静剪力作用下高强度螺栓连接的有限元模拟

本文采用ABQUAS大型有限元软件,对静剪力作用下高强度螺栓连接节点性能进行研究.板件及高强度螺栓均采用C3D8HR单元,材料模型为双线性弹塑性模型,采用硬接触和切向库伦摩擦接触,同时考虑材料非线性、几何非线性及接触非线性.依据国内已有的试验研究建立数值模型,进行几何参数、材料的力学参数、接触参数的设置.将有限元分析的结果与试验结果进行比较,确定有限元模拟的可靠性,并对影响可靠性的关键因素进行分析.     

摩托车车架试验模态与解析模态分析

介绍了模态分析的理论,应用模态测试系统对某款摩托车的车架模态参数进行识别,同时利用有限元软件MSC．Patran／Nastran对该款摩托车车架进行了模态分析,并对仿真和测试的结果进行了对比,验证了2种分析方法的一致性．     

发射器座钣的动态有限元分析

为了优化发射器座钣的结构设计,采用有限单元法对某型号发射器座钣三维空间板壳结构进行了整体三维建模,同时运用弹性力学有限元法对座钣建立的有限元模型进行模态分析和瞬态动力学分析.得到了整个座钣的前十阶固有频率及振型、结构应力和变形分布规律以及座钣关键部位的动应力变化曲线,为该类座钣结构武器合理布置筋钣和减轻座钣重量进一步优化座钣结构提供参考.     

层合板机械连接有限元分析

本文采用有限元法,对单列紧固件和多列紧固件情况下的复合材料层合板机械连接进行了分析。得出了其孔边的应力集中情况,应力分布情况,以及多列紧固件连接时接头的载荷传递情况。并分析了多种铺层的影响,得到了一些有意义的结论。     

外伸端板型半刚性钢节点的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对外伸端板型半刚性钢节点进行了弹塑性有限元计算,分析了节点中端板厚度及螺栓直径对钢节点初始转动刚度、弹性极限弯矩和转角及塑性极限弯矩和转角的影响,从而提供了一些在外伸端板钢节点设计时值得思考的问题.     

弧齿锥齿轮的模态分析

以某电动角磨机内齿轮为参照,通过三维机械设计软件SolidWorks构建弧齿锥齿轮模型,运用有限元分析软件ANSYS对齿轮进行模态分析,得到齿轮的固有频率和主振型,为齿轮系统的动态设计提供一定的参考.     

螺纹结构精确有限元建模及有效性分析

在对螺纹部件进行有限元分析时，由于螺纹复杂的几何结构，螺纹部件的内外螺纹面往往难以啮合，常造成螺纹结构有限元建模困难、模型数值计算收敛性差等问题。本文基于螺纹垂直于其轴线的任意横截面几何形状相同的事实，选取国际标准化组织（ISO）制定的标准螺旋线公式，采用三维八节点单元，精确建立了螺纹连接件有限元模型。该模型不仅考虑了螺纹螺旋升角对模型的影响，且组成每个节距的单元层整齐排列，每层单元上的节点编号有序分布，内外螺纹面上的节点相互贴近。这些特质使得模型能够准确映射工程中螺纹连接结构的力学特性、优化模型数值计算收敛状况、便于对模型数值计算结果开展力学剖面分析。为验证本文螺纹连接结构有限元建模方案的有效性。首先从理论分析方面对螺纹连接结构中拧紧转角与预紧力的关系和螺纹连接结构中轴向力的分布进行了计算推导，并以M12标准螺栓为例计算出其轴向力分布。然后通过数值实验的方法先后验证了该螺纹连接结构拧紧转角和预紧力关系与理论分析结果的一致性、M12螺栓的轴向力分布与理论计算结果的一致性、螺纹齿根处应力集中系数状态与实验结果的一致性、应力分布和塑性应变分布与实际工程测量的一致性。该螺纹连接结构有限元模型生成的方案通过C++编程语言在Qt平台上借助OpenGL工具开发了一款“螺栓螺母有限元参数化建模软件”，软件可根据输入的螺纹直径、节距数量等参数快捷地查看和生成不同型号的螺栓螺母三维有限元模型，在工程分析和优化设计中，既避免了设计人员繁琐的重复劳动，又提高了设计精度和工作效率，能更好地满足实际工程需要。     

汽车顶棚的有限元模态分析与比较

应用ANSYS软件对某型汽车顶棚的凸面和弧形结构加强方案进行模态分析,讨论了凸面宽度和高度、凸面个数和弧形高度对顶棚固有频率及振型的影响.结果表明,顶棚固有频率随凸面宽度和高度、凸面个数及弧形高度的增加而增加;凸面加强后的顶棚振型基本不变,但弧形加强后的振型变化很大.通过对2种加强方案进行比较,发现弧形加强对固有频率的提高要远大于凸面加强.     

摆动活齿减速器系统有限元模态分析

针对摆动活齿减速器的结构特点，提出了摆动活齿减速器的有限元模型的建模方法。在UG18中建立摆动活齿减速器的三维实体装配模型，将模型输出为Parasolid文件，并读入ANSYS；在划分网格后，在Volume之间的界面上定义接触单元，同时，采用了精度比较高，而且计算规模又可以接受的单元网格划分方法，得到了网格划分图。最后，利用Block Lanczos方法求出了摆动活齿减速器固有频率和振型。模态分系的结果对产品的设计和改进具有一定的指导意义。     

不同预紧力下栓接结合部法向等效特性

为了充分体现栓接结合部法向动态特性,将模型等效为匀质杆,并利用整体结构的边界条件、位移相容条件和作用力平衡条件建立栓接结合部法向等效动力学模型;然后,通过模态实验获得整体结构在不同预紧力下的一阶固有频率和阻尼比,辨识出在不同预紧力下栓接结合部等效刚度与阻尼的变化规律;最后,利用ANSYS有限元软件建立含有栓接结合部的整体结构模型,并与实验获得的整体结构一阶固有频率和振型进行比较,最大误差仅为4.73%,从而验证了该方法的正确性.同时,研究发现:随着预紧力的增加,等效刚度和阻尼也随着增加,当预紧力达到一定时,等效刚度和阻尼参数的变化趋势逐渐减小,并且结合部对整体结构的影响很大,尤其是在预紧力较低的情况下结合部的特性对整体性能影响更大.     

钢筋混凝土结构多尺度建模与数值分析

采用通用有限元软件ABAQUS实现了精细单元与粗糙单元之间的界面耦合及变形协调,并通过算例验证了结构多尺度有限元分析方法的有效性和精确性。基于多尺度方法,结合纤维模型子程序与混凝土塑性损伤模型,对钢筋混凝土框架结构进行多尺度建模,并进行了弹塑性时程分析及局部构件损伤分析。结果表明：对于大型结构或复杂结构来说,多尺度计算可较好地模拟局部构件的复杂边界条件,为大型工程结构进行多尺度计算提供参考。     

用有限单元法分析含断续节理脆性岩体断裂强度

本文针对含断续节理脆性岩体的结构特征及力学性状,讨论了用有限单元法分析该类岩体断裂强度所遇到的若干问题,并介绍了相应的处理方法和有限元程序。文中还介绍了应用该程序对含一组断续节理石膏模型试验进行模拟计算的成果,以数值分析方法论证了该类岩体的压剪断裂强度特性。     

水轮发电机组主轴有限元建模与静动态分析

建立了某型水轮发电机组主轴有限元模型,利用有限元分析软件NASTRAN对主轴进行实际工况下静动态分析,在水轮发电机组正常运行范围内验证了主轴满足强度要求并且发生共振的可能性极小,提高了产品的可靠性和设计水平.     

高速电弧喷涂枪结构优化的有限元模拟

采用有限元法模拟了高速电弧喷涂枪二维气流场的分布.通过计算比较了收缩型和缩扩型喷管的流场差异,同时分析了不同的丝材夹角、丝交点离喷管出口距离等喷枪结构参数下喷枪气流场行为.结果显示,缩扩型喷管更有利于熔滴的雾化,丝交点离喷管出口距离减小至0、丝夹角为40°时更有利于熔滴的加速.基于以上模拟结果,优化设计了一种新型的高速电弧喷涂枪.喷涂粒子的形貌实验表明,新型喷枪的雾化粒子粒度比原始喷枪更细、分布更均匀.     

复杂组合结构的有限元模态分析

目的　建立某大功率柴油机机体 +曲轴组合结构的有限元模型 ,并对其进行有限元模态分析 .方法　应用动态子结构法建立有限元模型 ,用虚拟材料来模拟其结合面的动态性能 .结果　计算出前 5阶固有频率和主振型 ,与试验结果比较吻合 .结论　说明所建机体 +曲轴组合结构的有限元模型正确 ,为其下一步的动力学仿真研究奠定了基础     

Y结铁氧体环形器的有限元分析

基于有限元方法,分别用一阶ABC和PML作为边界截断条件,分析了波导型和微带型铁氧体环形器插入损耗和反射损耗．结果表明：对于波导型铁氧环形器计算结果与文献吻合得比较好,而对于微带型环形器,在某些频率值计算结果与文献吻合不是很好,主要原因是在对微带加源时不够精确．     

Finite Element Structural Analysis Using Object-Oriented Techniques

OINTRODUCTIONThefiniteelementmethod(FEM)hasbeenwidelyusedinengineeringsincel97O,butsofar,almostallthefiniteelementanalysissoftwaresarestillusingconventionalanalysismethods.Thesemethodshavemanydis-advantagesdiffculttoovercomebecausetheywerenotdevelopedonastrongtheoreticalandsoftwareengineeringbasis.Thesedisadvantagesincludecomplicatedanalyticalproceduresanderrorproneness,diffcultprogramdevelopmentandmaintenance,poorreliabilityandreadabilityofcodes.Byintroducingtheobject-OrientedMethodan…     

方钢管焊接空心球节点的有限元分析

简要叙述了焊接空心球节点的研究现状;利用大型有限元分析软件ANSYS分析了在轴力作用下方钢管焊接空心球节点的力学特性及破坏机理;在理想弹塑性状态下基于Mises屈服准则对不同几何尺寸的方钢管焊接空心球节点的极限荷载进行了比较;分析了节点几何参数对极限荷载的影响。     

高强混凝土框架节点单向荷载的有限元分析

论述了单调荷载下高强钢筋混凝土框架节点的非线性受力性能。高强混凝土选用基于等效单轴应变的增量式正交异性混凝土模型，及高强混凝土单轴受力下的应力-应变关系．钢筋应力-应变关系采用了弹塑性模型，高强混凝土和钢筋之间采用双垂直弹簧模型，编制了二维非线性有限元分析程序，并用此程序计算了在单调荷载下的这4个高强混凝土框架节点试件屈服荷载、极限荷载并绘出骨架曲线，计算结果与试验结果吻合较好。     

发动机曲轴的模态分析

运用SolidWorks建立发动机曲轴三维几何模型，运用CAE软件对曲轴进行三维有限元分析，对曲轴的细节特征和约束进行了简化，用Lanczos法进行模态分析，得到发动机曲轴的前50阶固有频率及振型向量，找到了曲轴振动中的危险区域。