农业机械空间薄壁杆系结构的有限元分析

空间梁单元应力的有限元计算是农业机械设计中的重难点,尤其是关于闭口截面的空间梁单元,其需要非常烦琐和复杂的应力计算方法,出于降低计算难度的目的,需要对应力计算方法进行简化和创新。基于此,笔者首先概述了有限元法和避免计算空间梁单元应力的原因,然后分析了应力计算方法,并且建立有限元解算程序,最后与计算实例相结合证明有限元解算程序的准确性。仿真结果表明,笔者建立的有限元数值解法有非常高的稳定性和准确性,建立的程序能够满足计算精度较高的要求,能够满足实际使用需求。     

YB3A型玉米联合收割机底盘机架强度分析方法研究

研究了玉米联合收割机机架强度分析的方法,验证了底盘机架设计的可行性.机架的有限元计算模型以往多采用梁单元进行离散化,但采用梁单元不能得到详细的车架应力分布结果,尤其不能得到车架局部如横梁与纵梁连接处的应力状况,而连接处的应力水平较高且变化剧烈,因此采用了板壳单元建立车架模型.对原始方案和改进方案进行对比分析发现,改进方案应力分布和刚度方面均较好,并且节省钢材.     

一种面向非线性材料的二维高阶ANCF梁单元

对二维高阶绝对节点坐标(ANCF)剪切梁单元位移模式进行研究。通过在剪切梁单元位移模式中引入x²y项构建了一个新的二维二节点高阶剪切梁单元,其多项式系数与x³项共用。运用连续介质力学理论以及Yeoh本构模型建立了单元非线性弹性力矩阵,并基于绝对节点坐标法推导和建立了系统运动微分方程。利用静力学以及动力学算例进行单元模型的验证和分析。将单元的计算结果分别与不同的ANCF高阶单元以及ABAQUS软件的仿真结果进行比较。结果表明,引入了x²y项的二维ANCF剪切梁单元在大变形以及非线性弹性力问题中具有较高的分析精度和单元收敛性能。     

青龙水电站拱坝结构应力研究

拱坝是复杂的空间壳体结构,结构应力非常复杂,深入分析其应力应变性能,对拱坝体形优化设计和安全评价有重要意义。结合湖北省青龙水电站拱坝工程,采用拱梁分载法及有限单元法对该拱坝进行结构应力分析,为进一步的体形优化设计提供参考。     

汽车惯性参数测量试验台运动学分析与计算方法

提出一种汽车惯性参数测量试验台,通过模拟汽车的侧倾、俯仰和横摆运动测量汽车的惯性参数。在对试验台的结构、控制方案和解算原理研究的基础上,采用多体动力学方法对试验台的运动学特性进行了分析,推导了定轴转动的惯性参数解算公式,并根据试验测量数据进行惯性参数的计算;在试验过程中,由于在主模态运动过程中会产生一定的副模态运动,为了验证定轴转动解算公式的精确性,建立了考虑试验台耦合运动的定点转动惯性参数解算公式,根据试验测量数据利用非线性最小二乘法对惯性参数进行辨识,辨识结果与利用定轴转动解算公式求解值和理论值进行了对比。结果表明:汽车惯性参数测量试验台的解算精度满足设计要求。     

一种轿车扭转梁的疲劳寿命计算方法研究

对一种轿车扭转梁在台架扭转疲劳试验中的疲劳寿命计算方法进行了研究。应用模态瞬态有限元分析方法对这种疲劳试验进行了模拟,计算出有限元模型中关键单元的带符号Von Mises应力时间历程。应用基于局部应力-应变法的软件处理该应力时间历程的稳态段,计算疲劳寿命。结果表明,该计算疲劳寿命相当接近于这种扭转梁的平均试验寿命。     

半承载式客车车身梁体混合有限元模型分析

在梁单元模型的基础上,采用将复杂部件构建体单元模型的方法建立了半承载式客车车身结构的梁体混合有限元模型,对车身结构进行了强度、刚度和模态分析。并通过静态应力实验,验证了模型的正确性。通过对客车车身结构的应力、位移和模态分析,为客车车身结构的改进和轻量化设计提供了依据。     

基于整体曲轴梁单元法的曲轴变形和轴承负荷计算

以某四缸内燃机曲轴为研究对象,探讨了多缸内燃机曲轴轴承负荷和曲轴变形计算的整体曲轴梁单元有限元方法。与计算多缸内燃机曲轴轴承负荷的传统方法比较,该方法更接近实际,可以直接且同时计算所有主轴承负荷。与整体曲轴体单元法加以比较,可见整体曲轴梁单元有限元方法是一种简单、方便、省时,计算精度满足要求的曲轴变形计算方法。     

蜗壳外围混凝土应力分析的简化方法

对水电站蜗壳外围混凝土应力分析进行了评述,提出联合承载结构形式的蜗壳外围混凝土应力分析的简化计算方法,并结合实际算例说明简化计算方法的应用情况,其计算结果与有限分析成果十分接近,能够满足实际工程的需要。     

一种新型基于共用系数的二维 ANCF 高阶梁单元

在现有的梁单元基础上,通过共用系数,提出了一种新的二维ANCF横向高阶剪切梁单元。通过连续介质力学方法对单元进行弹性力建模,建立了单元动力学方程。通过理论推导证明了新单元能够较好缓解泊松闭锁问题。并且通过静力学、动力学等数值实例进行了仿真求解。将新单元与有限元结果与现有梁单元计算结果进行对比,发现相对现有梁单元,新单元收敛精度大大提高,与有限元结果基本一致;证明了新单元对泊松闭锁问题的处理可行性。     

基于3D塔架结构的随机动力响应分析

在随机载荷的激励作用下,系统塔架结构产生了一系列的随机性动力响应。利用有限元方法对塔架结构建模,并应用随机振动理论和有限元方法对塔架结构进行随机性动力响应分析,推导了结构在随机载荷激励下的位移、应力响应的功率谱和均方值的计算公式,这为以后分析塔架结构随机动力响应提供了计算理论;同时给出算例,分析结果,最终肯定了该理论的可行性和必要性。     

转鼓试验台转鼓的有限元建模与分析

建立了车辆转鼓试验台转鼓的有限元计算模型,并对转鼓模型进行了应力变形分析计算和疲劳分析,为结构设计提供理论依据。     

柴油机气缸套热-结构耦合有限元分析

利用有限元分析软件ANASYS,对YZ4105QF柴油机气缸套进行三维有限元分析,在考虑各组件接触关系的基础上,计算了气缸套在热-结构耦合作用下的应力场和位移场分布情况,与试验结果良好吻合,为改进设计提供参考。     

电机-减速一体化壳体有限元分析

纯电动汽车减速器壳体是支撑和保护壳体内部齿轮轴系的重要部件,有必要对减速器壳体结构进行强度校核计算。由于电机-减速一体化壳体的结构比较复杂,并且在减速器工作过程中,壳体承受的载荷也比较复杂,因此不能使用传统的理论力学计算壳体的强度。应用有限元法对壳体的强度进行计算,求解各个轴承座承受的载荷大小,建立壳体有限元模型,求解计算后得到壳体的应力及位移分布云图,并分析验证壳体是否满足强度和刚度的要求。     

油缸未焊接部位的应力强度因子分析

应力强度因子K是断裂力学分析的一个重要内容,本文将油缸底盖与缸体间的未焊接部位视为内含圆筒形裂纹,在裂纹处采用了“1／4”弯曲奇异单元进行三维有限元分析,由裂纹面上的位移外推应力强度因子计算式,计算了油缸受内压和轴向载荷的K值。此研究为三维裂纹体的进一步分析打下了基础,是油缸优化设计关键的一步。其计算方法也可运用于类似结构的压力容器。     

车辆—路面计算机仿真系统中的沥青路面应力应变分析

以半刚性基层沥青路面为对象，研究了路面的应力应变模型和计算方法，通过分析沥青路面层的变形过程，建立了半刚性基层沥青混凝土路面的Vanderpoel粘弹性分析模型。将有限元数值计算方法和粘弹动力学理论有机地结合起来，用于半刚性基层沥青混凝土路面的应力应变分析，通过与传统路面力学的弹性层状体系理论、弹性有限元理论、弹性半空间理论等计算方法的比较，并通过大量足尺路面加载试验，验证了采用该模型和计算方法的有效性。     

旋耕机零部件结构改进和减重研究

传统的经验设计法往往造成旋耕机结构笨重、应力分布不合理且动特性不佳。作者利用有限元分析和模态试验相结合的方法建立了可靠的有限元计算模型，并对１Ｇ－１７５旋耕机进行了改进设计，获得了质量轻、结构应力分布合理且动特性好的改进机型１Ｇ－１７５Ａ。     

环保垃圾车刮板有限元分析及轻量化设计

刮板是环保垃圾车收集垃圾的主要工作部件。本文建立了刮板的三维模型和有限元模型,获得了最大载荷作用下各部位的应力应变的分布,并根据有限元模型计算了模态频率和模态振型,最后采用灵敏度分析方法对刮板结构做了轻量化设计。改进后的方案已经应用于实际生产,降低了材料成本。     

装载机工作装置的有限元分析

以装载机的工作装置为研究对象，建立一种新的有限元力学模型，对工作装置进行简化，忽略一些对强度影响不大的结构，着重分析了举升油缸的工作状态，提出了一种新的有限元处理方法，并建立工作装置的整体力学模型，针对两种典型工况，把有限元分析结果、试验测量值和公式值加以对比，验证力学模型的合理性，并找出动臂结构上的最大应力分布区，为改进设计提供依据。     

降低车用柴油机振动噪声的设计方法

利用大型有限元工程分析软件ANSYS建立柴油机机体、油底壳等部件的有限元三维模型，并用试验模态分析对计算模型和结果进行验证。对各种改进结构的动态响应和模态进行计算分析，找出最佳结构参数和形式，达到了比较明显的降噪效果。应用SYSNOISE噪声仿真分析软件分析油底壳噪声场分布时验证了模态正交持性的理论分析结果。