化运算效率.     

塔顶变形对双吊点吊臂体系内力计算的影响分析

以双吊点桁架水平式吊臂结构为例,分析了塔顶变形对吊臂体系内力计算的影响.首先对臂架使用的刚拉杆或钢丝拉索进行了分析处理,给出吊臂在荷载作用下内力计算的模型,然后分析了在塔顶客观变形的影响下,双吊点桁架水平式臂架内力的变化情况,同时得到吊臂体系内力的变化与塔顶变形量、吊臂长度、吊点位置、吊臂拉杆夹角、塔顶的刚度及工况等因素有关,最后提出了双吊点吊臂内力计算时塔顶变形影响的计算方法.