姚家平水利枢纽工程钢岔管结构型式选择与CFD研究

结合姚家平水利枢纽工程的总体布置,对主电站引水系统对称Y形和非对称Y形月牙肋钢岔管两种结构型式分别进行了三维有限元应力分析和CFD三维流场计算。计算结果表明：对称岔管两腰部位应力分布均匀,肋板尺寸较小;但在主支锥管相贯线内表面A点附近出现较大的应力集中现象,因此对称岔管满足强度所需的管壁厚度大于非对称岔管。在水力学方面,非对称岔管两支管的水头损失不相等,其中与主管同轴线的直支管水头损失最小,斜支管水头损失最大,但没超过对称岔管的0.358 m,说明从岔管部位水头损失和水流流态上看,非对称岔管也稍优于对称Y形岔管。综合考虑岔管结构和水力学特性以及工程地形等因素,建议姚家平水利枢纽工程中主电站引水发电系统选择非对称Y形岔管布置方案。     

垄上灭茬刀优化设计与试验

针对灭茬刀耕作阻力大、磨损严重等问题,优化设计了灭茬刀及刀辊。通过理论分析,得到影响灭茬刀耕作阻力和损伤情况的因素为灭茬刀正切刃滑切角、侧切刃滑切角和弯折角,并确定灭茬刀作业状态稳定时正切刃滑切角的取值范围为0°～16°,侧切刃滑切角的取值范围为47°～68°,弯折角的取值范围为90°～130°。在有限元软件ABAQUS中对土壤建立Drucker-Prager本构模型,并进行了灭茬刀切割土壤的运动学仿真试验,设计为三因素三水平正交试验。结果表明:影响灭茬刀作业过程中应力和应变变化的主次因素为侧切刃滑切角、弯折角、正切刃滑切角,当正切刃滑切角16°、侧切刃滑切角68°、弯折角110°时,灭茬刀的应力和应变较优,且方差分析得到各因素对应力和应变的影响均显著。田间试验结果表明:优化设计的灭茬刀较行业标准灭茬率提高9.57%,碎土率提高6.6%,灭茬深度稳定性系数提高4.2%,灭茬刀作业效果优良。     

基于CATIA的平底三梁钢岔管辅助设计系统开发与应用

平底三梁钢岔管结合了月牙肋和三梁岔管的特点,整个钢岔管底部平齐,有利于解决管道系统检修排水难题;但其结构复杂,无可靠的结构力学计算方法。在进行岔管设计优化或者设计变更时,需采用有限元软件反复建模计算,流程繁琐,工作量大。通过CATIA软件二次开发计算机辅助设计系统进行平底三梁钢岔管体型设计和有限元分析,可有效提高设计效率和精度。程序系统按岔管布置形式开发的对称和卜形两个模块,均包括体型设计、三维建模、网格划分、数据转换等功能。采用程序系统进行埋藏式平底三梁钢岔管与围岩联合承载设计,可使计算结果更加合理,管壳和加强梁尺寸得到进一步优化,应用前景非常广阔。     

基于有限元法的大豆种子碰撞模拟分析

针对大豆种子在脱粒过程中与脱粒机械部件碰撞导致其机械性损伤而影响出苗的问题,基于合农60品种参数统计的结果,利用有限元法模拟大豆种子的碰撞过程,分析其内部应力分布与位移形变随时间的变化。首先,通过全因素试验分析碰撞速度及接触半径对最大应力及最大位移的影响。结果表明,在信度水平为0.01时,对于最大应力和最大位移试验指标,接触半径和碰撞速度两因素对其影响都极显著;其次,研究了不同大豆种子体积对最大应力及最大位移的影响。在长度、宽度和厚度方向的撞击过程中,随着大豆种子体积的增大,撞击过程中最大应力都呈现先增大再减小的趋势;随着大豆种子体积的增大,撞击过程中最大位移都呈现线性增大的趋势。     

某直列六缸柴油机曲柄连杆机构疲劳分析

以某六缸柴油机的曲柄连杆机构为研究对象,使用多体动力学及有限元法对其进行疲劳计算,得到了曲轴和连杆的动态应力情况和安全系数。结果表明,该分析方法可以作为发动机开发过程中的有效工具,能够获得良好的预测结果。     

斜撑对塑料大棚侧壁纵向刚度的影响

用有限元法研究了塑料大棚骨架侧壁斜撑对其纵向刚度的影响 ,得出斜撑数量、斜向及位置与刚度的基本关系 .     

免耕播种机缺口圆盘刀有限元静强度分析

采用ANSYS软件对免耕播种机缺口圆盘刀进行了有限元静强度分析。通过定义单元类型、材料属性，对圆盘刀进行了网格划分，从而生成了圆盘刀的有限元模型，载荷为切割作物秸秆的切割阻力以及切破地表、挤开土壤的切土阻力。通过求解圆盘刀的有限元模型，得到刀片的应力分布图，为缺口圆盘刀的设计和优化提供了理论依据。     

农业机械手转向机构中柔轮的有限元分析——基于谐波齿轮传动

采用有限元法研究农业机械手转向机构传动中柔轮的变形和应力状态.应用参数化造型软件Pro/E对柔轮进行三维参数化实体造型,然后将实体模型导入ANSYS中进行分析并得出结论.在分析过程中,采用扫掠分网法使柔轮齿圈上的单元尽可能为规则六面体,提高了计算精度,使计算模型更加接近实际情况.为此,采用的方法以及得出的结论可为谐波齿轮柔轮的改进、优化以及设计提供有益的技术和理论支持.     

加热器支撑孔板应力分析

文章采用常规设计标准设计的加热器筒体、球形封头、支座等结构符合相关标准要求,强度校核合格。采用有限元法,利用ANSYS分析软件,通过简化与建立模型、划分网格、施加载荷与约束计算某加热器的支撑部分、穿孔承载板等结构的应力分布,并基于JB4732-1995《压力容器分析设计》标准,进行评定。     

履带自走式旋耕机箱体仿真分析与优化

传统的经验设计法往往造成履带自走式旋耕机应力分布不合理且动特性不佳.笔者利用有限元分析的方法建立有限元计算模型,并对1GZ-180型履带自走式旋耕机箱体部分进行了改进设计,提高了箱体抵抗外界低频振动激励的能力.