ITER校正场线圈过渡馈线真空隔断传热及热应力分析

ITER校正场线圈馈线系统的真空隔断是过渡馈线中的重要组成部分,位于S弯盒与过渡馈线的接口处,用以保证S弯盒和过渡馈线中不同真空系统的独立性,便于系统维护.针对真空隔断的作用,介绍了其设计结构,使用ANSYS软件建立了真空隔断的热及结构有限元模型,考虑到热传导、热辐射及外部自然对流对真空隔断工作环境的影响,计算了其温度分布、低温区的热载及其热应力,结果验证了真空隔断结构设计的可行性,为真空隔断的进一步优化及试制奠定基础.     

ITER内馈线支承系统的结构设计与分析

馈线系统是国际热核聚变实验反应堆ITER(International Thermonuclear ExperimentalReactor)上的重要装置,任务是向磁体线圈传输电流和冷却液,并对磁体系统进行测量、控制和诊断.位于杜瓦内部的内馈线是馈线系统的一部分,工作于低温、强磁场环境,由悬挂支承系统将其固定于纵向场磁体线圈终端.详细阐述了内馈线支承系统的结构设计方案,通过有限元运算获得了内馈线部分的应力和位移分布情况.结果显示最大应力强度为160MPa,最大位移变形为0.618mm.分析结果为装置的结构优化与最终研制提供了理论依据.     

ITER馈线系统冷质支撑的设计和静力学分析

国际热核聚变反应堆ITER是多个国家合作的项目,目的是建造一个大型的可控核反应系统,而ITER馈线系统中的冷质支撑件是系统稳定运行的保障。为了设计出符合工程要求的部件,主要以冷质支撑的强度设计要求为基准点,从支撑结构的确立到材料的选择等方面详细阐述了冷质支撑的设计过程,并利用有限元分析软件ANSYS对其静载荷下的主要零部件的力学性能进行了分析,从理论上论证了这种结构设计方案的科学性与可行性。     

CFETR极向场磁体PF4和5过渡馈线区域外筒初步设计与分析

杜瓦外过渡馈线区域(CFT)是CFETR(中国聚变工程试验堆)磁体馈线系统不可缺少的组成部分。极向场磁体馈线系统(PF)中第四、五两条馈线由于杜瓦内外空间限制,其CFT结构不同于其他五条,而是设计成“L型”。文中介绍了PF4和5 CFT外筒功能性要求及主要设计参数。利用ANSYS有限元软件,在系统运行状态下对PF4和5 CFT外筒进行结构强度校核,得到CFT外筒的应力应变分布云图。结果表明,PF4和5 CFT外筒的最大应力应变均保持在允许的范围内,结构设计合理可靠。     

ITER磁体馈线支撑结构的设计与分析

国际热核聚变实验堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是正在进行的一项大型国际合作项目,超导磁体系统是ITER的最重要组成部分。磁体馈线是保证磁体正常工作的供电、冷却的重要通道。根据ITER磁体馈线设计的具体要求,提出了两种馈线支撑方案,采用ANSYS有限元分析软件,对方案进行了静力学分析、稳定性分析、地震分析。结果表明,薄板支撑结构是合理的。     

基于ANSYS Workbench的热压头热-结构耦合分析

应用三维软件SolidWorks建立某型号热压头三维模型,基于有限元分析软件ANSYS Workbench建立其有限元模型,并对热压头进行热-结构耦合分析,得到了焊接过程中热压头的热变形,验证了温度对热压头焊接精度的影响,为热压头结构的进一步优化设计提供基础。     

基于ANSYS的高速冲床整机热分析

基于高速精密数控冲床热特性设计要求,使用Solidworks软件对整机模型建模,对某型高速精密数控冲床进行了热源分析与计算以及边界条件分析,利用ANSYS有限元软件分别分析了曲轴系统、导轨系统对整机温度场的影响,分别研究了两种情况下对整机的变形量;进一步分析了热变形对加工精度的影响,得出导轨系统对热变形的影响较大;最后综合各种因素对整机热变形进行分析,建立了整个冲床的温度场和应力场,为冲床的结构优化设计和热平衡设计提供理论依据。     

基于ANSYS Workbench 的热压头热-结构耦合分析

应用三维软件SolidWorks建立某型号热压头三维模型,基于有限元分析软件ANSYS Workbench建立其有限元模型,并对热压头进行热-结构耦合分析,得到了焊接过程中热压头的热变形,验证了温度对热压头焊接精度的影响,为热压头结构的进一步优化设计提供基础。     

印制电路板详细模型的热仿真分析

热设计对提高电子设备运行的可靠性具有十分重要的意义,是电子设备结构设计中的重要环节.采用热分析软件ANSYS Icepak对某信号处理模块印制电路板建立了PCB的详细模型,并基于有限元理论对其进行了热仿真分析,获得了温度分布、导热系数分布和气流分布情况,为进一步进行PCB结构优化及布局优化提供了参考.     

某型电源热设计及其分析

随着电子器件的高度集成化及加工制造工艺手段的不断提高,电子设备功率密度越来越大,热设计面临着严峻的挑战。文中首先介绍了热设计应遵循的基本原则,然后具体介绍了选择冷却方式的准则;通过某型电源的传统热设计过程与有限元软件热分析的对比,凸显了有限元软件的优势,通过软件的对比分析得出优化设计方案,最后总结了电源热设计时的注意事项,对同类设计具有参考价值。     

球铰刚度计算模型及靠冗余支链实现并联机床刚度的改善

以Stewart机构为例提出一种基于解析法和有限元法的刚度分析新方法。应用有限元软件模拟球铰内的非线性接触变形,将计算结果抽象成一个特征参数带入机构的刚度解析模型中,然后得到机构的刚度矩阵,以解决在解析模型中无法处理铰链刚性的问题,并采用有限元软件证实该方法的可靠性。如果在解析模型中忽略球铰变形,则整个机构的刚度解析结果将产生较大误差。在此基础上,应用该方法定量研究采用主动冗余支链对提高并联机床刚性的效果。结果表明,在一定工作空间范围内,主动冗余支链可以显著提高并联机床的刚性。     

复合材料飞轮结构有限元分析与旋转强度试验

飞轮储能技术是一种机械能量储存方式。储能密度是衡量飞轮储能系统优劣的重要参数,如何提升储能密度,是飞轮储能技术研究的重要内容之一。本文运用ANSYS有限元分析软件对复合材料飞轮转子进行有限元分析,得到不同转速下结构应力与应变的分布,计算得到飞轮理论极限转速为950 r/s,飞轮外缘线速度836 m/s。对飞轮进行高速旋转强度、破坏试验。在试验中,利用电涡流传感器测量轮毂侧壁形变,飞轮形变测量值和理论预计值基本一致。试验飞轮边缘最高线速度达到796 m/s,储能密度达到48 Wh/kg。     

精加工中刀具不同前角的有限元模拟研究

基于刚塑性有限元方法进行有限元仿真模型的建立,运用自适应网格(ALE)划分法对网格进行重新划分。运用Johnson-cook强化模型和剪切失效模型来定义切屑的形成。运用有限元软件对金属切削进行了二维切削模拟,分析刀具前角对切屑变形、工件表面应力分布、已加工表面质量及刀尖附近加工表面切削温度的分布等的影响。     

基于Microsoft.NET的有限元应用网格门户研究

为了实现Microsoft．NET平台下分布式有限元分析资源共享和集成,在对有限元应用网格门户基本要求分析的基础上,提出了三层结构的有限元应用网格门户总体框架,并详细分析了其功能和结构。为了实现该框架模型,给出了基于用户角色和身份验证可信度的网格门户安全访问机制,分析了网格作业管理器工作原理并提出了实现方案,给出了基于OGSI．NET网格服务容器实现ANSYS有限元网格服务的方法。网格门户框架和实现方法研究的成果为有限元网格门户的深入研究提供了基础,将促进下一步的网格门户开发。     

基于Pro/Engineer的装载机工作装置的运动仿真和有限元分析

采用Pro／Engineer建立装载机工作装置参数化实体模型,以此为基础．建立运动学模型和有限元分析模型。对工作装置进行运动仿真和有限元分析,分析结果为产品优化提供了依据。     

An information-integrated framework to support e-Manufacturing

The information integration of geometric design, finite/boundary element analysis (FEA/BEA), and numerical control (NC) machining is an important issue in e-Manufacturing and product development in geographically distributed sites. In this paper, a unified information-integrated framework based on XML (the eXtensible Markup Language) was created to support e-Manufacturing and integrate geometric design, FEA/BEA, and NC machining via the Internet. The structures of DTDs (Document Type Definitions) and XML files of geometric design, FEA/BEA, and NC machining were developed. Key technologies of supporting the XML-based integration and information communication, such as SAX (the Simple API (Application Programming Interface) for XML), DOM (the Document Object Model), SOAP (Simple Object Access Protocol), etc., are discussed. XML-based information integration via the Internet will shorten the development cycle, save costs in product development, and, finally, improve the competitive capability of e-Manufacturing in the global competition of product development.     

甘蔗收获机械剥叶元件优化设计方法的研究

阐述了一种快捷、高效的适用于丘陵地带的小型甘蔗收获机械关键部件——排刷式剥叶元件的优化设计方法。剥叶元件的优化设计是基于数值模拟正交试验的方法，根据正交试验原理，并考虑剥叶元件特殊的材料特性和工作特性，在大型CAE软件ANSYS上分别建立不同因素水平的剥叶元件的三维有限元模型，给定边界约束条件和载荷进行有限元分析计算，利用大型数理统计学软件SPSS对计算结果进行方差分析和回归分析，从而快速地寻找出剥叶机构最佳的设计参数。     

压电驱动超精密加工微定位工作台的设计与研究

设计开发了一种用于超精密加工的新型压电驱动微定位工作台(PBMPM-PZT Based M icro-position ing P lat-form forM ach in ing)。利用力学理论,对柔性铰链和平行铰链运动副进行建模,推导出其刚度理论计算公式。同时,用有限元方法分析了由柔性铰链构建的微定位工作台静、动态特性和振动特性。理论分析、有限元计算和实验结果的一致性说明了理论分析的正确性和数值分析的可靠性。     

智能四驱汽车分动器壳体有限元分析与模态试验

基于有限元分析和模态试验方法进行了智能四驱车辆分动器设计分析。首先将模态试验和有限元分析相结合,进行了分动器的模态 试验,并验证了模型的准确性;接着基于建立的分动器模型,利用Romax软件进行了不同工况下分动器壳体的轴承受力分析,加载更为精确的边界条件,进行了准确的分动器壳体的静力学和疲劳分析。实例分析结果表明,该款分动器在极限工况时的最大主应力达到196.8MPa,超出了材料的许用应力。对分动器结构进行了改进,通过改进前后的对照分析,发现改进后模型的应力和位移量明显减小,符合设计要求。     

格里森专家制造系统(GEMS)开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元

格里森专家制造系统(GleasonExpertManufacturingSystem),简称GEMS系统。GEMS系统是一个集成化的计算机网络软件系统,它集成格里森基于视窗平台的圆锥齿轮软件模块(CAGETM4WIN,G-AGETM4WIN,SummaryManager,FEA,andUMCTM)于一体,提供工程工作站和格里森数控机床之间的信息通讯和互换。GEMS系统创造一个高效、无缝、协同的圆锥齿轮制造系统。本文介绍开发GEMS系统新软件模块的有关理论,包括计算机模拟数控机床加工圆锥齿轮,轻载和重载下的齿轮接触啮合模拟(TCA和LTCA),齿面误差修正,以及高阶运动误差设计等。同时介绍GEMS系统的功能和应用。GEMS系统的应用必将开创弧齿锥齿轮及双曲面齿轮数字化制造新纪元,中国已在应用这项新技术方面首先迈出了成功的一步。