胶层网格尺寸与性能参数相关性的反演研究

在使用内聚力模型对复合材料胶层进行有限元失效分析时,为了保证计算结果的准确性和收敛性,胶层网格尺寸应小于1 mm。然而当使用内聚力模型对飞机上的大型复合材料结构进行有限元分析时,模型将会产生上百万的有限元单元,这将耗费大量的计算资源。本文在研究胶层参数对胶层失效分析影响的基础上,通过对不同网格尺寸下胶层参数进行反演,提出了一种修改胶层参数的方法以适用于不同网格尺寸下胶层失效分析。使用此方法对不同网格尺寸的混合型弯曲(MMB)有限元模型和复合材料圆壳模型进行了有限元仿真。结果表明:所提出的方法能够大幅降低模型的网格数量,减小计算规模,快速准确地计算出混合加载条件下胶层损伤演化和破坏情况。      

基于ADINA的轴向冲击载荷下薄壁方管屈曲分析

根据屈曲分析的有限元基本理论并基于有限元分析软件ADINA对轴向冲击载荷下薄壁方管进行动力屈曲分析。ADINA的动力屈曲有限元分析分为前处理、求解和后处理三个部分。前处理包括设置单元属性、创建模型、网格划分、定义接触、定义初始条件与约束和设定求解时间。利用ADINA软件进行前处理文件输出提交求解。使用ADINA-Processing对速度进行刷新、演示模拟动画过程并查看分析结果。分析结果表明:基于ADINA对轴向冲击载荷作用下薄壁方管动力屈曲特性分析结果与实验结论相符,该成果对研究冲击载荷作用下薄壁方管的动力屈曲特性具有一定的理论与指导意义。     

木托盘有限元分析精度的影响因素

目的研究有限元软件模拟木托盘抗弯性能时各因素对其分析精度的影响。方法对木托盘的抗弯性能进行理论分析和有限元模拟。通过计算铺板力学模型得到理论变形值;将Creo软件建立的托盘模型导入Ansys Workbench进行分析,得到有限元模拟值。采用控制变量法,改变单元类型和网格划分方式,并将结果与理论计算值进行对比分析。结果采用软件默认的单元类型和经网格划分方式等得到的整体位移结果与理论值的误差为2.97%。通过对各影响因素的调整,顶铺板的位移结果与理论值的误差为0.02%。结论单元数量相同的情况下,高阶单元的分析精度优于低阶单元,六面体单元优于四面体单元。保持其他设置条件不变,细化网格可提高分析精度。     

基于流固耦合-集总参数组合法的悬架液压衬套建模

为解决汽车悬架液压衬套动特性分析中流固耦合有限元仿真模型计算效率不高问题,提出采用流固耦合-集总参数方法对液压衬套进行仿真建模。首先,在分析液压衬套工作原理基础上,建立液压衬套集总参数数学模型,并搭建AMESim仿真模型;其次,在Hypermesh软件中对液压衬套的固体和液体部分进行网格划分,将离散化网格导入ADINA中形成流固耦合有限元模型,通过流固耦合模型提取出液压衬套的物理参数。最后,将所提取的流固耦合参数代入AMESim模型中,计算液压衬套动特性并与实测数据对比。结果表明:所提出的流固耦合-集总参数组合模型方法可以对液压衬套性能进行高效、准确仿真,可为液压衬套的进一步优化和整车匹配奠定基础。     

考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究

为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点模态信息构造网络输入参数CPFM,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。     

救护直升机机载急救单元随机振动分析

为了解某救护直升机机载综合急救单元随机振动响应特性,针对载机平台振动特点,将载机宽带随机叠加正弦振动激励谱转换为ANSYS软件可用的纯随机振动谱,在ANSYS软件中建立了机载综合急救单元有限元模型,通过模态分析,获取了机载综合急救单元固有频率和振型。在此基础上施加转换后的载机振动谱并进行随机振动分析,得到了机载综合急救单元不同部位在激励频带范围内的动力响应及危险频率点,并对单元结构动强度进行了校核。仿真分析结果可为机载综合急救单元的抗减振设计提供参考依据。     

ANSYS在ATV车车架三维建模中的应用

论文针对新型四轮“ATV”车,借助于ANSYS有限元分析软件,确立了车架的节点和三维建模。并进一步对建立的模型进行节点定义、元素定义、单元属性和网格划分等特性分析。找出影响元素和分析方法,有效解决ATV车的安全性及稳定性问题。     

拉门塔初始状态下的预应力分析

本文在拉门塔力学分析中引入初始状态的概念,利用有限元基本原理,推导出基于UL描述的杆单元的双重非线性的刚度矩阵和一端铰接、一端刚接的梁单元的刚度矩阵,建立了拉门塔的有限元平衡方程,并利用ANSYS软件建立了拉门塔的索梁桁混合单元的非线性有限元模型,并对拉门塔初始状态下的预应力进行了分析,最后通过模型试验验证了数值分析结果。     

三维有限元网格节点编号优化

在有限元分析中,节点编号对整体刚度矩阵的带宽起着决定性的作用。优化网格节点编号的目的是为了减小同一单元中的相关节点编号之间的差值,从而减小整体刚度矩阵的带宽。基于有限元网格的拓扑分析,提出通过有限元网格的整体拓扑阵和单元—节点拓扑阵,对AKHRAS和DHATT方法进行改进,开发了一种有限元网格的节点编号优化的新方法。实例应用表明该方法执行效率高,计算速度快。     

不规则复杂牙冠模型的建立及优化分析

从牙齿扫描的点云数据出发,提出优化的快速行进距离场构建算法用于实现牙冠模型的高精度快速生成。借助计算机辅助工程中的应力有限元分析方法,获得网格单元上的受力情况,建立有限元实体网格单元与三角面片网格模型面片间应力关系模型。利用仿真引导设计的方法实现常规临床治疗手工加工过程的数字化和虚拟化,从而有效加速建模过程,并将模型修整部分提前到设计阶段。通过创建并优化后的模型可简化治疗程序、缩短治疗周期、减轻病人痛苦。