T型单边焊接接头弯曲疲劳裂纹位置研究

对Q345钢的T型单边焊接接头在弯曲循环载荷下的疲劳裂纹产生位置进行了研究,并计算了结构件的名义循环应力最大位置(不考虑焊接引起的截面变化),实际循环应力最大位置(考虑焊接引起的截面变化)。结果表明:疲劳试验中的名义应力最大位置不能反映焊接结构件的真实应力分布情况,而通过考虑焊接引起的截面变化的理论计算和有限元仿真得出的应力分布较为准确,由此得到的最大应力处为焊趾处,与裂纹位置一致。     

基于有限元法的铁路货车车架结构分析与改进

利用三维建模软件建立了铁路货车车架模型。利用有限元分析软件对车架进行了结构简化,采用板壳单元对构架进行了网格划分,根据构架所受的实际载荷和约束建立构架的有限元计算模型。通过对构架进行有限元分析计算,得到构架的最大应力数值及其位置,找出车架的受力薄弱点,并对车架结构进行了改进。经过改进,降低了构架最大应力和变形量,最大应力小于材料的许用应力,最大变形也在弹性范围之内,可判断车架结构的强度是符合要求的,车架结构设计合理。     

地铁车体仿真分析及试验对比

通过对某地铁头车车体建立有限元模型,依据EN12663—2010《铁路应用一铁路车辆车体结构要求》标准加载工况并进行静强度和屈曲的仿真分析。然后与试验验证数据进行对比分析,找出应力较大位置以及误差较大位置,并分析各自产生的原因,为以后的设计和试验提供更好的参考依据。     

管板式换热器的有限元分析

本文采用ANSYS软件的有限元分析技术,以一普通固定管板式换热器为例,在对管板进行合理简化后,采用实体单元SOLID186建立了管板结构的有限元模型。考虑温度载荷和压力载荷两个主要因素,对管板结构进行有限元分析得出应力云图和应变云图及最大应力和最大变形的危险位置。同时对管板结构进行模态分析得到其固有频率和振型。为换热器管板的设计计算提供了理论依据,为进一步的结构优化提供了参考数据。     

6200型柴油机气缸盖强度的有限元分析

利用现代计算技术,建立了6200型柴油机缸盖的实体模型和有限元模型,利用发动机热力仿真软件、CFD软件与有限元软件的交叉计算为气缸盖的强度计算提供了温度场和传热系数分布等边界条件。在此基础上,对该柴油机功率提升前、后的气缸盖在柴油机装配状态下和最大功率工况时拉应力情况进行了计算分析,确定了不同情况下的缸盖产生最大拉应力的位置。对气缸盖的疲劳强度安全系数进行了计算分析,为生产部门提供了参考。1000h的可靠性试验证明了计算结果的合理性。     

腊寨水电站混凝土重力坝运行期应力分布仿真计算

为了研究重力坝运行期各工况应力分布情况,以腊寨水电站混凝土重力坝为研究对象,通过非线性弹塑性有限元法进行重力坝运行期各工况应力分布仿真计算,同时采用《混凝土重力坝设计规范》(NB/T 35026—2014)计算并与有限元计算结果进行对比分析.结果表明各静态工况中,最大拉应力和压应力均发生在溢流表孔坝段模型下的正常蓄水位工况,最大拉应力为2.82 MPa,作用位置为坝踵周围,最大压应力为2.51 MPa,作用位置为下游坝趾处,而挡水坝段的压应力值为1.84 MPa,作用位置在洞室周围;各抗震工况中,最大拉应力发生在挡水坝段模型下的"正常+地震"工况,其值为4.01 MPa,作用位置为闸墩与溢流面结合处周围,超出了混凝土的动态强度,需要对其进行配筋;最大压应力发生在冲沙孔坝段模型下的"正常+地震"工况,其值为3.25 MPa,作用位置为边墙周围,小于混凝土的抗压强度.有限元计算比《混凝土重力坝设计规范》计算得到的应力小,能基本反映结构实际受力情况,据其选定的混凝土结构为较优结构.     

高速受电弓上框架有限元分析及结构优化

针对电力机车高速受电弓上框架顶管裂纹故障多发问题,利用有限元法对原结构进行了应力计算.通过对比故障实际发生位置和有限元计算结果,验证了计算方法的有效性.根据有限元分析结果,对顶管和整体框架结构分别提出了优化方案.     

枕梁与转向架接口焊缝强度优化分析

车体在车辆运行过程中会受到各种冲击载荷,而枕梁支撑车体载荷,直接把车体的各种载荷传递到转向架,因此枕梁和转向架接口的强度是否满足设计要求,直接关系到列车运行的安全性能。基于EN12663-2010标准研究转向架接口6种载荷工况下的静强度,研究段焊和塞焊孔对计算应力的影响,给出优化方案。利用美国ASME-2007标准中的结构应力法,研究重点部位焊缝疲劳寿命,给出焊缝等效结构应力分布规律,针对危险位置进行打磨处理,使其疲劳寿命显著提高。     

3MDZK-12型棉花打顶机机架的力学分析与优化

利用有限元分析软件ANSYS12.0对现有的3MDZK-12型棉花打顶机机架进行分析计算,结果显示:工作时机架的最大应力分布在主梁中部,最大变形在后梁中部,与实际观测变形位置相符.为此,以计算结果为依据,对机架进行了大量的计算机处理的应力值比较,进而对机架的结构进行了改进优化.计算分析结果为棉花打顶机的设计和使用提供了理论支持.     

板蓝根收获机挖掘铲的设计与有限元仿真分析

为解决板蓝根收获机在作业过程中存在挖掘阻力大、铲面易壅土的问题,依据板蓝根自身特性及种植农艺要求,设计了4UD-600型板蓝根收获机,其作业幅宽600mm,最大挖掘深度为500mm,可一次完成板蓝根的挖掘、土药分离和成条侧出铺放。阐述了收获机的工作原理,对其挖掘铲进行了设计和主要参数的计算,并利用SolidWorks软件中的有限元分析插件Simulation对该挖掘铲进行了静力学分析,最后进行了试验验证。设计采用固定式三角平面挖掘铲,通过动力学分析构建工作阻力模型,依据动量定理、动能定理及几何关系进行计算,确定出挖掘铲的最佳入土角α=19°～23°,铲长L=360～400mm,铲刃张角θ=55°。有限元静力学分析结果显示:挖掘铲的应力主要集中在3个螺纹孔处,且最大应力分布在铲的背面离铲尖较近的两个螺纹孔处,最大应力值为22.44MPa,远小于挖掘铲的许用应力220.6MPa,强度满足设计要求;而产生最大位移的位置为铲尖,变形值为0.09184mm,与整个铲相比此变形量很小,可以忽略。试验结果与仿真结果基本一致,在误差允许的范围内,满足设计要求。     

大型块基型泵房结构力学响应的三维有限元分析

结合镇江市某抽水站，采用有限元方法对其大型块基型泵房结构进行建模，按照工程结构设计时的各荷载工况，对泵房结构的力学响应进行三维有限元分析。根据泵房的位移、应力的最大值和位置以及典型断面的节点处位移、应力值，对泵房结构的位移、应力情况进行分析，并对该抽水站的整体结构设计进行评价。根据后处理结果得到有限元计算的最大拉应力位置和内力值，通过一些典型断面分析产生较大拉应力的位置及其原因。本文的研究对今后类似大型块基型泵站的结构设计具有一定的参考价值。     

克田混凝土拱坝三维有限元分析研

采用三维有限元方法对克田混凝土拱坝在多种荷载组合下的坝体应力及变形进行了计算,结果表明,坝体变形与应力及变形均符合有限元计算的一般规律。坝体最大位移在允许的范围内。坝体上游面应力偏大,但是进行有限元等效应力核算后,计算结果基本在规范允许的范围之内。     

两种本构模型的土石坝应力变形分析比较

分别利用邓肯-张模型与椭圆—抛物双屈服面模型对深厚覆盖层上的狮子坪心墙堆石坝进行了应力变形三维有限元计算,分析了两种本构模型应力变形计算结果的差异。结果表明,两种模型计算的坝体变形和应力分布规律基本一致,但也存在一些差异。双屈服面模型计算的坝体最大沉降比邓肯-张模型结果小2.2%。双屈服面模型计算的最大顺河向水平位移与最大竖向沉降之比为0.22,与已有多个工程监测资料比较接近,而邓肯-张模型结果则偏大,为0.37。采用心墙拱效应系数R来对心墙拱效应进行评价,结果显示邓肯-张模型计算的心墙拱效应更强烈。邓肯-张模型计算的上游坝壳小主应力降低更显著,但均未出现拉应力。     

基于多体动力学和有限元法的柴油机曲轴强度分析

基于有限元与多体动力学分析法,对某12缸V型柴油机曲轴进行强度与应力分析。首先根据已知机型的工作原理以及连接方式,运用AVL EXCITE软件建立完整的曲轴系多体动力学模型。然后建立曲轴、主轴承壁、发电机转子有限元模型,用子结构法缩减后,导入AVLEXCITE模型中进行多体动力学计算,得到各主轴颈的受力情况并对其加以分析。最后通过应力恢复得出该曲轴各时刻应力分布情况,确定了曲轴上应力最大的位置,并对该处进行疲劳强度校核,计算得出该曲轴满足强度要求。     

考虑球铰运动的焊接前悬架有限元分析

对某型越野车的焊接前悬架进行了静态有限元分析,球铰处的运动通过限制有限元单元自由度的方式实现,同时对一些典型工况做了分析计算,给出了其中最大应力分布云图。试验结果表明,应用该有限元模型得到的计算应力与试验结果吻合较好。     

基于多工况台架试验载荷的轮毂轴承受力分析

为了分析台架试验载荷工况对轮毂轴承疲劳寿命的影响,建立了轮毂轴承接触分析的三维有限元模型.分析计算在三种台架试验工况(径向、轴向及径向、轴向联合承载)下,轮毂轴承内外圈的最大应力位置与应力分布规律.模拟结果表明,轮毂轴承径向承载的Mises应力水平最高为3392MPa,径向、轴向联合承载应力水平次之为2431MPa,轴向承载应力水平最低为1960MPa;最大接触应力面积都为一小尖角,但不同工况分布位置不同,并随着应力的递减,等值应力面积逐渐增大:在三种工况下风外圈滚道与滚动体接触处的最大接触应力沿周向呈现不同的分布趋势.建模规则和分析结果对轮毂轴承的设计与生产具有一定的参考价值.     

龙滩水电站左岸拐弯坝段动力结构

基于线弹性三维有限元法，采用振型分解反应谱法，对龙滩水电站左岸拐弯坝段设小机组进水口方案和取消小机组方案分别进行了动力计算分析，研究了该坝段的位移和应力分布规律。结果表明:两种方案下的位移变化规律一致，总位移最大值出现在坝顶的同一位置；坝体主要截面的坝踵处出现了较大的拉应力，坝趾处也出现了不常规的应力集中现象，但拉应力区域都很小；各截面的最大压应力都在混凝土抗压强度之内；该坝段满足抗震要求。     

CY4102BZQ型柴油机机体强度有限元分析

应用Pro/E三维软件和I-DEAS有限元软件 ,建立了CY4 1 0 2BZQ型柴油机机体的有限元模型 ,对其进行受力分析 ,确定了机体的最大应力部位。同时对机体进行了预紧和爆发两种工况的应力试验 ,表明计算和试验结果有很好的一致性 ,验证了模型的精确程度 ,为机体的可靠性设计提供了依据     

基于Abaqus的离合器分离拨叉有限元分析

离合器分离拨叉刚度较低、变形过大会造成自由行程过大,即离合器分离不彻底。在不改变材料和装配条件的前提下进行结构改进,可使其刚度达到目标值。通过对原模型进行有限元仿真,可计算出最大应力以及显示应力集中的位置。根据仿真结果,提出优化方案并对优化模型进行有限元仿真,计算出其刚度值。为了尽可能地减少仿真与试验的误差,此分析的载荷、约束及接触关系的设置都与试验设置保持一致。根据原模型的仿真结果与试验结果对比,误差在10%之内,故优化方案的计算结果精确度很高,可制作样件进行试验。这样可极大地缩短研发周期,降低研发成本。     

底端约束对封闭式坝体防渗墙应力计算的影响

针对当前土石坝加固工程中大量实施的封闭式坝体防渗墙,分析不同底端约束形式对墙体应力变形计算结果的影响。分别采用固定约束和接触约束两种底端约束形式对防渗墙的应力与变形进行有限元计算,对比分析两种约束形式对墙体应力变形计算结果的影响及规律。分析结果表明,不同底端约束形式对刚性墙体应力的有限元计算结果影响较为明显,且在不同弹模基岩中表现出不同的影响特征。分析结论可为类似加固工程中防渗墙的应力变形计算提供参考。