基于ANSYS/PDS的泵轴可靠性分析

为提高泵轴的可靠性,设计时按照工程实际,将泵轴的几何尺寸、载荷、应力以及疲劳极限等各参数视为随机变量,采用蒙特卡罗模拟技术,通过Pro/E三维实体建模、模型导入ANSYS进行静应力分析、生成概率分析文件、使用PDS模块计算可靠度等步骤,可以得到比传统设计方法精度高的泵轴失效概率及可靠度.以DLY25—270/9—37型立式多级油泵的泵轴为例进行计算,在置信度为95%时,该泵轴的可靠度为99.87%;表明这种利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析的方法是可行的,为泵轴的可靠性设计提供了新的思路,具有一定的工程应用价值.     

基于有限元APDL参数化建模的叠层曲板装置

在有限元软件中,采用APDL参数化有限元技术,对叠层曲板进行参数化建模。在建模中用APDL语言选择合适的单元、属性、网格划分的方式,对叠层曲板装置进行非线性有限元分析。采用APDL建模,增加了工作的效率,在大规模、大批量的生产中提高了生产效率。     

基于APDL的挤压膨化锥形螺杆的参数化建模

作为挤压膨化机关键部件的螺杆,其结构对膨化物料的性状有着十分重要的影响.所以,能否设计出结构合理的螺杆将直接影响挤压膨化机的性能.为此,利用ANSYS二次开发功能,实现秸秆粗纤维饲料挤压膨化机变根径、变螺距锥形螺杆的参数化建模,为利用ANSYS对各种结构的螺杆进行分析和优化设计奠定了基础.     

基于APDL的多级离心泵泵轴强度有限元分析

基于APDL参数化设计语言开发了多级离心泵泵轴强度计算程序,通过调入自编模型程序的脚本文件,执行SOLVE命令进行计算,实现了零流量工况和设计点工况下泵轴的参数化自动建模、载荷施加与求解以及计算结果的三维参数化显示,清晰描述了泵轴在不同工况下不同截面上的应力分布情况及危险点位置,完成泵轴强度的精确计算。应用实例表明,设计的应用程序计算准确、操作简单,计算结果直观形象,大大提高了泵轴强度计算效率,减少了分析成本。     

基于ANSYS二次开发的任意截面轴

截面轴力和弯矩是进行结构配筋的基础,但是通过有限元所计算获得的都是单元节点上的应力,对于任意截面上的轴力和弯矩的求解必须通过单元形函数插值获得,ANSYS为平台,对调压井衬砌结构进行计算和分析,运用APDL语言进行二次开发工作,并采用路径映射技术,实现了任意截面的轴力,弯矩数据的图形,表格,文件的输出,为衬砌配筋计算提供了依据。     

基于ANSYS二次开发的任意截面轴力弯矩的计算方法研究

截面轴力和弯矩是进行结构配筋的基础,但是通过有限元所计算获得的都是单元节点上的应力,对于任意截面上的轴力和弯矩的求解必须通过单元形函数插值获得.以ANSYS为平台,对调压井衬砌结构进行计算和分析;运用APDL语言进行二次开发工作,并采用路径映射技术,实现了任意截面的轴力,弯矩数据的图形,表格,文件的输出,为衬砌配筋计算提供了依据.     

基于蒙特卡罗法的螺旋锥齿轮接触疲劳可靠性分析

运用蒙特卡罗法模拟确定了齿轮接触疲劳应力与强度分布,并对接触疲劳可靠度进行了模拟.克服了齿轮等重要零部件的小样本的问题.分析可知,齿轮接触疲劳应力服从正态分布,接触疲劳强度服从对数正态分布,并且齿轮接触疲劳的可靠度误差随着模拟次数的增加而逐渐减小.对影响接触疲劳可靠性的应力随机参数进行敏感性分析,结果表明,应力均值对接触疲劳可靠度的影响大,应力标准差对接触疲劳可靠度的影响较小.     

随机载荷作用下的曲轴工作可靠性分析

考虑到试件在实际工作中载荷循环特征的分散性对其疲劳寿命的影响,建立了一种以应力幅值和应力均值为基本随机变量的二维应力-强度干涉模型.讨论了该模型建立的原理,给出了干涉模型的几何示意图以及极限状态方程.应用该模型对S195型柴油机曲轴的失效概率进行了蒙特卡罗求解,其结果与实际统计的失效概率吻合较好.根据多种情况下的模拟数据,分析了曲轴强度均值及变异系数对其工作可靠性的影响.     

ANSYS环境下柴油机螺旋气道的参数化建模

基于ANSYS有限元分析软件,通过确定螺旋气道的主要设计参数,并借助Visual C++集成开发环境,实现柴油机螺旋气道的参数化建模,提高了柴油机螺旋气道的建模效率,并为柴油机螺旋气道的设计提供了一条新途径。     

基于CFD的主轴密封泵板装置结构优化设计

为研究混流式水轮机主轴密封泵板装置内泄漏水流动特性,应用计算流体动力学软件,针对新疆红山嘴一级电站4号水轮机,将不同泵板装置作为研究对象,研究提高其水力效率的可行性以及对主轴密封降压的效果.在模型准确基础上对泵叶角度和泵盖高度分别改进,对两者联合结构共计22种改进模型进行数值模拟.研究结果表明:泵叶斜置45°且泵盖高度比为0.081 5的联合改进结构对主轴密封真空度提高率可达60.9%;泵盖高度比比泵叶角度改变对该装置水力效率提高更有利;泵盖存在“最不利高度比”,泵盖位置的确定需避免最不利高度比0.135 9.该研究结果将模型结构参数化使得结论的普适性有一定提高,为工程实际主轴密封设计改造提供了一定的理论依据.     

蒙特卡罗法模拟射流泵内部流场的

主要介绍了如何建立二维抛物型齐次偏微分方程的一般形式的随机模型，用蒙特卡罗法对此射流泵的内部流动进行了数值计算，并和前人对射流泵的实验结果进行了比较，从计算的结果来看与实测值是基本吻合的，从而在用其它计算方法模拟的基础上，增加了一个崭新的方法来模拟射流泵的内部流场。     

基于概率神经网络的水泵故障诊断研究

介绍了概率神经网络(PNN)的基本原理,并将其应用于水泵的故障诊断,以征兆诊断法为理论基础,以信号频谱中各阶倍频和分频作为智能诊断的特征因子,提取故障样本,进行PNN网络训练.结果表明,PNN可以克服反向传播神经网络(BPNN)学习收敛速度慢、易陷入局部极小值等缺点, 对传感器测量噪声具有较强的诊断鲁棒性,能够满足故障诊断快速和准确的要求,适用于在线检测,具有实际应用价值.     

竖井对低扬程贯流泵装置性能影响的数值模拟

为研究竖井贯流泵中竖井部分对贯流泵装置的水力性能的影响,采用计算流体动力学方法对包含进出水延长段、进出水流道、叶轮和导叶在内的整体泵装置进行数值模拟,分析竖井长度、竖井头部型线以及竖井尾部型线对进水流道水力损失、出口断面轴向速度分布均匀度、出口断面速度加权平均角以及泵装置能量特性的影响.结果表明:竖井长度、竖井头部和尾...     

叶轮倾斜出口对长轴消防泵内流特性的影响

以XB4.3/240-300LC型立式长轴消防泵为研究对象,在保证叶片包角、进出口安放角、叶轮出口宽度、叶轮出口中间位置到叶轮进口轴向距离以及到旋转轴的径向距离、出口过流断面面积、叶片进口边与前盖板流线交点的径向坐标值均不变的条件下,通过改变叶轮出口倾斜角度设计多种叶轮方案,采用SST湍流模型,对不同方案进行数值模拟和内部流场分析,以寻求泵水力性能最优的叶轮出口倾斜角度.研究结果表明:改变叶轮出口倾斜角度,泵扬程和效率在小流量工况下提升幅度较小,而在大流量工况下,提升幅度相对较大;当叶轮倾斜角度为15°时,泵扬程和效率出现峰值,继续增大倾斜角度,两者反而下降,则倾斜角度为15°视为最优叶轮出口倾斜角度,此时泵扬程和效率相对原始方案分别提高5.95%和1.19%;叶轮出口处绝对速度圆周分量和径向分量在大流量工况下分布有较好的一致性,叶轮出口倾斜角度对其影响较小,而在小流量工况下,各方案的绝对速度分量在流道内分布规律较差;叶轮倾斜出口对环形空间及空间导叶内部湍动能分布有较大影响.     

基于相态图像在线检测的RCP轴封内流场试验研究

为了研究反应堆冷却剂主泵动压轴封异常工作状态、验证第三级副密封所处工况条件,开展了轴系温度分布仿真分析.采用微型内窥装置在线获取三级低压泄漏流相态图像,对所得图像进行数值化处理;采用Sobel边沿检测算法求取图像边沿化后的均方差,实现了基于内窥图像的主泵轴封低压泄漏流相态的在线监测.通过提高密封第三级泄漏背压,改善浮动...     

基于遗传算法的离心泵叶轮参数化造型及优化设计

根据流面流动理论,通过坐标变换实现离心泵叶轮子午面及叶片结构的参数化造型.采用自适应策略等技术对遗传算法的遗传操作进行改进以提高算法搜索效率,并设计了多目标决策的适应值函数.采用CFD软件NUMECA对叶轮及压水室等主要过流部件内部流动进行三维定常计算,从而预测离心泵的水力性能.编写FORTRAN程序实现参数化、搜索算法及性能预测3部分的联合,开发出一种离心泵叶轮造型的自动优化方法.以离心泵的2个外特性参数效率和扬程作为优化目标,应用该方法对Dn1000型潜油泵及IS80-65-125型清水泵的叶轮结构进行多目标优化.优化后两泵的水力性能有了明显提高,在设计工况下扬程分别提高了0.21 m和1.70 m,效率分别提高了1.9%和2.3%.