有限元频响分析在减振器设计中的应用

陀螺系统是舰船、导弹、卫星等重要设备的定位和定向装置,其动态特性决定惯性仪表的工作精度和可靠性。实际工程中,常在陀螺定位系统与底座之间安装橡胶减振器来降低外部振动对陀螺系统的影响。通过对陀螺组合体的有限元频响分析,得到加速度响应曲线,计算结果与测试结果吻合较好,可利用有限元法对橡胶减振器的动力学参数进行优化。针对初始设计的陀螺组合体共振频率较高和加速度峰值偏大的具体情况,优化了减振器中橡胶的形状和体积,优化后的陀螺组合体共振频率明显降低;调整橡胶的阻尼系数,得到不同阻尼下陀螺组合体的加速度动态特性曲线,计算结果表明增加橡胶的阻尼,能有效降低陀螺组合体的加速度峰值。     

冲击载荷下材料动态断裂参数的有限元计算

材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而,由于动态断裂问题的复杂性,即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS-DYNA有限元软件,对三点弯曲试样在冲击载荷作用下(包括正弦、线性和不规则载荷历程)的动态过程进行了有限元分析,获得了裂纹尖端的动态应力应变场和裂纹尖端区域节点力和位移与时间的关系曲线。基于虚拟裂纹闭合技术(VCCT),提出了在冲击载荷作用下裂纹结构能量释放率和动态应力强度因子的计算方法,得到了不同冲击载荷下三点弯曲试样的能量释放率GI和动态应力强度因子KId与时间的关系曲线。结果表明:该方法得到的有限元计算结果与实验吻合较好,且具有较高精度,文中提出的方法可用于动态断裂参数的计算。     

有限元方法在机舱罩结构降本优化设计上的应用

利用有限元方法对1．5MW风电机组机舱罩进行了结构分析，根据分析结果对结构铺层进行了优化设计，经过结构优化，1．5MW机舱罩的制造成本降低了约5％，提高了其价格竞争力，为风机保持合理利润空间提供了有力的支持。