有限元法分析柴油机活塞温度场

该文以热负荷较大的2135型柴油机的硅铝合金活塞为研究对象,通过有限元分析软件MSC.Patran和MSC.Nastran进行有限元模拟计算,结合试验测得值对活塞进行温度场分析计算,以得出活塞在热负荷作用下的温度分布,进而为活塞的结构改进和优化提供重要依据。     

薄壁四点接触球轴承配合接触特性有限元分析

在实际情况下,薄壁四点轴承与轴承座、轴的配合对薄壁轴承载荷分布、承载能力、轴承刚度有着很大影响。建立腕关节薄壁四点接触球轴承—基座—空心轴构成的轴承系统有限元模型以模拟轴承配合,从而选择最佳配合模型,对实际情况下的轴承配合具有指导意义。基于 ANSYS 有限元软件建立薄壁四点接触轴承不同配合的有限元模型,通过对不同配合模型接触特性进行有限元分析,得出薄壁四点接触球轴承较为精确的椭圆接触区域形状和四点接触状态。对于轴承配合模型 H7 在内外套圈与空心轴及基座接触时有明显应力集中现象,由于轴承滚珠并非在侧面对称,导致轴承与基座及空心轴在靠近滚珠的一边出现应力集中情况。对不同配合的有限元模型进行静态接触特性分析,发现各轴承配合整体等效应力最大值、外圈等效应力最大值、接触应力最大值、基座等效应力最大值区别不大,选择 K7/j7 的轴承配合模型才能使轴承内圈与空心轴的最大等效应力最小。计算结果较为精确地模拟了薄壁四点接触球轴承的接触特性和载荷分布规律,对于实际情况下轴承装配具有一定指导意义。     

钢结构反力架系统力学性能研究

钢结构反力架系统是开展土木工程结构静力、拟静力试验的重要设备。在试验过程中,钢结构反力架系统的力学性能将直接影响试验结果的可靠性。因此,该文以拟静力试验加载全过程的钢结构反力架系统为研究对象,通过测点布置钢结构反力架的关键受力位置,使用软件Midas对刚度变化进行有限元分析,验证有限元模型的正确性。结果表明：在水平荷载加载前后,同位置测点应力最大相差28.08%,各测点应力变化较小;Midas计算的钢柱应力与对应试验测点应力最大相差21.64%,钢梁应力与对应试验测点应力最大相差23.97%;在竖向荷载情况下,钢梁Midas位移计算结果与参考手册的误差为18.92%,但通过理论与有限元误差分析发现,Midas计算模型更符合实际边界条件,位移计算结果也更准确;选取相应的设计规范对钢梁进行刚度校核,发现钢梁的刚度条件远小于各规范的限值,证明钢结构反力架系统满足设计和大型试验加载精度的要求。该文的研究结果可为工程结构实验室钢结构反力架系统的设计和优化提供参考。     

自反力空间钢桁架教学模型系统

针对钢结构在工程中的应用,教学中结合工程实践和教学要求,自行研发了一种自反力空间钢桁架教学模型系统。该教学模型系统包括钢桁架结构、自反力框架约束系统、电控/手控加载系统、应变挠度测试系统。在模型设计完成后进行了有限元分析,得到模型各节点加载下结构理论应力及变形数据,及加载位置与变形、应力的关系,从而为教学实践提供理论参考。     

基于有限元方法的铁塔结构虚拟仿真分析试验

分析和提高铁塔杆件的承载能力对于预防铁塔倒塌事故具有重要意义。鉴于此，该文结合铁塔结构有限元分析和虚拟仿真分析，研发了一套铁塔结构强度虚拟仿真试验系统。将输电铁塔简化成平面有限元模型，并采用Python编写了铁塔的有限元虚拟仿真分析程序，得到铁塔杆件在不同载荷下的内力变化规律，以及铁塔受压构件的承载能力；使用可视化方法直观展示铁塔的结构模型、杆件应力、杆件承载力以及杆件应力随载荷变化和分布状态，并模拟实际输电铁塔的加载过程。通过该仿真试验系统，技术人员可了解铁塔结构的受力情况，便于优化铁塔杆件材料和辅助材的布置方案，从而提高杆件的实际承载力，并完善铁塔结构的设计。     

双向加载式汽车桥壳疲劳试验机设计与仿真分析

双向加载式汽车桥壳疲劳试验机和目前普遍应用的单向加载式桥壳疲劳试验机相比较,前者能够更真实地反映桥壳在汽车运动过程中的受力情况,因此设计了一款双向加载式汽车桥壳疲劳试验机。以13 t的货车桥壳为研究对象,通过分析汽车不同工况下桥壳的受力情况,确定了试验机的整体结构;应用CATIA建立试验机的三维模型,并通过ABAQUS对试验机的关键零部件进行有限元仿真,验证了这款双向加载式汽车桥壳疲劳试验机结构的可靠性。     

某柴油机连杆强度的有限元分析

有限元分析是柴油机零部件结构强度分析中一种实用、可靠的方法。以某柴油机连杆为研究对象,对其建立实体模型,并利用有限元分析的软件平台,对连杆强度进行分析。在应用有限元方法对柴油机连杆进行静力分析过程中,研究连杆在最大受压状态和最大受拉状态的两个极限受力状态情况,为连杆的改进和设计提供可靠的依据。     

轴系横向振动边界参数的确定及轴承位置优化

通过对实船轴系可测试轴段进行横向自由振动模态测试,得到其固有频率及振型。并在有限元软件ANSYS中进行仿真,利用测试得到的固有频率及振型来确定轴系的边界参数,即轴系支撑刚度,得到一个正确的仿真模型。之后,根据振动模态分析原理进行中间轴承的位置优化。在一定螺旋桨激励力下,可将中间轴轴承振动位移减小一个数量级。     

邢钢红圈轧机轴承定位螺栓的剪应力分析

轴承定位螺栓是红圈轧机的关键零件。本文通过对轴承定位螺栓建模,使用ANSYS软件对其在最大轧制力作用下受到的剪切力进行有限元分析,根据该零件受力特点和弹性力学理论对其结构进行了改进,为设计轧机结构参数提供了理论上的依据。     

反应堆厂房结构静力弹塑性研究

为探究不同侧向力加载模式下反应堆厂房结构静力弹塑性响应,确定开裂结构损伤指标。运用有限元分析软件ABAQUS建立反应堆结构三维有限元分析模型,采用三种不同侧向力加载模式,进行结构Pushover分析,得到结构Pushover曲线。确定出不同侧向力加载模式下,结构发生开裂破坏时的顶点水平位移值。对比不同侧向力加载模式下结构Pushover分析结果,确定出结构发生开裂破坏时的顶点水平位移损伤指标为20.60 mm。为评估反应堆厂房结构抗震裕度提供参考。