ANSYS在结构分析中的应用

结合实例讨论了有限元软件ANSYS在结构分析中的应用，指出了ANSYS在结构分析中应注意的问题。     

耦合腔慢波结构热特性仿真环境的设计

针对行波管慢波结构热分析的必要性,介绍了耦合腔慢波结构的热产生机理,结合ANSYS软件设计了可对不同类型的耦合腔慢波结构进行热特性分析的专用仿真环境。利用该仿真环境,用户可以在不掌握ANSYS软件使用方法的情况下对耦合腔行波管慢波结构的热特性进行模拟计算。     

基于ANSYS二次开发求解实体单元内力在港口工程中的应用

在依据规范对混凝土块体进行配筋计算时,需要求得该块体的内力。而有些混凝土块体结构非常不规则,一般采用有限元软件进行计算。当采用有限元软件ANSYS对复杂结构进行分析时,需要采用实体单元。而ANSYS软件不能直接输出实体单元的内力图,需要进行二次开发。介绍了力学中将应力转为内力的计算原理,并应用于ANSYS二次开发中求解实体单元的内力。结合实际工程,求出了实体单元的弯矩图和扭矩图。结果表明,此求解实体单元内力图程序具有很好的适用性和通用性,可以应用于ANSYS分析港口工程中。     

基于AN SYS的矩形容器强度分析及结构优化

针对传统的矩形容器设计方法存在的局限性以及设计过于保守的弊端,提出了利用ANSYS分析软件对矩形截面容器结构进行强度分析和疲劳分析,并得到了该矩形容器结构应力分布规律,最大应力发生在筒体的倒圆角处且最大应力强度值为279. 409 MPa。在满足强度和抗疲劳性能的要求下,以矩形容器结构的质量最轻为目标函数,利用ANSYS优化模块对矩形容器结构进行优化分析,使得优化后质量降低18. 86%,有效的降低了制造生产成本,提高企业经济效益。     

ANSYS在悬索桥锚碇可靠性分析中的应用

大型有限元计算软件ANSYS界面友好、使用方便，在桥梁工程中具有广泛的应用前景。以北盘江特大桥锚碇结构为例，采用ANSYS建立了该结构有限元模型，其中考虑了结构自重、主缆索拉力、预应力、温度场及边界条件等因素，在此基础上采用子空间迭代法对其进行了整体受力分析。分析结果表明了该重力式锚碇结构内部受力大小及分布情况，再结合现场测试结果对该桥锚碇整体结构可靠性进行分析研究。对大跨径悬索桥锚碇结构的设计、施工及养护维修具有一定的参考价值。     

基于ANSYS的平板封头矩形大开孔优化设计

针对矩形大开孔的拱形平板封头处结构复杂,常规计算方法难以进行应力分析的问题,课题组提出使用ANSYS软件进行模拟计算,并采取MPC接触方式使T型加强筋与其它部件相连接,得到该结构应力分布规律。在满足强度要求与疲劳性能的基础上,使用ANSYS优化模块对结构进行优化设计。分析结果表明：平板封头矩形大开孔结构在优化后质量减少19.6 %,实现了轻量化的目标,有效降低了生产制造成本。     

桁架结构工作台的性能研究

利用SolidWorks软件实现了桁架结构工作台及加强筋板工作台的三维建模,将模型导入到ANSYS Workbench软件中。用ANSYS Workbench软件对2工作台的静态、模态、谐响应进行有限元分析,得出桁架结构工作台静、动态性能优于加强筋板工作台的特点,为机床的优化设计和再制造设计打下了基础。     

杆系结构非线性静力分析的数值模拟

介绍了结构稳定和非线性分析的基本概念及其二者的关系，利用ANSYS对杆系结构的非线性静力问题进行了数值模拟，如结构稳定、几何非线性和物理非线性等，并说明了求解的基本过程和应注意的问题。通过大量计算分析及其与理论解的比较表明，ANSYS对这些问题的数值模拟具有很大的优越性，既可用于理论研究，又能指导工程设计和实践。     

车载高压天然气钢瓶的结构优化

文章对34CrMo4钢质车载天然气气瓶进行了水压爆破试验和水压疲劳试验,运用有限元软件ANSYS分析了气瓶的爆破压力与疲劳寿命。并通过ANSYS的优化模块对气瓶进行了结构优化设计。分析结果表明文中的计算方法准确,可作为工程上CNG气瓶结构设计时的参考方法。     

基于蜂窝夹套反应釜强度分析和结构设计

针对传统蜂窝夹套反应釜在结构设计时存在裕量过大，材料浪费等缺点，提出了利用有限元ANSYS软件对蜂窝夹套结构进行应力分析和疲劳校核，得到了应力强度最大点位于短管与夹套结构焊脚外壁处。在保证疲劳强度和应力强度条件下，采用ANSYS参数化语言对夹套反应釜的短管壁厚、短管直径、短管间距及夹套厚度等4个参数优化设计，并以整体结构的总质量最小作为设计的目标函数，分析结果表明优化后的质量降低了39.4%。课题组的研究成果缩减了生产制造费用，实现了降低结构质量和经济化的目标。     

轨道结构路桥过渡段静力分析

将轨道结构简化为弹性支承交叉地基梁系，建立了有碴轨道结构路桥过渡段的空间计算模型，采用ANSYS有限元分析软件对过渡段结构进行了静力分析，并对不同的竖向支承刚度比时过渡段钢轨及轨枕的应力及位移进行了讨论。     

晶圆传输机器人末端执行器的结构设计

为了实现晶圆片快速稳定传输,课题组设计了3种不同机械结构的末端执行器。首先,利用三维UG软件建立4凸点接触式有结构孔且有过渡结构的末端执行器、3凸点接触式类三角形末端执行器和4凸点接触式仅有结构孔的末端执行器这3种模型;采用ANSYS软件对所设计的3种模型进行静力学仿真,通过对仿真结果进行分析,得出最优的机械结构;最后采用ANSYS动力学模态仿真,验证了此机械结构具有合理性。研究结果表明有结构孔且有过渡结构的末端执行器能够满足晶圆片高速稳定的传输,为最优的机械结构。     

砌体结构温度应力的有限元分析

结合砌体结构温度裂缝的成因及计算方法，根据工程实例，采用ANSYS有限元分析软件对结构整体进行了温度应力的有限元分析。通过与实际情况和简化计算结果进行对比，验证了温度应力有限元分析的可靠性和优越性。     

石板坡大桥钢箱梁车载作用下局部应力分析

石板坡大桥主跨由钢箱梁与预应力混凝土箱梁组成。针对该桥钢箱梁桥面板局部受力复杂的情况，运用ANSYS软件建立了钢箱梁结构分析的空间有限元模型，分析了钢箱梁在车载作用下局部应力的分布特点。     

基于有限元法的125型摩托车车架结构分析

针对某125摩托车局部振动比较严重，采用有限元分析软件ANSYS，对该款车架进行了结构模态分析，得到车架固有频率和振型。并与该牟架的试验模态分析结果进行比较，认为建立的模型满足设计要求，为后续车架结构优化改进工作奠定了基础。     

ANSYS在张力膜结构找形分析中的应用

找形分析是膜结构与其它一般刚性结构在计算上的一个显著区别。这个过程是一个强烈几何非线性的计算过程,进行编程求解有一定难度。文章介绍了膜结构找形的计算理论,并借助通用有限元软件ANSYS对膜结构的找形问题进行叙述,最后给出找形算例,证明采用ANSYS进行膜结构的找形计算是切实可行的。     

基于ANSYS中Monte-Carlo法对带局部夹套卧式容器的可靠性分析

利用ANSYS有限元软件对带局部夹套卧式容器进行应力分析,获得了卧式容器的应力强度分布图,可知该卧式容器的最大应力强度发生在夹套堵板与筒体连接位置靠上的部分,最大应力强度为208.628 MPa。然后利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗（MonteCarlo）法来分析该卧式容器的可靠性,经过分析,获得了卧式容器在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z<0的概率平均值为2.622 54%,即说明容器的可靠度为97.377 46%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的输出结果参数的灵敏度图。通过此次分析证明了该卧式容器是安全的,再次证明了ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对复杂结构进行可靠性分析是可行的,为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。     

异形桥塔斜拉桥结构性能分析

以一座异形钢桥塔的斜拉桥为例,对该桥的结构设计进行了介绍;针对该桥的特殊造型,采用Midas Civil有限元软件进行了总体计算分析;采用ANSYS对异形钢桥塔进行了实体分析。分析结果表明,该结构在运营阶段均能满足规范各项指标要求。     

桩基托换结构的动力分析

以津滨轻轨桩基托换工程为例,用有限元软件ANSYS模拟此托换结构,通过静力分析结果与施工实测的应力进行对比分析,验证模型的有效性及参数选择的合理性。按照建筑抗震设计规范GB50011—2001要求,选取合适的地震波,采用时程分析法,模拟了托换结构在单向地震荷载作用下的动力响应,结构在设计烈度地震下安全。可供类似桩基托换结构的动力反应分析参考。     

基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁极限承载力分析

利用通用有限元分析软件ANSYS对一钢筋混凝土简支粱进行极限承载能力分析，详细比较了采用ANSYS中不同本构关系和破坏准则所得结果，比较ANSYS的分析结果和试验结果，可以认为利用ANSYS对钢筋混凝土简支梁进行极限承载能力分析能够获得正确可靠的结果。