T型导轨翘曲变形矫正的载荷-行程模型

根据弹塑性力学理论,分析了T型导轨翘曲矫正过程中所经历的弹性加载、弹塑性反弯和卸载回弹这3个变形阶段,推导了各个阶段的矫正载荷、弯矩和行程间的关系,给出各变形阶段的载荷-行程关系式,从而建立T型导轨翘曲变形矫正的载荷-行程模型。利用该模型,可根据导轨的初始翘曲挠度快速、准确地计算出相应的矫正行程。为验证该模型的正确性,以T89/B型导轨为例进行了实验对比分析,其结果表明该理论模型与实验所得出的矫正行程间的相对误差在10%以内,该模型是切实可行的,可为T型导轨全自动翘曲矫正机的开发提供理论支持。     

单跨简支渡槽剪力滞效应分析

应用ANSYS程序建立了几种不同渡槽槽体结构的有限元模型,数值结果表明,采用板壳单元能很好地模拟槽体的剪力滞效应,计算精度满足工程要求。对单跨简支单箱、多箱槽体的剪力滞效应进行了较详细的数值研究,得到了槽体底板与上部翼缘的纵向正应力分布规律,研究了渡槽的截面形式、宽跨比等参数对渡槽剪力滞效应的影响。研究结果对渡槽结构设计具有参考价值。     

固定垄保护性耕作条件下松垄割刀性能对比分析

在固定垄保护性耕作体系下,针对宽垄沟灌条件下水分渗透难的问题,基于土壤力学接触模型,设计了平刀、缺口刀和V形刀3种松垄割刀。利用ANSYS软件对其进行有限元静力学分析,施加载荷数值来自于纯剪切与两面楔模型对3种割刀受力进行分析计算,得出割刀的应力分布图和变形云图。结果显示,3种割刀设计强度均满足要求,变形较小。结合层次分析法与功效系数法,以割刀理论受力、作业油耗、土壤体积含水率增量为评价指标,确定使用V形松垄割刀作业的综合效益最高。     

铝合金车轮冲击特性有限元分析

铝合金车轮在使用前必须进行冲击试验,本文以某款规格"18×7 J"车轮为例介绍有限元技术在分析冲击问题中的应用。在有限元分析时建立包括冲击块、车轮、轮胎、安装底座在内的完整力学模型。通过对整个冲击过程的数值模拟,得到车轮各时刻的应力分布云图和冲击块的速度与位移变化曲线。考虑冲击载荷对材料性能的影响,对车轮进行性能评估,分析结论得到了台架试验验证。     

基于SolidWorks Simulation的传动轮应力分析

基于SolidWorks软件对传动轮进行建模,并在SolidWorks Simulation平台对轴承载荷作用下的传动轮进行应力分析,得到其应力分布云图、位移分布云图及应变力分布云图,为分析轴承载荷对传动轮工作可靠性提供理论依据.     

基于ANSYS的1LF-335液压翻转犁犁架的有限元分析

根据1LF-335液压翻转犁的犁架结构和受力特点,建立了有限元分析的力学模型,确定了在一般工况和遇障工况下载荷及约束等边界条件。利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL编写程序,建立了犁架的有限元模型,并对其进行了分析求解,得到犁架在两种工况下各部分的挠度、转角以及应力分布云图和约束力。计算结果表明：犁架的结构能够满足强度要求,但纵向刚度稍差,应适当加粗牵引梁。因此,利用ANSYS有限元软件对犁架进行空间静力分析,可作为今后犁架结构设计和改进的一种可行手段。     

本田竞技型节能赛车车架设计分析

用本田竞技型节能赛车车架作示范,对其进行设计分析.主要方法为有限元方法,通用三维建模软件UG来建立车架模型,将模型导入ANSYS中.通过在ANSYS划分的网格模型在匀速、加速和转弯3种工况下进行分析,施加相应载荷和约束,并对其进行应力分析和形变分析,得到3种工况下的应力分布云图和位移分布云图.将得到的图形和数据进行比较...     

水泵水轮机泵工况空化特性与转轮受力分析

为研究水泵水轮机在水泵工况运行时的空化特性及转轮受力情况,以某一抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象,基于Zwart空化模型和SST k-ω湍流模型,进行不同空化数下全流道三维非定常数值模拟和分析,并与实验结果进行对比验证,探讨了转轮及活动导叶中间流面的湍动能分布、叶片上的气泡体积分布和载荷分布,并定量分析了转轮受力情况。结果表明:数值分析结果成功捕获了空化的具体发展过程;随着进口总压的降低,转轮出口的湍动能逐渐增加,空泡首先在叶片吸力面靠近前缘处产生,然后沿流线向出口方向和叶片压力面扩展;由于动静干涉及蜗壳形状的不对称性,转轮径向力变化的周期性和对称性逐步被破坏,揭示了低空化数下水泵水轮机在水泵工况运行时性能变差的主要原因。     

可调叶片高比转速混流泵内部流场数值模拟

运用商用软件Fluent,采用雷诺时均N-S方程、标准k-ε湍流模型、流体机械模型中的多重参考坐标系模型（MRF）,对不同安放角的3个高比转速混流泵模型进行了数值模拟与结果分析.主要分析了设计工况下0°安放角的模型叶轮进口最高点截面的绝对速度和静压分布.详细分析和比较了3个模型的叶片压力面静压分布云图、叶片压力面相对速度分布云图、导叶压力面静压分布云图,捕捉到了安放角为＋4°时叶片进口接近轮缘处流体撞击轮缘形成的小回流.简要分析了安放角为0°的模型泵导叶压力面相对速度分布,可知导叶充分发挥了其转能与消除环量的作用.分析结果揭示了高比转速混流泵内部流动规律.     

钢板弹簧疲劳分析

传统的钢板弹簧强度分析中,多是借助简化的力学模型,基于材料力学的小挠度梁的线弹性理论进行计算,计算中的假设条件和计算方法与钢板弹簧实际情况不尽相符,计算结果存在误差。在钢板弹簧的结构应力计算基础上,通过建立钢板弹簧装配及加载状态的精确有限元模型,并考虑片间的非线性接触,在交变载荷作用下,计算得到钢板弹簧接近实际工况的应力循环,然后利用其S N曲线,基于Miner线性累计损伤准则计算其疲劳寿命。通过钢板弹簧的实际疲劳试验,验证了模型计算结果的正确性。     

气液两相条件下离心泵内部流态及受力分析

为研究离心泵在气液两相条件下叶轮内部流态及受力情况,选取一比转数n_s=129的离心泵为研究对象,基于CFX软件提供的Eulerian-Eulerian非均相流模型对泵内部流场进行三维瞬态数值模拟,得到不同初始气相体积分数下叶轮流道内气相体积分数分布及叶片载荷等物理量变化规律,并将数值模拟结果与试验结果进行对比验证.结果表明:叶轮内气体主要集中分布在叶片吸力面区域,出口处则集中分布在流道中间区域,叶轮前盖板区域气相体积分数大于后盖板区域;当初始气相体积分数逐渐增大时,叶轮流道内流动紊乱,气液两相流动的不均匀性加剧,旋涡区域增大;随着初始气相体积分数的增大,叶片进口到靠近出口位置,叶片压力面所受压力载荷相对于吸力面减小的更快,而在出口位置附近叶片吸力面压力载荷减小的更快,叶轮径向力的不平衡性加剧,叶轮所受转矩减小.数值计算结果与试验结果在趋势上趋于一致.     

运输车承重板应力分析及对比研究

针对运输车在运输具有支座的物品时,承重板变形过大乃至被物品支座挤压产生塑性变形的情况,建立承重板有限元模型,施加集中载荷与均布载荷,模拟承重板在有无托板情况下的受力承重板应力、应变的对比,定量地评估运输车承重板在不同情况下的变形及承载能力。仿真分析结果与实际使用情况趋势一致,为物料运输车的合理、有效、科学的使用及其寿命、可靠性、安全性的保障提供了理论基础。     

高地下水位冻土区抛物线形渠道冻胀力学分析

考虑渠道断面各截面地下水位以及局部几何特性逐点不同的特殊性并结合Winkler假设,提出了高地下水位冻土区抛物线形渠道衬砌法向冻胀力与切向冻结力计算方法及截面内力计算公式.考虑曲梁曲率影响提出基于曲梁理论的截面正应力计算方法及抗裂验算公式.以河北某抛物线形渠道为例,分析衬砌截面轴力、弯矩及应力分布规律.结果表明:轴力自渠顶向渠底中部逐渐增大且均为压力;衬砌板主要在负弯矩作用下凸向内侧,仅在临近渠底时由负变正转而凸向外侧;由于存在拱效应,各截面均以压应力为主,仅渠坡中下部内侧及渠底中部附近外侧出现拉应力从而易导致开裂.分别应用直梁理论和曲梁理论计算衬砌板截面应力并进行对比分析.发现渠底中心附近曲率较大处两者相对误差可达11.78%,且直梁理论的计算结果量值偏小、安全性低,应当基于曲梁理论进行应力分析更加合理.     

旋转圆盘干燥机转子圆盘的力学模型

拉筋布置的排距与数目是影响新型旋转圆盘干燥机设计优劣的主要因素。在分析工作状态下转子圆盘受力的基础上,将拉筋对圆盘的作用分别简化成环形均布载荷和集中载荷,建立承压圆盘的轴对称模型和非轴对称模型,并根据薄板的小挠度弯曲理论,对力学模型进行求解。结果表明非轴对称模型能较好地反映圆盘的位移、应力分布趋势,用于圆盘的工程设计是偏于安全的。最后给出内压为4．0MPa、内环半径为圆盘半径的30％的工况下,常用板厚与拉筋分布对照表,便于工程设计。     

地基差异沉降时管道的纵向力学性状分析

软土地基的不均匀沉降将导致管道纵向力学性状的变化，产生破坏管道的应力响应，从而引发工程事故。针对地基产生差异沉降的实际管道，通过建立较为合理的力学模型，分析其受力特性，计算管道上的最大挠度、转角、弯矩及确定出应力集中的危险受力区域。通过对该结果的研究，绘制相应关系曲线，为解决由于地基不均匀沉降引起的管道渗漏和爆管等问题提供了一定的理论依据。     

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。     

标准U形渠道多孔板式测流的数值模拟研究

为了探索多孔板式测流装置在标准U形渠道中的测流精度及影响因素,利用Fluent数值模拟软件对不同流量下的水流流场进行模拟,可得到各个时段水面线的云图。多孔板式测流装置的每对流道相当于一个毕托管,利用动静压管中水的高差即为流速水头,从而得出流速■。通过观察水面线的变化以及对流速数据的分析,结果发现,数值模拟得到的流速与实际实验得到的流速平均相对误差在5%以内,吻合度很好,符合明渠测流装置测量精度的要求,进一步证明了数值模拟的准确性及可行性。     

椭圆截面形状大回转消防水炮炮管内流数值模拟

以大回转型大流量消防水炮炮管为研究对象,对3种流量工况下圆截面和不同离心率椭圆截面消防水炮炮管内三维定常流动进行数值计算,分析不同截面炮管内流体水力损失和出口流态,得到截面变化对消防水炮炮管内部流动的影响规律,结果表明:在3种流量工况下,圆截面炮管与非圆截面炮管水力损失Δp差异较小,变化范围在2.7%以内;出口湍动能随着炮管截面的椭圆离心率增大而增大,从云图分布中可看出峰值且逐渐偏离管道的中心轴线;出口涡通量J随着椭圆离心率的增大而减小,可达到小于圆截面J值的情况,说明压扁管道可减小出口截面上旋涡强度;竖向椭圆截面炮管平均出口速度偏差■小于圆截面炮管出口值,且随椭圆离心率的增大而减小,表明竖向压扁管道带来更好的速度均匀分布．相同离心率的竖向椭圆截面炮管比横向的椭圆截面炮管的平均出口速度偏差值低21%,竖向压扁的方式优于横向压扁方式．大回转水炮炮管数值模拟对比后的结果表明,改变流道截面将改善出口流态．     

大型灌溉管网减压阀特性数模分析与试验研究

为了探求大型灌溉管网中适用性更强的减压阀型式,提出了一种新型减压阀结构设计方案,阐述了其结构组成和工作原理.运用Gambit和CFX软件建立了阀瓣在5个开度工况下整体结构的三维模型,对阀体进行了数值模拟,分析得到了阀体的静态特性.探明了不同进口流量条件下,减压阀进出口压差变化规律和阀瓣所受驱动力变化规律,同时分析了阀体及特殊截面的压强和速度分布云图.通过模型试验测得阀瓣开度分别固定在1.0,1.6,2.4 cm时,不同进口流量条件下进出口压差值,结果表明:试验与数模结果偏差在2.8%~7.9%,数值模拟和物理模型试验结果证明结构改进设计方案是合理的.为减压阀阀体结构设计提供了理论指导,并为今后同类产品开发提供了参考依据.     

倒流防止器压力损失试验与流场数值模拟

低阻力倒流防止器能够有效解决供水系统回流污染问题,具备密封性能好、压力损失小的优点,受到业界广泛关注和好评。介绍了低阻力倒流防止器的结构特点及工作原理,运用阀门流量流阻装置对LHS743X-16Q DN100倒流防止器进行了压力损失试验。试验结果合格,并验证了其低阻力特性。数值模拟了倒流防止器全开状态、不同流速下的流场分布,由速度分布云图观测到中腔主流介质呈现出S形流动,由压力分布云图观测到压力主要是以2个止回阀瓣为分割呈现3段式分布。对比分析试验结果与模拟结果,判定倒流防止器工作过程基本可达全开,并验证了数值模拟方法的可行性,为倒流防止器结构设计与优化提供一种有效参考手段。