基于ANSYS Workbench的BSC赛车车架轻量化设计

汽车的行驶阻力对动力性和燃油经济性有很大的影响,影响行驶阻力大小的参数有车重、车身外形、车速及加速度等.根据BSC越野比赛的要求,本文选择从减轻赛车重量出发来进行赛车车架轻量化设计.首先建立车架三维模型,导入ANSYS Workbench中建立有限元模型,施加载荷和约束,对车架在高速转弯、紧急制动两种工况下的应力分布及车架位移进行有限元分析.然后根据分析结果,在保证车架可靠性的情况下改进车架,减轻车架自身重量,以达到轻量化设计的目的.最后再对改进后的车架进行两种工况下的有限元分析,重新验证其可靠性.仿真结果表明优化后的车架的安全性比优化前有明显的提高,并且车架的质量降低了15.7%,提高了赛车的动力性.     

无副车架自卸汽车车架多目标轻量化优化

为了进行无副车架自卸汽车车架轻量化设计，本文应用有限元分析软件，建立无副车架自卸汽车车架有限元模型。对扭转工况下车架结构强度进行有限元分析，得到车架应力分布，并对车架进行模态分析，根据车架结构强度的有限元计算结果，对安全系数较高的结构件进行灵敏度分析，确定优化设计变量。采用最优拉丁超立方法进行样本采集，建立Kriging近似模型，以质量和最大应力最小作为目标，以一阶模态频率为约束，基于NSGA-II算法对自卸汽车车架进行多目标优化设计。优化结果表明，在保证车架模态频率的情况下，质量减小了15.55%,最大应力减少了1.55%。该优化方法满足设计要求，具有较好的轻量化效果。     

重载自卸车车架强度的有限元分析

重载自卸车在复杂的使用条件下要求车架具有良好的机械性能并实现结构的轻量化。通过建立车架系统的有限元模型,计算分析了该车架在7种载荷工况时的应力分布及其固有模态。发现该车架纵梁应力较小,具有进行轻量化改进的潜力且具有较好的模态特性;但超载情况下,车架在弯扭工况和制动工况时,部分横梁及其与车架连接部位的应力超过了材料的屈服极限,必须进行优化改进。     

轿车后副车架有限元分析

根据某车型的后副车架结构建立了有限元模型.利用有限元分析(FEA)软件对该副车架在转弯工况下的静态强度进行分析,结果表明:该副车架受到的最大应力值小于材料的屈服强度,满足设计的要求.对副车架进行模态分析,计算出副车架的模态振型与相应的固有频率,并通过固有频率与振型从整体上考虑副车架的局部强度问题.同时,以副车架的材料厚度为设计变量,以副车架质量为设计目标,对副车架进行了改进设计.     

无副车架的渣土自卸汽车车架结构强度有限元分析

针对渣土自卸汽车车架存在的安全问题,本文以某无副车架的渣土自卸汽车为研究对象,建立了无副车架的渣土自卸汽车的车架几何模型,并对该车架的几何模型进行网格划分,建立有限元分析模型,同时采用HyperMesh有限元分析软件,对车架的结构强度进行静态分析。根据有限元计算结果,对车架结构进行改进设计。研究结果表明,在3种工况条件下,改进结构与原结构相比,最大应力值分别下降了31.01%,37.29%,36.63%,34.76%和42.89%,改进结构使车架应力大区域的强度有明显提高,而且主副纵梁、横梁及翻转支座等构件的应力值也明显减小;在举升工况下,V推支座横梁与主副纵梁铆钉连接处的改进结构与原结构相比,应力值小于材料的屈服极限,基本满足材料的屈服极限要求;改进车架结构的质量与原结构相比,增重30kg,与有副车架的结构相比,减重70kg,实现了汽车轻量化。该研究为企业实现汽车轻量化提供了参考依据。     

摩托车车架的有限元强度分析

在对某型号车架结构建模的基础上,分别在最大前载荷工况、最大后载荷工况,以及最大乘员载荷工况下对车架的结构强度进行了计算,找出了该型号车架的应力集中位置,并对结果进行行了分析评价,为车架的设计提供参考.     

汽车车架的静态强度分析

汽车车架是汽车的重要组成部分 .应用有限元方法对SJZ 6 30型汽车车架进行了静态强度分析 ,计算汽车车架在弯曲工况、纯扭工况、弯曲与扭转联合作用下的静态强度和静变形 ,计算结果表明 :在纯弯工况下 ,结构的最大应力发生在车架支承点 (2 9节点 )处 ;在纯扭工况下 ,结构的最大应力发生在车架 19节点处 ;在弯曲与扭转联合作用下 ,结构的最大应力发生在 13节点处 .经强度校核 ,该车架强度满足要求 ,所得结果可为该车架的修改设计提供参考     

矿用自卸车车架的有限元分析及优化设计

根据某大型矿用自卸车车架的结构样式,建立了车架的有限元模型,并采用惯性释放法计算出不同工况下的车架应力分布情况。同时,对矿山上运行的矿车车架进行了应力测试。对比车架应力分布的实验结果和仿真结果,发现车架的应力误差基本上控制在10%以内,从而验证了有限元分析车架应力的有效性。为了改善车架的性能,设计了车架拓扑结构,并通过结构优化,得到了可靠的车架结构,最后通过仿真分析验证了改进后的车架性能有了大幅度提高。     

摩托车车架的有限元强度分析

在对某型号车架结构建模的基础上，分别在最大前载荷工况、最大后载荷工况，以及最大乘员载荷工况下对车架的结构强度进行了计算，找出了该型号车架的应力集中位置，并对结果进行行了分析评价，为车架的设计提供参考．     

QQ561十吨双向自卸车车架光弹应力分析

本文分析了ＱＱ５６１双向自卸车车架受力主采用光弹片方法，对其进行了现场应力实测，以确定关键部位在各种工况下的应力分布，为此种汽车车架的合理设计与改进提供了可靠的依据。     

Al-Mg-Si合金热压缩变形的流变应力方程

为了给制定和优化热加工工艺参数提供理论依据,采用Gleeble-1500热模拟机研究了含锆Al-Mg-Si合金在变形温度为653~803 K、变形速率为0.01~10s^-1条件下的热压缩变形的流变应力行为,并通过回归法建立材料变形的流变应力数学模型.结果表明：该合金为正应变速率敏感材料,真应力-真应变曲线存在明显的稳态流变特征;流变应力随着变形速率的增加以及变形温度的降低而增加;在较低变形温度条件下,真应力〖CDF*3〗真应变曲线为动态回复曲线;在较高变形温度条件下真应力-真应变曲线为动态再结晶曲线.该合金流变应力σ可用包含Arrhenius项的Zener Hollomon参数的函数来描述,式中A、α和n的值分别为1.89×10¹⁰s^-1、0.024MPa^-1和7.46,热变形激活能Q为166.85kJ/mol.     

基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断

为了实现低压串联故障电弧的有效诊断,基于ULI699标准搭建了交流电压为220V、频率为50Hz的串联故障电弧实验平台,并对不同负载回路正常工作电流以及串联故障电弧电流进行数据采集,提出基于小波包能量熵的低压串联故障电弧诊断方法.通过对电流信号进行4层小波包分解,提取小波包能量熵作为特征向量描述故障电弧电流信号在不同频段的能量分布.采用主元分析（PCA）法提取特征向量的主元作为BP神经网络的输入,实现样本最优压缩以简化神经网络结构.仿真结果表明,该方法故障诊断准确率较高,能够有效地识别串联故障电弧.     

基于Davenport谱风机叶片旋转状态下的应力分析

为了确保风力机叶片安全可靠运行,对其进行了旋转工况下的应力分析.以UG建立的叶片实体模型为研究对象,运用更加贴近实际工况的Davenport风谱建立了近海风场,利用Newmark法求解了结构运动方程,并在与文献试验结果对比的基础上,数值模拟了叶片应力分布.研究结果表明,风力机叶片的位移响应与应力响应幅值均随来流风速的增加而增加,旋转速度和来流风速均对叶片在相对弦长和相对翼展方向上的最大mises应力变化趋势有明显影响,该结果可以为风力机叶片优化设计提供参考.     

10MW风力机叶片设计与动力特性

为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.     

高含量氮掺杂碳纳米管的合成及NO电氧化

为研制NO检测灵敏度高的电极修饰材料,以吡啶和尿素为碳源和氮源,以FeMgO为催化剂,在NH3下于800～900℃采用CVD法原位合成了氮掺杂碳纳米管（CN xNTs）,确定了氮的原子分数为7.05 CN xNTs的最佳合成条件.通过对透射电镜（TEM）、x 射线光电子能谱（XPS）、x 射线衍射分析仪（XRD）和Raman光谱进行研究,结果表明所合成的CNxNTs随着反应温度的降低有序度减小,管壁缺陷增加.循环伏安法研究的NO在碳纳米管修饰电极上的电氧化行为结果表明：NO在CN xNTs修饰电极上的电氧化活性均高于未掺杂氮的多壁碳纳米管（MWCNTs）,其中,氮原子分数为7.05的CN xNTs修饰电极的电氧化峰电位最小,峰电流密度最大,反应活性较大.该电极上NO检测的灵敏度最高,是一种比较理想的电极修饰材料.     

反应谱法与时程分析法抗震分析对比

为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.     

基于ABAQUS有限元的重型自卸车副车架模态分析

为了研究自卸车副车架设计及动态特性,以重型自卸车副车架为原型,利用SOLIDWORKS软件建立了边梁式副车架计算模型,应用ABAQUS有限元软件的模态分析方法对其动力学特征参数进行了分析,计算了副车架在约束状态下的固有频率及振型.结果表明,该车副车架固有频率避开了路面及发动机产生的激振频率,不会发生共振,但管梁处存在较大的局部振动,易产生疲劳破坏,分析数据可为重型自卸车副车架优化改进提供理论技术支持.     

油层压裂模拟的损伤力学方法及数值应用实例

为了充分发挥油层改造的效力,采用塑性损伤有限单元法,模拟水力压裂产生裂纹的扩展和分布情况,并以此为依据,对某油田长度为400m的致密砂岩储层中一条水平井多段压裂的段间距设计进行优化选择,并使用标量损伤从数学上表达注水压裂在油层中产生微裂纹的体积密度.数值计算中采用固液耦合的三维有限元格式来模拟渗流与变形的耦合力学行为.为了对压裂区进行准确模拟,计算中采用了子模型技术.计算结果中给出了给定注水速率时相应的三维损伤演化,同时给出了损伤场、孔隙压力场和主应力场的分布.根据数值计算结果,推荐的段间距为80m,这样400m的水平井段应该采用6段压裂.     

基于离散单元法的钢筋混凝土框架非线性分析

为了能够更好地描述在模拟强震作用下结构倒塌破坏过程中构件的断裂、碰撞等现象,在杆段多弹簧模型的基础上构建了节点单元来考虑框架梁柱的连接关系,进而建立了钢筋混凝土框架结构的离散元整体分析模型,并对钢筋混凝土平面框架在低周往复加载情况下的受力行为进行了数值模拟.分析结果表明,该模型能够较准确地描述复杂受力状态下钢筋混凝土框架的非线性力学行为,能够满足结构强震作用下倒塌全过程精细化分析的需求.     

126 kV真空断路器灭弧室电场数值分析

为了解真空灭弧室电场分布情况,并找出灭弧室设计的关键部位,基于电场数值分析理论,采用有限元法对126kV真空断路器灭弧室内部静电场进行了仿真计算.考虑灭弧室内部主屏蔽罩结构对电场分布的影响,分析了加伞群后电场分布的变化情况,并给出了灭弧室内动静触头表面处的电场强度值.通过对不同触头开距情况下的电场进行计算,获得了在不同情况下的灭弧室电场分布情况,给出了不同开距下的电场强度最大值,为触头结构的优化分析、真空断路器的触头设计及真空灭弧室的优化设计提供了理论依据.