指数型变幅杆的模态分析

应用AN SYS通用有限元程序对指数型变幅杆进行了模态分析,得到了纵振动共振频率,位移节点,放大系数等参数。与理论分析结果比较,表明有限元法获得了较高精度。     

生物3D打印活塞式喷头有限元辅助研究

针对国内外活塞挤压喷射生物3D打印研究中,存在过于依赖实验研究、缺乏系统理论分析的问题,提出了有限元辅助分析与设计的方法。利用流体力学相关理论和有限元分析软件ANSYS建立了活塞式喷头挤出过程的流体动力学仿真模型,分析了喷头各项设计参数（喷嘴长度、喷嘴直径、接头长度、接头直径、各变径过渡夹角等）对挤出过程的影响,通过实验验证了喷嘴直径和喷嘴长度对挤出过程产生的影响。研究表明：喷嘴越长,缸体内所需的挤出压力就越大;喷嘴直径越小,挤出压力对其变化就越敏感。该方法能够对生物3D打印活塞式喷头的设计提供一定的理论参考。     

微孔超声振动钻削装置设计

针对目前传统钻床钻削微孔存在的局限性,基于超声振动钻削基本理论,课题组设计了一套超声轴向振动钻削装置,用于对微孔进行钻削加工。并基于ANSYS软件运用有限元法对超声振动装置的核心微孔部件变幅杆进行动力学特性仿真研究,得到变幅杆的固有频率和振型以及在变幅杆达到共振时的自由端振幅,从而获得变幅杆的振幅放大系数等参数,设计了高振幅放大比变幅杆。该超声振动钻削装置可直接安装在摇臂钻床主轴上进行微孔的钻削加工,并得到高质量的微孔。该设计有效解决了传统钻削的不足。     

泵组浮筏隔振系统参数设计及性能分析

对浮筏隔振系统的动力参数进行研究设计,通过Matlab编程分析不同质量比和刚度比对系统动力特性的影响。分析表明:质量比的影响主要体现在系统的第2个共振频率之前,随着质量比的增大,力的传递率变小,系统的隔振性能逐渐提高;刚度比的影响较为复杂,刚度比越大,系统的振动衰减越快,但同时也会使系统的第1个共振频率变小,使其隔振频带减小。最后利用ANSYS有限元软件对所设计的浮筏隔振系统的隔振性能进行数值模拟研究,对所设计系统的隔振性能进行分析研究。     

销连接受力特性的数值仿真

为得到耳板和销轴的真实受力状态和一些接触受力特性，对比考虑接触应力的非线性理论分析结果和有限元软件ANSYS仿真分析结果，然后分析不同的销轴直径对耳板应力产生的影响，随着销轴直径的减小空隙的增大，接触压力值和最大拉力值都在增加，呈上升趋势，压力值增加的幅度远大于拉力值。     

某轨道试验车非线性有限元结构动力学分析

为检验用于标定实验的某轨道试验车是否符合设计要求,对其进行动力学分析。首先采用UG对某轨道试验车进行三维建模,其次利用Abaqus软件建立某轨道试验车的结构动力学有限元模型,最后运用隐式时间积分动力学方法模拟该轨道试验车的牵引和制动过程,并获得整车动态响应和车体的应力、变形以及关键部件应力云图。结果表明:该轨道试验车的车体和关键部件满足设计要求,但牵引系统-牵引杆不满足强度设计要求。分析结果为进一步改进牵引杆结构提供了理论依据,也为轨道试验车的设计提供了参考。     

有限元分析热障涂层孔隙对其热力行为的影响

涂层的微观结构决定涂层的热物理及力学性能。针对等离子喷涂热障涂层中孔隙的形貌特征及其在涂层中的位置,基于ANSYS有限元软件,分析涂层中的孔隙对涂层隔热性能及热应力状态的影响。结果表明:在利用椭圆来表征涂层中不同形貌的孔隙时,椭圆形孔隙的短轴与长轴之比越小,即孔隙面积越小,则涂层的隔热效果越差;当孔隙面积相同时,孔隙的细长化有利于提高隔热效果;孔隙位置不影响涂层的隔热效果;在一定范围内,孔隙的位置越靠近涂层表面或界面,对其表面或界面的残余应力影响越大,涂层越容易失效;靠近涂层表面或界面的孔隙形貌变化不影响涂层表面与界面处的残余应力分布。     

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。     

高速公路加宽工程路面结构应力及适应性研究

公路改扩建是高速公路建设的重要课题。基于国内外研究现状,结合工程实际建立有限元模型,研究地基处理前后路面结构层附加应力响应,计算路面结构层的强度发挥率,确定应力控制层,制定差异沉降控制标准。主要结论为：路面底基层的强度发挥率最大,为路面应力控制层;通过改变复合地基桩体和格栅参数,同时考虑安全系数,得出差异沉降控制标准为05%。对应的处理措施为：桩体模量为10.0 GPa、桩体长度为15 m、桩体间距为2.0 m;格栅模量为1.0 GPa、格栅长度为7 m。     

过渡圆弧结构在火管锅炉中的应用

针对火管锅炉管板与壳体连接结构的设计过程中,常常依据设计者的经验设计而无法进行精确的结构优化。文章对给定的3种不同过渡圆弧半径的火管锅炉结构采用有限元分析方法进行热应力分析,得到连接管板与壳体的过渡圆弧应力集中部位,通过对比3种过渡圆弧半径的应力分布和位移状况,建议优化设计圆弧时R取值不宜过大,与此同时也要保证最大应力区的应力在许用的范围内,这对类似结构下的优化设计提供了有力的依据。