车用压缩天然气全缠绕复合材料气瓶强度试验及数值模拟

对压缩天然气燃料汽车气瓶进行水压试验,考核其承压部件的强度,同时进行爆破试验,以确定其最小爆破压力和爆破部位.考虑了复合材料各向异性以及气瓶封头处纤维缠绕厚度变化的特点,采用有限元分析软件对车用压缩天然气全缠绕铝内衬复合气瓶在预紧压力、0压力、工作压力、水压试验压力和最小爆破压力作用下的应力分布情况对比国外相应标准进行了分析和研究,预测出该气瓶的实际爆破压力.结果证明,有限元分析的结果与实际情况吻合得较好.     

水压爆破技术在隧道掘进施工中的应用

水压爆破是一种节能环保新型爆破技术,在提高工效、缓解工期压力、节省成本和保护环境等方面有比较显著的效果。通过介绍水压爆破的基本原理和工艺,结合在沪昆客专贵州段5标茅坪山隧道掘进施工中的实际应用,检验了水压爆破的优越性,对水压爆破在隧道施工中的应用进行了全面的总结分析,为水压爆破的推广使用提供了借鉴。     

CFRP缠绕压力容器的爆破试验与有限元分析

对一碳纤维缠绕压力容器壳体在已知爆破压强为30MPa的情况下,通过理论计算得到缠绕角、筒体螺旋向及环向缠绕厚度及各缠绕层数等工艺参数。按此工艺参数,采用环氧/胺类体系,选取了传统刚性较高的配方制备了5个碳纤维缠绕压力容器壳体试件,按照国家标准GB 15385——2011对试件进行水压爆破试验,获得爆破压强,均值为34.2MPa。最后又利用ANSYS软件对这一模型进行了有限元分析,得爆破压强为32MPa。比较结果显示:纤维缠绕复合材料压力容器的有限元设计与实测的爆破实验结果有较好的接近,使其在工程上的应用具有很好的实用价值和经济价值。     

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。     

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。     

改扩建隧道衬砌振速控制值的确定和爆破参数优化的方法

通过现场试验和理论分析研究交通管制对隧道改扩建工程爆破施工进度与交通运营的影响.通过现场监测、数值模拟和理论分析对确定既有隧道衬砌振速控制值的方法进行分析.基于既有隧道衬砌振速控制值对新建隧道爆破参数的优化方法进行分析.对新岭隧道扩建工程的爆破施工关键技术研究表明:(1)改扩建隧道爆破施工时,为了保证爆破施工进度和高速公路的正常营运,既有隧道应采取不实行交通管制的措施;(2)可根据既有隧道的动态监测、健康诊断以及隧道改扩建工程数值模拟来确定既有隧道的爆破振速控制值;(3)提出了基于新建隧道爆破效果与既有隧道安全运营的双目标爆破施工控制措施,给出了基于爆破振速控制值优化新建隧道爆破参数的方法.     

基于欧美压力容器规范的开孑L接管结构疲劳寿命研究

针对金属结构失效中,超过80%都是由疲劳引起的现象,以压力容器中的开孔接管结构为例,用ANSYS软件对 其进行弹性和弹一塑性分析。根据有限元分析结果,分别采用ASMEⅧ一2规范和EN 13445规范中的方法进行疲劳评定。 比较各种疲劳设计方法得到的许用循环次数与试验寿命,讨论异同和适用性。结果表明：规范中的疲劳评定方法预测的 寿命都小于试样的实际寿命。ASMEⅧ一2弹一塑性分析法和EN 13445详细评定法得出的疲劳寿命最接近实际值。     

基于ANSYS软件对压力容器开孔接管区的应力与疲劳分析

文章利用ANSYS有限元软件对压力容器开孔接管区进行应力分析，获得了开孔接管区的应力强度分布图，得到最大应力发生在筒体最高位置与接管的连接处，[HTK]最大应力强度值为247.478 MPa。然后利用ANSYS进行疲劳寿命分析，将有限元方法与疲劳寿命分析理论相结合，得到累积使用系数均小于1，即开孔接管部位满足疲劳强度的要求，因此该容器是安全的。通过此次分析再次证明了ANSYS软件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。     

基于LMS与ANSYS Workbench的排气系统悬置参数的优化设计

为了分析吊耳刚度对排气管振动的影响,提出了一种基于LMS Poly Max及ANSYS Workbench的优化设计方法。首先建立了排气管的三维实体模型以及有限元模型,并对其进行约束模态分析;其次,利用LMS软件对排气系统进行了试验模态分析,通过计算模态与实验模态进行对比,验证模型的正确性;最后,利用修正后的有限元模型,以排气系统的一阶固有频率为优化目标,运用ANSYS Design Explorer对其进行灵敏度分析以及优化设计。优化后发现排气管的一阶固有频率从23.73 Hz提高到34.9 Hz,从而避开了怠速时发动机的激励频率,为排气系统的减震、降噪提供了重要依据。     

驱动轴的断裂分析及基于有限元的改进研究

某汽车主机厂出现输送线驱动轴断裂的情况,通过断口宏、微观外观对驱动轴断裂的原因进行分析,结果表明:在60JPH的生产节拍下,驱动轴发生旋转弯曲疲劳断裂,裂源处具有应力集中效应。利用Catia软件对驱动轴进行结构优化和更换材料,降低驱动轴过渡圆角处的应力集中水平,提高屈服强度。将建立的优化模型导入到ANSYS/workbench进行有限元计算,计算结果显示:优化后轴的安全系数提高。利用nCode Design life的S-N分析方法得到轴的疲劳损伤图和寿命图,显示优化后的轴满足使用要求。改进后的轴投入生产后解决了驱动轴断裂问题,为以后轴的可靠性设计和优化提供了理论依据和参考。     

高压容器筒体与封头连接区的疲劳计算

在高压容器筒体与封头连接区,由于几何形状的不连续容易产生应力集中并伴随有疲劳现象,因此对此类部件进行疲劳寿命评估是分析设计的一个重点。文章首先利用有限元软件对该结构进行了计算,结果显示在过渡段与筒体的连接处应力值最大。并针对该应力条件,参照JB473295对该部件进行了疲劳计算。最后通过有限元结构疲劳分析加以验证。     

带裂纹自增强与非自增强高压容器的疲劳对比试验及失效分析

本文通过对带裂纹的高压容器进行自增强与非自增强的内压疲劳对比试验,研究了自增强处理方法对带裂纹高压容器疲劳寿命的影响。试验结果表明,自增强处理不但提高了内壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命,而且在一定条件下也提高了内壁和外壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命。同时自增强处理也能显著提高筒体与平板封头连接焊缝的疲劳寿命。根据试验结果,文中也对高压容器的疲劳失效特点作了分析。     

单燃料天然气发动机控制系统设计与试验研究

以单缸汽油机为对象，研制了天然气发动机单燃料电控喷射系统，进行了发动机供气系统设计、点火系统改进、空燃比优化、电控系统研制及发动机控制参数匹配试验等研究工作，试验结果表明，采用天然气电控缸内直喷技术可有效提高发动机的充气效率，使天然气发动机的功率基本恢复到原汽油机的水平。     

基于Workbench 防冲刺短节疲劳寿命分析

在井控作业中,高速、高压流体冲击防冲刺短节,产生脉动循环冲击载荷,易产生冲击疲劳。通过疲劳寿命理论计算得出防冲蚀短节满足疲劳强度要求。然后,根据材料的S –N 曲线,通过ANSYS Workbench 多物理场耦合分析平台完成对防冲刺短节流固耦合分析,得到作用于防冲刺短节的载荷谱。利用Ncode DsignLife 疲劳分析方法对防冲刺短节进行疲劳寿命数值模拟,采用疲劳安全系数作为疲劳强度失效评价标准,得到防冲刺短节关键区域安全系数均大于1,满足其疲劳强度设计要求,且安全系数云图与应力云图分布位置相同,说明数模结果具有一定指导意义。     

超临界1000 MW汽轮机高压缸温度场及应力分析

应用有限元分析程序分别计算分析了超临界1 000 MW汽轮机高压内外缸稳态运行时的温度场、热应力、机械应力及综合应力,并将高压内外缸分别计算的结果与高压内外缸合在一起进行计算的结果进行了比较.得出了该汽轮机高压缸较全面的强度数据,为汽缸的安全性评定和寿命预测提供了技术依据.     

涡轮盘应力场及破裂转速的有限元分析

涡轮盘是航空发动机关键件,其工作载荷复杂。对涡轮盘进行应力分析及破裂转速计算是轮盘设计的重要内容。运用参数化有限元设计语言（APDL）的知识和编程方法对某型高压涡轮盘参数化建模,并对其进行应力分析,求解涡轮盘的轴对称应力场。通过积分得到轮盘子午面的周向平均应力,进而得到试验环境下涡轮盘破裂转速,并进行了强度校核。理论解和数值解吻合良好,验证了APDL编程方法及ANSYS软件使用的正确性。     

基于ANSYS的平板塑件注塑模具热应力分析

以平板塑件的注塑模具为研究对象,运用ANSYS对其进行瞬态热分析,模拟注塑过程中各时刻模具的温度分布情况,并在模具温度最大时刻进行稳态静力分析,找出应力集中区域,为模具的疲劳设计提供一定的依据。     

尤拉屯高产气井完井管柱振动损伤研究

针对尤拉屯气田典型管柱在生产过程中高速气流诱发的振动问题，展开了管柱振动损伤研究，研究中采用了 大型有限元分析软件ANSYS 建立高产气井带封隔器油管柱振动的有限元模型。利用该模型对管柱进行了振动分析， 分析结果表明：离封隔器越远振动位移、速度和加速度的幅值越大。详细地研究了全井段油管柱的轴向应力变化、屈 曲损伤和中和点变化，同时分析了不同位置和不同产量下，屈曲管柱与套管柱的接触压力随时间的变化关系，为管柱 摩擦磨损损伤机理的深入研究提供了定量的数据。最后对管柱进行了疲劳寿命预测，为管柱振动损伤预防措施的提 出提供了理论基础。