基于边界元法的混联数控机床整机结构动态特性解析

基于边界元法研究混联数控机床整机结构动态特性的解析和建模方法。首先采用粱单元、集中质量单元、弹簧单元及结合部单元建立混联机床整机结构动力学模型，基于边界元方法建立各单元的动力学方程式，通过单元合成方法推导出混联数控机床整机结构动力学方程，用频率扫描法得到整机结构的固有频率。基于所建立混联机床结构动态特性解析方法，开发相应的整机动态特性解析软件，实验证明，所建立混联机床整机动态特性解析方法及开发的软件是可靠的，不仅可以为混联数控机床加工过程中回避薄弱位姿状态提供依据，而且可以为混联数控机床的结构设计提供理论依据，对提高混联数控机床的设计水平具有重要意义。     

基于边界元理论的鼓风机组管路振动噪声控制研究

针对鼓风机组管路振动噪声问题,应用结构声辐射理论和结构振动测量数据分析振动声辐射强度。以实测振动信号为依据,根据对低频段计算精度较好的边界元理论,应用有限元软件和Sysnoise声学仿真软件建立了实际声场的边界元流体模型和有限元结构模型的耦合模型,得到了模拟声场的仿真结果,并与实测结果进行比较,确定了主要噪声能量来源于管路振动造成的结构振动。通过分析振动的来源以及振动传递的路径和传递特性,确定了隔振降噪的方法。依据理论分析结果,对实际现场采取了有效的隔振降噪方法,隔振后降噪效果明显。     

加筋薄板的自由振动分析

加筋薄板是航空领域最常见的结构之一,加强筋对薄板振动模态有显著影响。为改善蒙皮加筋薄板的动力学特性,旨在研究板筋连接单元的动力学建模方法以及加强筋对蒙皮薄板振动的影响机制。首先研究加筋薄板铆接、点焊和滚焊连接形式的有限元建模方法,建立铆接、点焊和滚焊薄板构件的有限元动力学模型;然后探讨单向与双向加筋薄板构件的自由振动模态;最后,分析板筋连接形式和加筋安装方向对薄板振动模态的影响机制。结果表明,加强筋的设计对薄板模态影响明显,滚焊加强筋对薄板构件的模态频率影响相对最大。     

弹性基础梁弯曲问题有限元解析与直接边界元法解析的研究

对有限元解析方法和直接边界元解析方法开展了相关研究工作,基于弹性基础梁弯曲问题的静态特性的解析公式,通过ANSYS程序验证实例正确性。     

油膜轴承载荷分布的三维边界元解析

本文利用三维弹性接触问题的边界元法对宝钢2050mm支承辊油膜轴承载荷分布进行分析研究。由于考虑了弹性变形的影响,该方法具有计算精度高,收敛速度快等优点,计算结果与理论分析和实验测试结果具有很好的一致性。     

含非均匀体力机械结构弹性力学问题的双互易边界元法

为了避免计算弹性问题边界元积分方程中域内体力项积分,采用了双重互易法将边界积分方程中含体力项积分的部分转化成边界积分.通过径向基函数插值方法来近似表达边界积分,然后由已知的边界条件及方程特解求出方程组的域内位移量.通过编写弹性问题的边界元程序,将计算结果与解析解对比验证方法的有效性,研究表明双互易边界元法求解弹性问题具...     

新型双质体振动给料机工艺参数的选取

GLZ系列振动给料机作为一种新型双质体振动给料机,其经济技术指标先进,在散装物料的转载输送领域的应用越来越广泛。本文对其各项工艺参数的选取和计算进行探讨。     

解析法计算应力敏度的三维边界元形状优化

讨论了三维弹性连续体应力集中极小化的形状优化问题。边界元法作为应力分析工具,解析法或差分法计算应力敏度,用约束变尺度优化算法进行优化。根据形状优化的特点,给出了提高求解形状优化问题数值方法效率的措施：用子结构技术,节省了应力重分析时的计算机时;用选主元三角分解法方程组,使解析敏度分析时不解方程组。所编程序实用于分布载荷作用下的一般三维弹性连续体构件的应力集中最小的形状优化问题。该算例为轴类零件,用三次样条函数描述待优化力界的母线,并将其插值样点的坐杆作为设计变量。待优化边界光滑,设计变量小。算例结果表明：优化结果正确,应力集中显著降低,程序运行稳定、高效和可靠。     

非线性弹性地基上矩形薄板产生分叉的参数条件

根据非线性振动理论,以考虑地基板阻尼和非线性效应的小挠度非线性弹性地基上矩形薄板为研究对象;在得出的受横向均布简谐激励作用下,矩形薄板非线性运动学方程的基础上,对非线性弹性矩形薄板产生分叉的参数条件进行了研究;获得了非线性地基上矩形薄板产生静态和动态分叉的参数条件;得出了在横向激励幅值q或角频率ω很小时,非线性弹性地基上矩形薄板不容易产生静态和动态分叉;在一定的角频率ω以后,横向激励幅值q取任何值都会出现动态分叉;当横向激励幅值q和角频率ω同时取值比较大时,将产生静态分叉等结论。     

虚拟弹簧边界Mindlin板的自由振动和屈曲分析

对于Mindlin板的自由振动和特征屈曲问题,为了用少量结点数求得高精度数值解,并直接求得完整的模态向量,文中使用虚拟弹簧边界作为边界条件的施加方法,运用微分求积有限单元法推导出Mindlin板的自由振动和屈曲特征方程.基于Matlab编程计算多种边界、不同厚度的Mindlin板的自振频率和屈曲因子,并讨论计算方法的收...     

一般弹性边界支承矩形板的振动分析

一般弹性边界支承板具有转动弹性支承和移动弹性支承,采用一般解析解法可精确求解这一问题。根据矩形板自由振动挠度函数的微分方程建立一般性的解析解,该一般解包括三角函数和双曲线函数组成的解,它能满足四个边为任意边界条件的问题;还有代数多项式和双正弦级数解,它能满足四个角的边界条件的问题,解中的积分常数可由四边和四角的边界条件确定。由此得出的齐次线性代数方程系数矩阵行列式等于零,可以求得各阶频率及其振型。以四边为一般弹性边界支承的方板为例进行计算和讨论。     

弹性问题中的一种新型边界元法

对边界轮廓法（ＢＣＭ——ＢｏｕｎｄａｒｙＣｏｎｔｏｕｒＭｅｔｈｏｄ）作了进一步的研究，给出了三维问题的势函数形式和二维问题的应力计算方法及其势函数。实例计算表明该方法具有较高的精度     

ANALYSIS OF ROLLING BY ELASTO-PLASTIC FINITE DEFORMATION CONTACT BOUNDARY ELEMENT METHOD

ＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＲＯＬＬＩＮＧＢＹＥＬＡＳＴＯＰＬＡＳＴＩＣＦＩＮＩＴＥＤＥＦＯＲＭＡＴＩＯＮＣＯＮＴＡＣＴＢＯＵＮＤＡＲＹＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＨｕａｎｇＱｉｎｇｘｕｅＳｈｅｎＧｕａｎｇｘｉａｎＸｉａｏＨｏｎｇＴａｉｙｕａｎＨｅａｖｙＭａ...     

弹性接触问题有限元分析的一个新方法

小变形弹性接触问题属于边界条件几何非线性问题弹性接触问题的非线性,是由于接触点的接触条件引起的。本文提出的有限元混合法适于求解此类局部非线性问题。该方法是利用弹性体的刚度矩阵求出接触边界的接触内力的影响系数矩阵,再由接触边界的连续性条件求解接触内力,从而把非线性问题转化到局部求解。计算表明：对求解此类复杂非线性问题,该方法在计算速度和机器存贮上仅比求解一般线性问题的花费略有增加甚至相当。     

考虑结合部耦合的结构梁的边界元解析方法研究

机床结合部是影响机械系统性能的关键因素之一,对机床的静态、动态和热态性能有很大影响。以机械系统中最常见的基本结构形式-梁单元及其结合部为对象,研究了结合部理论与边界元法有机结合的静态特性解析方法。基于结合部理论分析了结合面接触压力、接触变形、接触刚度之间的非线性关系,建立了考虑结合部接触刚度的边界元梁与梁、梁与边界的系统耦合解析模型,将结合部接触刚度纳入边界元解析的子结构中,使其与机械系统的元件进行合成,将结合部接触刚度作为机械系统的解耦收敛条件进行迭代,解决了机械系统与结合面结合问题的耦合并利用边界元法开发了专业的结合问题解析软件,解析结果表明,采用边界元法对于柔性结合部的处理比较方便,在柔性结合部的部件或整机性能预测方面具有明显优势。     

带热障涂层构件界面应力分析边界元法

提出带热障涂层构件二维应力分析边界元法。对薄体应力分析边界元中近奇异积分处理方法进行完善及改进，并将其推广应用于热应力及离心应力边界元分析，提出可以考虑温度及离心载荷的多层域结构应力分析边界公式，数值算例结果表明，采用本文方法可用少量单元得到梯度温度场，面力和／或离心载荷条件下涂层界面应力分布，三种载荷情况下界面切向拉伸应力的最大相对误差小于0．23％，本方法可作为带热障涂层构件设计及涂层剥落失效分析的有效工具。     

机械结构强度可靠性随机边界元法研究

主要针对复杂机械结构，建立关于静态响应的均值和波动值随机边界积分方程，建立了新的强度类可靠性极限准则，提出了适用于构件静态响应统计特性分析的可靠性随机边界元法，编制了ＢＥＣＳ可靠性随机边界元实用计算软件包，并就新研制的Ｂ６７－３０Ｇ制冷压缩机的连杆、曲轴等典型机械构件，进行结构可靠性分析与设计     

三维斜置表面裂纹应力强度因子边界元计算及分析

建立半椭圆表面裂纹模型,并借助边界元分析软件FRANC3D计算不同裂纹面网格划分下裂纹前沿不同位置处的应力强度因子,将计算结果与理论解进行比较,分析裂纹面网格划分对计算结果精度的影响,得出最优网格划分;在此基础上计算两种斜置半椭圆表面裂纹前沿不同位置处的应力强度因子,分析斜置角度和椭圆角对裂纹前沿应力强度因子的影响,对工程实际具有参考意义。     

边界元逆分析法预测含未知缺陷的结构可靠性

结构分析中常遇到结构体内含有未知缺陷等情况,用常规的可靠性计算方法无法对结构进行正确的可靠性分析,本文利用随机边界元法与非线性优化技术相结合,根据弹性体内或边界上的位移,应力等附加信息,建立了结构可靠怀预测的边界逆分析法的基本模型,算例证明了该理论的有效性。     

FM锻造法的试验与有限元分析研究

本文利用了一种简化8结点单元对FM锻造法做了有限元三维分析。此种简化单元在垂直试件某对称面方向仅取一层,并假定起始垂直该对称面诸边在变形过程中仍保持垂直。计算出之工件尺寸及形状变化与实验测定值十分相符。对FM法与普通拔长的计算结果作了比较后,证明FM法对压实芯部孔隙具有一定的效果。本文还就所用模拟材料对FM法锻造的最佳工艺参数提出了建议。