环行起重机抗震模拟实验研究及有限元分析

从地震模拟实验和有限元计算两方面对核电站厂房内的环行起重机在特定地震波作用下的动力特性进行了研究。通过有限元软件Abaqus仿真得到与环行起重机原型模态相同的动力等效模型,据此加工制作出实验模型,在抗震实验台进行地震模拟实验,通过与等效模型和原型仿真时程分析结果对比,验证了等效模型的准确性和有限元建模方法、约束设置的正确性,并为今后环行起重机的抗震设计提供了参考。     

核二级电动闸阀抗震分析

应用有限元分析方法对核二级电动闸阀进行抗震分析与评定.先计算阀门整机的固有频率,然后采用等效静力方法计算阀门在承受地震载荷及设计组合载荷共同作用下的应力,然后根据ASME规范作出应力评定和强度校核,从而验证核二级电动闸阀在SSE地震载荷及设计组合载荷作用下的结构完整性.     

基于ANSYS的工控机冲击分析

本文基于ANSYS境的动力学仿真计算的思路和方法,对舰艇用工控机的结构系统进行了有限元分析.通过建立弹簧一阻尼单元等效隔振器的静力学分析模型,解决了工控机隔振器的有效简化问题,并确定了GH型隔振器的规格;通过随后的动力响应分析,获得工控机模型在冲击载荷作用下的结构位移量和最大等效应力,重点关注了关键部件等效印制板在冲击载荷作用下的最大等效应力.通过分析验证了工控机设备结构设计的合理性.     

高举架立式圆筒型储液容器附加粘滞阻尼器减震研究

通过在高举架立式圆筒型储液容器支承结构上安装粘滞阻尼器,以此来减小地震对其造成的破坏。从理论研究及有限元数值仿真分析两个方面入手,建立了高举架立式圆筒型储液容器粘滞阻尼器减震简化力学模型和有限元数值仿真模型,并进行地震动响应对比分析。结果表明,粘滞阻尼器耗能减震效果较好,结构地震动响应明显降低,尤其对储液晃动波高有一定控制作用;粘滞阻尼器减震效率与速度指数密切相关,速度指数的选取不宜过大或过小,速度指数过大时可能会导致阻尼器与结构连接处先破坏从而使阻尼器失效;速度指数过小时,对结构的控制作用有限,层间位移角较大。理论解与有限元解比较接近,相互验证计算结果的准确性。建议粘滞阻尼器耗能减震设计时,应根据工程实际情况,从结构安全及经济角度考虑,选取最佳的粘滞阻尼器配置方案。     

隔震结构的地震响应时程分析

建筑物在地震作用下的动力响应时程分析一直是非常复杂和计算量很大的问题。对于隔震结构,由于隔震层参数与上部结构参数相差较大,容易导致数值病态。为了准确计算隔震结构的地震响应,本文放弃了传统求解动力方程常用的差分格式,而是把二阶结构动力方程通过增维、降阶转化为一阶微分方程组,然后利用精细积分法对其求解;对杜哈梅尔积分项采用牛顿-柯特斯公式及相应的复化公式进行数值计算;考虑建筑物地震作用力—等效惯性力的特点,实现其简化计算,节约计算时间;插值点间隔为地震波的取样时间,确保地震作用大小无插值误差。本文算法避免矩阵求逆,提高了计算效率,数值算例显示了算法的有效性和效率。     

索杆铰接式伸展臂动力学建模与分析

针对索杆铰接式伸展臂的结构特点,提出基于能量互等原理的伸展臂连续梁等效动力学模型的建模方法.推导出伸展臂桁架单元的应变能与动能关于节点位移、几何结构参数及材料参数的表达形式.基于伸展臂桁架与连续梁等效模型两者之间应变能、动能分别相等原理,建立伸展臂桁架结构与连续梁等效模型之间的几何结构参数与材料参数的联系式,推导出伸展臂连续梁等效模型的等效刚度矩阵和质量矩阵.运用提出的索杆铰接式伸展臂连续梁等效模型化方法计算出伸展臂原理样机的等效刚度和质量参数.分别运用连续梁等效模型和有限元模型对伸展臂的动力学特性进行分析,通过理论计算和仿真分析得到伸展臂前8阶固有频率.通过有限元仿真结果与伸展臂等效模型计算结果对比分析,验证伸展臂连续梁等效模型的正确性.通过对不同长度伸展臂各阶固有频率的对比,得出伸展臂连续梁等效模型对于分析大型索杆铰接式伸展臂动力学特性具有较高的精度.     

大型塔器的地震时程响应分析

针对塔式容器在地震载荷下的强度问题,首先通过数值方法对塔式容器模型简化、地震载荷下的时程响应分析,然后考虑内压和风载荷共同作用对塔器进行强度校核,通过实例分析给出了地震载荷下塔式容器强度计算和校核的时程响应分析方法.此时程响应分析方法是地震载荷作用下塔式容器强度计算的通用方法,是我国塔式容器标准中反应谱方法之外的又一方法.     

三塔悬索桥地震响应控制

以三塔悬索桥型的泰州大桥为工程背景,研究了3种不同桥梁减震措施的减震效果:弹性拉索、粘滞阻尼器、弹性拉索与粘滞阻尼器.弹性连接和粘滞阻尼器提高结构刚度与阻尼以减小结构地震响应.研究结果表明,塔梁间弹性拉索和粘滞阻尼器均可有效减小梁端纵向位移峰值,并使其振动快速衰减,其中以同时设置弹性拉索与粘滞阻尼器的减震效果为最佳.与...     

机械结构分析中原始参数的两种反求方法

研究分析了机械结构等效载荷反求法与等效结构反求法两种原始参数反求的方法.等效载荷反求法通过应用有限元刚度方程进行解析求解,反求出未知结构对已知结构的作用载荷,获得结构分析所需的原始参数,该方法计算简单可靠.而等效结构法是对原始结构还原的一种方法,结合有限元与优化技术进行迭代求解,该方法能够反求出更多的信息,适用范围更广.     

造船厂下水船舶防台风系泊方法的研究与计算

本文通过分析码头舾装船舶受台风袭击时的受力情况，对船舶防台风系泊方法进行了研究与设计，提出了船舶在码头前沿就地避风的方案。     

岸边集装箱起重机抗震计算分析

应用有限元软件ANSYS建立了岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）三维计算模型,基于模态分析结果,以计及码头放大作用的设计反应谱作为输入,利用反应谱法对岸桥进行了抗震计算。计算结果表明,耦合模态的作用使纵向地震作用引起一定的垂向位移响应;在运行小车处于前大梁端部且吊有集装箱工况下,横向地震作用时,由于在岸桥响应中起主要作用的第7阶模态对应的固有频率接近横向地震反应谱峰值对应的频率,岸桥应力响应较大;但是,总的来讲岸桥在各向地震作用下的应力响应不是很大。     

大型储液罐的地震反应初探

随着大型储液罐在石化工业的广泛应用,其震害分析变得极为重要。利用ANSYS软件在空锚固式储液模态分析的基础上,输入模拟的地震加速度反应谱,得出了横向地震力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了空储液罐在地震力作用下的受力情况和薄弱环节,从而为储液罐的设计提供了可靠的依据,为进一步分析大型储液罐充液状态时的地震反应起到抛砖引玉的作用。     

65m射电望远镜天线地震安全性分析

文中建立了65 m天线的有限元模型,并介绍了天线的有限元建模组成和各单元类型;对天线进行了地震安全性分析,给出了动力学分析的基本思路与动力学方程;分析了65 m天线在地震作用下的位移、应力时程响应,得出了天线与地基接触点的作用力数值.结果表明:天线在给定地震条件下能够满足设计需要,不会产生破坏,为该工程的结构抗震安全性...     

基于二阶理论及刚度分配法的塔式起重机附着结构受力分析

针对塔式起重机弹性附着装置的支撑刚度和内力计算问题,分析了计及二阶效应的塔式起重机塔身受力情况;应用刚度分配法,分析塔身在各种外部载荷作用下导致的支撑结构位移、结构内力和支座反力,给出工程中最常用的三杆式的附着装置支撑刚度的计算方法,给出了支座反力和杆件内力的显式解析表达;运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了计算的正确性和有效性,为工程设计与应用提供了有益参考和借鉴.     

IDC 机柜结构地震工况非线性时程分析研究

文中以互联网数据中心（Internet Data Center, IDC）机柜为研究对象,在Radioss 软件中进行其地震工况的非线性时程仿真研究。通过对有限元模型单元类型、网格尺寸和网格质量的控制,达到与物理实验的对标。文中进行了材料力学性能试验,标定了冷轧钢板的材料模型参数,同时还分析了沙漏能控制模式对计算结果的影响。该IDC 机柜建模方法合理、准确,可有效模拟地震作用下结构的受力和真实状态,可推广到其他通信设备非线性时程分析工作中,为研究IDC 机柜结构在高烈度地震作用下的反应机理提供了借鉴。     

接触条件下组合结构的动力学分析

组合结构的动力学分析中因存在高度非线性的接触边界而成为有限元分析中的技术难点。文中直接采用接触单元和非线性算法，对组合结构进行模态计算和接触状态稳定性能分析。在分析接触算法中影响组合结构刚度矩阵变化的因素、在何种程度下可以将组合结构线性化的机理的基础上，讨论组合体受预紧力时的组合模态、不同摩擦因数对组合结构模态的影响，进行不同预紧力下组合结构抗干扰能力的计算。通过该理论得到的规律和结论可以指导其他组合结构的动力学计算，并且排除以往分析方法由于使用人员不同、分析经验不一样而导致的计算结果随机性和不正确性，对组合结构的动力学分析提出新思路、新方法。     

大吨位桥式起重机水平载荷作用下桥架内力分析

大吨位桥式起重机端梁非铰接式双梁桥架,在水平平面内组成一个刚架结构,由于其超静定次数较高,内力分析计算过程繁琐.以其水平刚架结构为计算模型,对均布惯性载荷、移动集中惯性载荷和偏斜侧向载荷作用下的水平刚架进行了内力分析,并给出了精确的内力计算公式.这对于提高起重机金属结构设计计算精度和效率具有重要意义,具有广泛的实用价值.     

地基与密肋复合墙结构动力相互作用测试分析

为研究黄土地基与密肋复合墙结构相互作用对结构地震响应及破坏机制的影响规律,分别在考虑地基与结构相互作用及刚性地基条件下进行了1/15比例密肋复合墙结构振动台试验。按不同烈度输入单向水平、双向水平及三向加速度的EL-Centro波和天津波,测试了结构的加速度反应,比较了考虑相互作用与刚性地基条件下的水平加速度响应,对比了两种条件下的破坏现象,分析了地基对所输地震波的放大效应及相互作用对结构楼层动力响应的影响。结果表明:输入地震波后,相互作用体系的破坏形式为地基开裂,刚性地基条件下结构的破坏形式为底部拼接缝滑移;地基对地震作用的放大效应与地震波频谱特性、幅值及输入方式相关;相互作用对不同楼层水平动力响应的影响程度不同,也受到地震波频谱及烈度的影响;各工况条件下的相互作用效应与地基放大效应较为接近,可将地基对地震作用的放大系数作为考虑相互作用后的地震作用效应调整系数。     

非驱动轮毂轴承单元法兰盘轴颈静强度计算及试验

针对轮毂单元静强度计算及试验验证问题,根据第三代非驱动轮毂轴承单元的受力情况,提供了一种用CAE仿真分析方法以外的简便数值分析计算方法,即在车辆受到侧向1.2 g的临界侧向加速度下,将轮毂轴承单元受到的外部径向力和轴向力,通过轮毂轴承单元内部受力分析,转化为轴承内部双列滚道的两个载荷中心的径向力和轴向力;并将轮毂轴承单元法兰盘内侧受力轴颈简化等效为实心悬臂梁的处理方法,来计算法兰盘轴颈静强度;并用侧向静强度试验方法,通过构建适当的试验方案,来验证轮毂轴承单元法兰盘静强度,为设计优化提供简便的分析验证方法。研究结果表明,该简化模型计算结果能够与侧向静强度试验结果保持一致,为笔者利用简化计算方法来简便快速地定量选取轴径和轴颈r角大小提供了可能;该方法计算简便有效,结果可靠。     

星载探测器单体结构的计算机仿真分析

在大型有限元分析软件ANSYS平台上 ,对星载探测器单体结构在运载环境下的静力特性进行了计算机仿真分析。提出了用于模拟部分结构的子模型法 ,解决了复杂结构在建模、计算和结果输出等方面的问题 ,结果证明用提出的方法较为有效和准确。得出了对结构设计具有参考价值的结论 ,并为ANSYS在结构设计方面的应用 ,提供了一个较为成功的例子