波形参数对S型汽车波纹管弯曲刚度的影响

基于汽车行驶载荷分析的结果,应用有限元软件Ansys Workbench建立汽车波纹管有限元分析模型,计算了波纹管的弯曲刚度,与试验结果相吻合。对波纹管弯曲刚度与壁厚、波高、波距等波形参数之间的相关性进行有限元计算,得到波纹管弯曲刚度与波形参数的关系,为汽车波纹管优化设计提供参考依据,具有很大的工程应用价值。     

波纹管结构尺寸及内芯对管内液氮流动的影响

为深入探讨更大结构尺寸范围内波纹管的液氮流动阻力特性,以量纲一的波高内径比和波距波高比为变量,通过建立波纹管内液氮流动的CFD仿真模型,考察较宽范围内波高内径比、波距波高比以及管内是否插入内芯情况下,达西摩擦因子在不同雷诺数下的变化规律,并与实验数据进行对比验证.结果表明:波纹管内流体进入波节形成漩涡是导致波纹管阻力增大的主要原因;当波高内径比和波距波高比不变时,仅改变波纹管的内径对达西摩擦因子几乎没有影响;内芯波纹管的内芯直径越大,达西摩擦因子越小;而内芯直径越小,其达西摩擦因子越接近空心波纹管.仿真结果与实验数据吻合良好.     

基于ABAQUS的波纹管建模与仿真分析

利用ABAQUS软件对超弹性硅胶材料的波纹管进行建模，并对其内部充气加压模型进行有限元仿真分析.分析了不同波纹管壁厚对加压后的应力、轴向伸长和径向膨胀的影响。仿真结果表明:波纹管波峰处壁厚越厚，对其径向和轴向变形的约束能力越强，在薄壁情况下，加压后波纹管会存在约束不足而导致失稳的情况。该研究为波纹管在气动人工驱动器变形机理的进一步研究奠定了基础。     

平面内三向轴压和弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力

根据理想弹塑性应力－应变关系和Von-Mises屈服准则，考虑几何非线性影响，建立了焊接空心球节点的有限元分析模型，对在平面内三向轴力作用以及平面内三向轴力与弯矩共同作用下的焊接空心球节点的承载能力进行了非线性有限元分析.参数分析结果表明，在平面内三向轴力作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、球壁厚以及荷载比值有关；在平面内三向轴力与弯矩共同作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、偏心距、球壁厚以及荷载比值有关.根据有限元分析结果给出了焊接空心球节点承载力的实用计算公式.当两侧钢管的直径不同时，计算采用较大钢管的直径；当钢管间的夹角为45°～75°时，计算公式仍可以近似采用.     

波纹管补偿器在管网中静压轴向推力的计算

波纹管补偿器在大口径管网中,盲板力在管网固定支架的受力计算中是一个很重要的参数.通过采用物体受力平衡切面法和积分法,分别对U型平波纹管和Ω型波纹管补偿器的盲板力的计算进行定量分析计算,论证了波纹管补偿器盲板力的计算方法应当是波补的最大直径或最大直径轴向投影面积与介质压强的乘积,而不是波补的平均直径或最大直径轴向投影面积与介质压强的乘积,从而使盲板力的计算结果更加准确.     

波纹管非线性特性的有限元分析

根据波纹管运行状态的非线性特性，在非线性有限元理论的基础上，从几何非线性，材料非线性两方面对波纹管进行应变分析，并与电测值进行比较，得到波纹管非线性特性对波纹管研究的影响。     

电动自行车主车架模态特性分析及灵敏度研究

为探讨电动自行车主车架的动态性能,对某全悬架电动自行车的主车架结构进行了弹性模态特性分析.应用ANSYA软件建立了主车架结构的有限元模型,分析了车架的模态频率和振型.结果表明有限元计算结果与实验测试结果相符.结合该车架的振动特性,应用模态灵敏度分析技术,研究了车架各部分结构的壁厚参数对电动自行车第一阶模态频率的影响关系,通过改变车架不同构件的壁厚可使车身具有较合理的动态特性.为电动自行车进一步的动力学分析提供了理论依据.     

左右梁高不同外加强环式钢框架节点力学性能

为了研究左右梁高不同的圆形钢管柱-H型钢梁外加强环式框架异形节点的力学性能,利用非线性有限元软件ABAQUS建立了三维空间外加强环式钢框架异形节点有限元模型,并进行弹塑性有限元分析.对比分析了不同几何参数对外加强环式钢框架节点的承载能力及初期刚度的影响.结果表明:随着左右梁高度比的增加,节点域的承载力降低,初期刚度增加;增加柱壁厚度和梁翼缘厚度,导致节点域的承载力增加;随着轴压比的增加,节点域的承载力随之降低;柱壁厚度、梁翼缘板厚度以及轴压比对节点域的初期刚度影响较小.     

用于康复训练的分段式气动软体驱动器

针对手指康复训练中软体驱动器贴合度低、灵活性差、运动传递不准确等问题,基于仿生原理设计分段式气动软体驱动器. 通过3个具有锯齿结构半波纹管气囊实现软体驱动器的分段弯曲,嵌入柔性应变传感器实现软体驱动器本体感知. 建立半波纹管气囊弯曲变形数学模型,借助有限元分析对半波纹管气囊进行分析,研究壁厚、波纹宽度、波距和波纹数目对该气囊弯曲性能和末端输出力的影响,选取软体驱动器尺寸参数. 采用3D打印技术及失蜡铸造工艺,制作分段独立驱动的软体驱动器. 特性测试结果表明：分段式软体驱动器最大弯曲角度为302°,末端输出力为3.33 N,能够带动手指进行分关节康复训练,内嵌的柔性应变传感器可以实时监测软体驱动器弯曲状态.     

钢波纹管涵洞力学性能的有限元分析

金属波纹管涵具有施工工期短、造价低、对地基扰动小、对基础要求低、适应变形性能好等优点,特别适用于边远地区和多年冻土、软土等特殊地基区域的道路涵洞工程.目前,作为一种新型的道路涵洞形式.对钢波纹管涵洞进行野外现场力学性能测试存在许多局限性,为了克服其局限性,本文在钢波纹管涵洞野外现场力学性能测试的基础上,利用有限元力学分析程序对钢波纹管涵洞的受力变形作计算分析,将计算结果和野外现场实测值进行比较分析,建立合理的有限元力学模型,运用有限元法系统地分析钢波纹管涵洞的力学性能成为可行.