大吨位起重吊钩装置有限元分析与优化

起重吊钩作为起重机的关键装置,对于保证正常起重作业有着重要的作用。为了验证某新中式大吨位起重机起重吊钩结构改进后的力学性能,在起重机静载试验载荷作用下,对有无开孔两种起重吊钩进行静动态分析,对比应力、变形结果,确定优化情况;再对开孔吊钩进行自由模态分析并对其进行动态特性研究。仿真结果表明,该起重吊钩比原结构在质量上减少了8.66%,满足静强度设计要求,提取的低阶固有频率与振型为“绿色”起重吊钩设计与制造提供了一种参考。     

回龙电站尾水洞内衬钢板加固抗外压稳定分析

隧洞内衬钢板灌胶加固技术是在钢筋混凝土隧洞内壁通过植锚栓的方式安装薄钢板,而后在钢板与混凝土接触面之间灌注结构胶,使钢板与混凝土共同受力,满足钢筋混凝土隧洞结构加固的需要。在灌注结构胶的过程中,由于外部灌注压力的作用,薄钢板抗外压失稳问题将受到特别的关注。通过具体工程实例,详细介绍了薄钢板抗外压稳定计算的几种方法。     

拖拉机机罩支撑杆设计

拖拉机机罩支撑杆在设计时,首先要考虑其稳定性。因为其失稳时,既不是屈服破坏,也不是断裂破坏,而是当载荷过大时,会发生突然向侧面扭曲的不正常的变形。所以在设计支撑杆时,必须保证它们具有足够的稳定性。杆件失稳后,压力的微小增加将引起弯曲变形的显著增大,杆件已丧失了承载能力。这是因失稳造成的失效,可以导致整个机器或结构的损坏。但细长压杆失稳时,应力并不一定很高,有时甚至低于比例极限。可见这种形式的失效,并非强度不足,而是稳定性不够。     

某柴油机连杆疲劳强度分析

结合虚拟样机仿真技术,利用多体动力学计算软件ADAMS,提取了各转速下连杆所受的外界载荷,对某款柴油发动机连杆在燃气爆发压力作用下进行受力分析。进一步将此作为外界载荷条件,利用LS-DYNA对连杆自身进行有限元分析,得到了拉、压状态下的应力云图及最大米塞斯应力。此外,还对连杆进行了疲劳强度校核。结果表明该连杆疲劳强度满足设计要求。     

小型土石坝下游坡墙式结构稳定性分析

针对下游坡墙组合结构小型土石坝安全稳定问题，现行规范理论将挡土墙视为坝体结构的一部分评价结构稳定性，具有一定的局限性，且由于获取相对刚性的干砌石挡墙抗剪强度指标难度较大，工程上常选用经验值。为准确评价组合结构的稳定，厘清坡墙组合结构失稳的主要影响因素，视坝体和干砌石挡墙为独立结构，采用Geo-Studio有限元软件首先选用Morgenstern-Price法分析了正常运行工况下游坝坡稳定性，然后依据孔隙水压力分布和坝体与挡土墙接触面处x向应力与高程分布曲线，得到接触面上作用荷载进而计算得到了抗滑和抗倾覆稳定安全系数，综合坝坡和挡土墙稳定分析成果，明确了导致坡墙整体结构失稳的主要原因。分析成果表明挡土墙与坝体高度比、下游坝坡坡比是影响组合结构稳定的主要因素，提出了运用边坡和挡土墙稳定系数曲线交汇法评定最优设计参数。     

恰拉水库斜墙复合防渗体的稳定性

对恰拉水库斜墙复合防渗体进行了稳定分析,发现施工期复合防渗体自身不满足抗滑稳定要求,考虑阻滑墙作用时,复合防渗体安全系数显著提高。运行期考虑风浪作用时,护坡设置排水孔对防渗体稳定性影响较大,排水孔排水效果越显著,复合防渗体抗倾稳定性越高,所要求的砼护坡板厚度也越小。     

恰拉水库斜墙复合防渗体的稳定性分析

对恰拉水库斜墙复合防渗体进行了稳定分析,发现施工期复合防渗体自身不满足抗滑稳定要求,考虑阻滑墙作用时,复合防渗体安全系数显著提高.运行期考虑风浪作用时,护坡设置排水孔对防渗体稳定性影响较大,排水孔排水效果越显著,复合防渗体抗倾稳定性越高,所要求的混凝土护坡板厚度也越小.     

1 000 MW级核电站用喷淋泵泵壳安全性分析

安全壳喷淋系统是保障核电站安全的关键设施,该系统中的喷淋泵更是核电站的核心安全设备.以一台核电站用安全壳喷淋泵为研究对象,对其进行安全特性方面的研究,以验证其设计是否满足抗震规范要求.首先,对泵壳结构体进行模态分析;其次,对其结构体加载运行基准地震载荷和安全停堆地震载荷,并进行基于模态响应下的地震动分析;最后,对泵壳内壁表面加载热变载荷,并对结构体进行热冲击计算.结构体安全性分析的结果表明:喷淋泵壳体的基频为104.45 Hz,远大于33 Hz,为刚性结构,结构体振动方式以水平方向运动为主.热冲击作用下产生的高热应力区域集中在泵座与壳体交界处;地震动作用下的地震动效应高应力区域集中在壳体上的结构分布不均匀处.无论是在热冲击还是地震动作用下,高形变区域均集中在泵底.泵壳结构体上出现的最大应力小于ASMEⅡ所确定的材料许用应力,满足抗震规范要求.     

大型筒体锻件锻造工艺研究

343601-7贮水箱筒体,材质SA-336F12,是哈尔滨锅炉厂有限责任公司重要产品。粗加工后需满足超声波探伤:单个缺陷Ⅰ级,底波降低率Ⅰ级,密集区缺陷Ⅰ级。该筒体锻件重19500kg,采用25T钢锭生产,最大外圆直径Φ1200mm,内孔Φ820mm,长度3940mm,为我公司生产的最重的筒类锻件,超大超重,属于"大、关、新"锻件,接近设备能力极限。     

塔式进水口抗震性能研究

综合考虑某塔式进水口高度大、边墙薄的实际情况,联合运用振型分解反应谱法和弹性时程法进行了结构地震作用效应计算。2种计算方法的联合分析表明,时程法在典型节点的位移计算结果与振型分解反应谱法在同位置的计算结果基本相同,振型分解反应谱法在典型节点的第一主应力计算结果略大于时程法在同位置的计算结果,因此,在抗震验算和配筋计算时,采用振型分解反应谱法的计算结果是合理、可靠的。塔式进水口的综合评价表明,塔体的应力、位移、抗滑稳定性、抗倾覆稳定性均能满足规范要求,塔体的综合抗震性能良好。本文的分析结果,可为同类工程的抗震分析计算提供参考。     

非线性振动干燥机板簧曲面有限元分析与优化

针对线性非共振式振动干燥机工程上存在的问题,提出应用非线性振动理论,将其改进为非线性近共振双质体振动干燥机,简述了其工作原理,分析筛板可能承受系统突加载荷作用下的最大横向力,进行板簧曲面屈曲变形分析.研究表明:考虑物料粘度随温度而变化以及粒度不均匀性等因素而产生的突加载荷是正确的;板簧曲面由此发生屈曲变形而导致筒体的横向失稳是可能的.基于ANSYS软件建立了分析模型,解得板簧曲面各阶屈曲变形,可有效保障系统的稳定与安全.     

基于强度折减的大型水电站坝段抗滑稳定性分析

在水电站大坝计算中,坝基深层抗滑稳定问题是决定工程成败的决定因素之一,对水电站安全运行至关重要。针对某大型水电站典型坝段坝基岩体的正常蓄水位工况,采用强度折减方法进行抗滑稳定性分析。计算结果表明:以弹塑性计算不收敛为失稳判据得到的安全系数为2.70,以塑性区贯通和关键点位移突变作为失稳判据得到的安全系数为2.50;并且,坝踵与坝趾特征点位移计算值均指向下游方向,表明坝体有向下滑动的趋势。综合上述分析结果,该坝段在正常蓄水位工况下的整体安全系数应该为2.50左右,无法满足正常工况下3.0的安全度要求,必须对该坝段进行加固处理。     

某回转圆筒式干燥机的整体有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件,建立了某回转圆筒式干燥机的三维有限元模型.模型按实际尺寸建模,模拟了可能发生的工况载荷.同时,对管箱和换热管进行了温度场的计算,并单独对管箱进行温度和内压组合的计算,得到了该干燥机在多种载荷作用下的应力强度和位移.计算结果表明,该干燥机的设计在各种条件下均满足强度和刚度条件.     

收获机变速器箱体静力学分析与结构改进

变速器是收获机动力总成的核心部件,要求变速器结构和功能必须可靠。分析变速器的工况和功能对箱体的要求,应用有限元数值模拟技术,通过添加约束和载荷,计算并分析箱体的静力学特性,发现在轴承载荷和驻车产生的载荷共同作用下将引起箱体端盖孔较大径向变形、应力和应变,且箱体强度和刚度不足。在考虑箱体质量不变的前提下,通过改变壁厚,设置加强筋、圆角等方式进行箱体结构改进,对比分析发现改进后的箱体的总变形减小52.1%,应变降低49.9%,应力降低41.1%,且应变和应力分布更为合理,强度和刚度明显提高。     

地下结构与支护体间土压力的算法分析

地下工程常先进行基坑支护然后进行建筑物主体结构浇筑的方法进行施工,结构设计过程中对结构外侧填土及水压力的常规计算方法是不考虑支护体对土压力的折减,造成支护结构不能充分利用的,导致工程投资费用上升,产生投资较大的弊端。因此,本文提出在考虑支护体折减效果下,利用筒仓储料压力算法用以分析地下结构与支护体间土压力优化计算。从而得出较吻合工程实际情况的计算模型,以及满足结构安全性及工程经济性要求的结论。     

小麦茎秆变刚度模型与临界载荷

在对麦类作物茎秆整体抗倒性的研究中,针对作物茎秆结构参数如弹性模量、惯性矩、节间长度以及载荷分布等在不同节间的变化情况,建立了变刚度杆件模型,采用初参数法对该模型的临界载荷作了分析.通过对乳熟期的小麦品种晋农190的测试,得到了其在不同节间位置处的结构参数,采用变刚度模型对该品种的承重能力作了计算,得到该品种的安全系数为1.97,表明该品种有较强的抗倒伏能力.针对该品种茎秆各节间局部失稳的分析表明,该品种在自重及穗重作用下很难发生Brazier屈曲.     

小麦茎秆变刚度模型与临界载荷

在对麦类作物茎秆整体抗倒性的研究中,针对作物茎秆结构参数如弹性模量、惯性矩、节间长度以及载荷分布等在不同节间的变化情况,建立了变刚度杆件模型,采用初参数法对该模型的临界载荷作了分析。通过对乳熟期的小麦品种晋农190的测试,得到了其在不同节间位置处的结构参数,采用变刚度模型对该品种的承重能力作了计算,得到该品种的安全系数为1.97, 表明该品种有较强的抗倒伏能力。针对该品种茎秆各节间局部失稳的分析表明,该品种在自重及穗重作用下很难发生Brazier屈曲。     

助剂影响大载荷植保无人机喷洒沉积特性的试验研究

为了研究助剂对大载荷植保无人机喷雾沉积分布均匀性、雾滴抗飘移性和抗蒸发性的影响,通过添加5种喷雾助剂改变液滴的表面张力,并利用热线风速仪测量了FR-200大载荷植保无人机不同作业环境下的风速和温度,对FR-200大载荷植保无人机的雾滴沉积分布均匀性、抗飘移性和抗蒸发性这3种喷洒沉积特性进行了试验研究.试验采用图像处理软件DepositScan分析雾滴沉积参数,获得雾滴沉积分布规律.结果表明:大载荷植保无人机添加喷雾助剂进行施药作业时,能提高靶区范围内的沉积浓度,溶液的表面张力越低、雾滴沉积分布越均匀;在侧风作用下大载荷植保无人机不使用助剂时飘移现象十分明显,加入5种喷雾助剂后均能明显改善雾滴抗飘移性;通过分析不同温度对雾滴沉积的影响,发现温度升高时,添加助剂可以提高大载荷植保无人机喷洒雾滴的沉积浓度,说明助剂可以改善雾滴的抗蒸发性.     

车辆液压减振器设计理论与仿真

从理论上研究了局部节流损失、沿程节流损失、起始段填充和常通孔等影响因素,建立了减振器开阀后的节流公式。研究了阀片与弹簧座的3种接触方式：集中接触、部分受液压作用的分布接触和全部受液压作用的分布接触,并基于板壳理论建立了相应的阀片变形计算公式。完成了阻尼力-速度特性测试,获得了节流通道的压力-速度特性曲线,验证了瞬态双向流固耦合分析的仿真结果;采用流固耦合仿真分析了阀片应力和位移分布、筒内流场分布及其变化特点,与Java数值计算的理论结果吻合。     

抽水蓄能电站地下厂房地震响应分析

结合某抽水蓄能电站工程实际,建立了包括围岩在内的地下厂房结构有限元模型,引入了黏弹性人工边界,运用时程法分析了地下厂房在人工波和Koyna天然波作用下的响应规律。研究表明:地震作用下地下厂房结构加速度和位移响应随高程增大而增大,其中水轮机层以下大体积混凝土结构的响应随高程变化较小,水轮机层以上板梁柱结构的响应随高程增加较明显;厂房结构加速度及位移响应峰值一般出现在楼板、孔边以及墙柱等部位;楼板吊物孔、楼梯孔以及板柱交接处等局部位置出现明显的应力集中现象;人工波与天然波所反映的结构响应规律及呈现的抗震薄弱环节基本一致,两者频谱特性的差别造成部分响应规律和响应数值大小的差异,选用多条波研究结构的地震响应是必要的。