SBFEM法在农业设施装备零部件设计分析中的应用

比例边界有限元法是基于有限元法的无需基础解的边界有限元计算方法,该计算方法可以把线性问题的变量偏微分方程转换成常微分方程.常微分方程沿着网格径向求解,方程中的系数可以通过周向的有限单元近似值确定,从而提高计算的效率和精确性.通过单向受压带孔平板的比例边界有限元设计分析,并与传统有限元方法进行了比较,结果表明:比例边界有限元法在解决农业设施装备零部件设计分析中的应力集中问题上,比传统有限元法计算效率及精度更高.     

模型驾驶室的声学灵敏度分析

车身的声学灵敏度是指施加于车身的单位力产生的内部声压，是一种提高车辆NVH特性的很有效的途径。本文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象，建立了其声振耦合模型，计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦合特性和声学灵敏度分析方法，计算分析了在悬架接触点处振动激励引起的驾驶员耳旁的噪声灵敏度。     

锅炉循环泵的泵壳改型与应力安全分析

为降低生产成本,通过采用铸造生产代替锻造生产并且减小半球形压水室内径的措施对一种现有的锅炉循环泵的泵壳进行改型．采用Ansys Mechanical软件,参照ASME标准第Ⅷ-2卷,疲劳计算应用一般迈内尔(Miner)准则和雨流计算法,计算4种泵壳的静态强度使用系数和低循环疲劳使用系数．结果表明:4种泵壳的静态强度使用系数和低循环疲劳使用系数均小于1;内径减小至0875倍时,最大静态强度使用系数减小了7％,最大低循环疲劳系数减小了84％;壁厚增大至1375倍时,最大静态强度使用系数减小了163％,最大低循环疲劳系数增大了2214％．说明选用铸造材料代替锻造材料是应力安全的;小内径可提高静态强度性能,并显著提高低循环疲劳性能;大壁厚可显著提高静态强度性能和降低低循环疲劳性能．     

高速电磁阀电磁力近似模型的构建与分析

为提高高速电磁阀动态响应速度,采用近似模型方法,以建立电磁阀多物理场零维近似耦合模型,实现其性能高效预测及优化。首先创建了柴油机电控单体泵高速电磁阀电磁力有限元计算模型,并通过与试验对比验证了模型的精度。结合面中心复合设计、嵌套中心复合设计、最优拉丁超立方设计与二次多项式响应面模型、Kriging模型、径向基函数模型,构建了18组电磁力近似模型。分析了不同样本点集大小、试验设计方法及近似方法对近似模型精度的影响。得出近似模型的精度随着样本点集的增大并非呈现单调递增的关系;而最优拉丁超立方试验设计与Kriging模型、径向基函数模型具有良好的适应性。构建高速电磁阀工作气隙、驱动电流、线圈匝数、副磁极半径、衔铁厚度、衔铁半径等关键参数的电磁力近似模型最佳方案是最优拉丁方试验设计与Kriging模型的组合,样本点集大小为二次多项式响应面模型所需最少样本点数的1.5倍,模型复相关系数、平均绝对误差、均方根误差值分别为0.97、0.06、0.09。该研究为高速电磁阀多物理场零维近似耦合模型的建立及其优化提供了参考。     

土方机械落物保护结构动态仿真及试验

简述了土方机械落物保护结构的特点及性能要求,建立了落物保护结构受瞬态冲击响应的有限元结构动力学方程并提出了求解算法。以某装载机落物保护结构为例,建立了落物保护结构的非线性有限元模型,讨论了有限元网格划分及载荷施加方法,分析了落物保护结构的主要设计参数对冲击点最大位移及落锤速度和加速度的影响,并给出了更合理的结构。在试验台上对该装载机落物保护结构进行了落物冲击试验,试验结果和仿真结果吻合较好。落物保护结构的动态仿真为结构的设计提供了依据。     

水土侵蚀过程分析的小波精细积分法

将小波配置方法和精细积分方法相结合,提出了一种对水土侵蚀模型进行数值分析的新方法——小波精细积分法。与传统的有限元方法相比,本文方法属于半解析方法,对时间步长不敏感,可有效提高计算效率。数值分析结果表明了该方法的有效性。     

主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的成形分析

分析了主动螺旋伞齿轮闭塞挤压的金属流动路线,设计了预制坯的形状。成形试验获得了金属充填齿形腔的流动模式,提出采用专用双动压力机或在通用压力机上采用特殊模具实现坯料双向挤压的成形方法。网格试验显示,塑性加工的螺旋伞齿轮金属纤维连续而致密,揭示了塑性加工齿轮强度高和使用寿命长的原因。刚塑性有限元模拟结果进一步揭示了螺旋伞齿轮塑性成形机理。有限元计算结果与试验结果的比较,证明采用有限元法研究螺旋伞齿轮闭塞挤压工艺是可行的。     

地震作用下坝基土体液化判别及动

天津某水库坝基地面以下15m深度范围内的粉土及粉砂层属于容易发生液化的土层，直接威胁大坝的整体稳定。本文采用现场标贯试验（SPT）和室内动三轴试验对水库坝基中的粉土、粉砂层进行了液化判别，并对判别结果进行了对比分析；同时在液化判别的基础上利用有效应力动力分析方法对坝基土体进行了考虑渗流和不考虑渗流的地震液化的非线性动力有限元分析，并将液化的判别结果与现场标贯试验、室内动三轴试验的判别结果进行对比，从中得出一些有益的结论可供类似工程参考。     

分离指结构对膜片弹簧载荷-变形特性的影响

建立了离合器膜片弹簧有限元模型,采用非线性有限元法对膜片弹簧载荷-变形特性进行了模拟计算,研究了分离指结构对膜片弹簧载荷-变形特性的影响。计算结果表明,分离指根部及窗孔结构是影响膜片弹簧载荷-变形特性的关键因素。探讨了窗孔结构对膜片弹簧载荷-变形特性的影响,为膜片弹簧的优化设计提供指导。     

基于应力—强度干涉理论的燃气电磁阀疲劳可靠性分析

燃气电磁阀作为燃气管路系统的关键零件,其疲劳可靠性的分析至关重要,本课题小组基于UG建立了电磁阀的三维模型,利用Ansys workbench对其进行网格划分、加载和求解,得到了等效应力、等效应变和变形云图和最大值位置,基于应力—强度干涉理论,得到了电磁阀的疲劳可靠度为0.95,结果表明电磁阀满足可靠性设计要求.本文提...