基于ANSYS的旋转床转鼓系统结构优化

为减小旋转床工作过程中转鼓的应力和变形,促进转鼓系统结构的改进,运用ANSYS软件建立旋转床转鼓系统有限元模型,进行静力学分析,得出转鼓正常工作状态下的应力分布。针对应力集中的部位和特点,改变局部结构,提出转鼓结构优化的有效措施。研究结果表明:最大变形在衬套与转鼓座接触处;在衬套中部存在应力集中现象;增大衬套壁厚、减小螺栓孔直径可以削弱该部位载荷。     

卧式螺旋卸料过滤离心机转鼓开孔削弱系数的研究

开孔转鼓是卧螺离心机的主要部件,转鼓开孔后强度会削弱,因此,对于转鼓开孔削弱系数的分析研究是十分必要的。利用有限元分析软件ANSYS10.0对开孔转鼓进行参数化建模、网格划分、施加对称约束,然后进行强度应力分析,研究开孔转鼓强度应力的变化规律,转鼓开孔处会产生应力集中,最大应力也出现在开孔的位置。通过节点应力对比的方法,研究转鼓开孔后强度应力变化规律,获得产生的最大强度应力的数值和节点M的坐标,在未开孔转鼓体上找到与节点M坐标相同或者最接近位置点的Stress intensity值,通过对比方法获得转鼓开孔削弱系数。     

离心机开孔转鼓应力模拟计算与研究

采用有限元方法模拟计算了按等边三角形排布开孔的转鼓应力,讨论了开孔直径、鼓壁厚度、孔桥宽度以及转鼓半径等因素对鼓壁环向应力的影响情况.通过进一步计算研究得到了最大薄膜应力出现时孔桥宽度与开孔直径的关系曲线,为工程实际中转鼓开孔问题提供了计算依据.     

卧式螺旋卸料沉降离心机转鼓的有限元仿真

应用VisualNastran有限元仿真软件对转鼓在各种载荷工况下的应力应变进行了仿真分析，并调整转鼓壁厚参数来研究参数的变化对转鼓的强度和径向变形的影响。仿真结果表明：转鼓的最大应力位于靠近大端鼓底的柱形筒体的内壁上；物料离心液压引起的最大应力和最大径向位移随着转鼓壁厚的减小而增大；转鼓自身质量离心力在壁内产生的最大应力和最大径向位移与鼓壁厚度无关。     

胶乳离心机高速转鼓有限元接触分析

针对碟片离心机转鼓装配体工作应力的尚无成熟计算方法,将碟片架、碟片组、顶碟构成的内装件简化为具有质量离心力等效件,对转鼓进行了受力分析,构建有限元模型,确定约束边界条件,定义接触对的接触行为关系,将内装件质量离心力按不同方案模拟加载在转鼓盖及转鼓体,得到相应的结构应力分析结果,分析了螺纹接触区域应力,讨论了理想刚度系数;分析结果表明:综合考虑胶乳流体压力、内装件质量离心力及装配接触行为时,有限元分析方法及结果更接近转鼓的实际工作状态,转鼓应力分布不均匀,分析得到了结构薄弱区域,转鼓体沉渣区、侧壁以及螺纹副等位置局部应力水平偏高,转鼓体最大应力、变形位置与实际裂纹、变形产生部位相吻合,内装件质量离心力作用于转鼓盖相较于转鼓体时引起的应力、变形将更大一些,建模方法、分析结果对碟片离心机转鼓设计、强度评价、结构优化等具有指导意义与借鉴价值。     

加压转鼓过滤机滤叶的有限元分析及结构优化

PTA生产工艺中加压转鼓过滤机的滤叶有一面属于多孔结构,在较高压力情况下可能存在应力超标的问题。对滤叶进行有限元分析,重点研究不同结构设计下滤叶的强度和变形问题。针对多孔结构的应力集中问题采取应力线性化方法。通过结构静力学分析分析滤叶在无支撑筋板和有支撑筋板(六种不同间距)情况的强度和变形,通过二维模型模拟优化,验证了初选方案的合理性。研究发现,在滤叶厚度一定的情况下,通过在过滤腔内部增设支撑筋板可以有效改善滤叶的应力和变形情况,发现在七种结构中,支撑筋板间距42.5 mm时,滤叶的应力和变形情况达到最小,满足了应力强度要求和变形要求。     

新型机加工弹簧静压状态下的应力集中研究

新型机加工弹簧静态拉压时螺旋槽端部应力集中现象十分严重,对弹簧的强度和疲劳寿命有很大的影响.通过Ansys软件分析弹簧基本参数对应力集中的影响,确定机加工弹簧存在应力集中的理论判据;探究切向应力释放孔对压缩变形量和应力集中系数的影响;基于强度理论和曲梁弯曲理论推导了无应力集中下的最大等效应力计算公式.研究表明:中径在15 mm～35 mm之间的机加工弹簧,当螺旋槽宽度与螺距之比小于0.5时存在应力集中现象;螺旋槽端部开切向应力释放孔,控制其孔径接近对应矩形截面高度时可将应力集中基本消除;所推导公式计算的内圈等效应力值与仿真值误差不超过3％,为该弹簧后续的工程设计及应用提供了重要参考.     

发动机活塞销孔结构强度分析及改善对策研究

运用ANSYS分析软件计算活塞的机械应力与变形,得出活塞销孔内侧应力集中,变形较大.并在此基础上,提出了活塞的结构改进措施,采用了在活塞销孔内嵌入铸铝青铜衬套.使得活塞销孔内侧的应力趋向均匀,改善了销孔的应力集中现象,降低了销孔表面应力峰值,达到了预期的效果.     

阀体开孔与接管交接处应力分析计算

分析了阀体开孔的应力集中与接管交接处的弯曲应力,介绍了工程上用的应力集中系数和最大应力的计算方法,给出了有颈阀体和无颈阀体最大当量应力的计算方法和限制条件。     

离心机转鼓边缘效应区当量应力分布

一、前言离心机的转鼓的筒体与顶、底等连接处由于变形受到约束,产生边缘应力(见图1)。在设计与校核时必须进行计算,使其当量应力在规定的允许范围内,即在边缘效应区域中应满足边缘截面的强度条件。离心机转鼓主要有整体转鼓和开孔转鼓两种形式,分别存在筒体与顶、底连接处的边缘     

离心机柱锥形转鼓连接边缘处应力的有限元分析

利用有限元分析软件对离心机柱锥形转鼓连接处的应力进行了分析,考察转鼓壁厚、物料密度、液池深度、转速以及半锥角对连接处峰值应力和一次加二次应力的影响。结果表明:转鼓连接处的应力值随着转鼓壁厚的增大而减小;在给定壁厚条件下应力随物料密度、液池深度、转速以及半锥角的增大而增大;离心机柱锥形转鼓连接处峰值应力较小,无明显的应力集中现象。研究结果对分离机械柱锥形转鼓的结构设计方法的完善提供了一定的参考依据。     

离心泵叶轮的受力变形有限元分析

为了得到低比转速离心泵叶轮内的应力和变形规律,找到最大应力点和最大变形位置,在ANSYS中对叶轮所受的离心力、流道介质压力、圆盘摩擦力、前后盖板压力及其耦合作用的情况进行受力变形分析;结果证明前后盖板的受力变形完全不同;介质压力作用下叶轮产生的应力和变形最大,最大应力出现在叶轮出口叶片与前后盖板的交界处,属于应力集中点;圆盘摩擦力较其他载荷对叶轮受力变形产生的影响较小;以上研究结果有助于预测叶轮的变形规律,对叶轮的形状设计具有重要意义.     

离心泵叶轮流固耦合分析

基于流固耦合原理对离心泵叶轮进行结构分析,采用多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,基于单向流固耦合技术对离心泵叶轮结构进行了仿真计算,获得了离心泵叶轮在不同工况下的等效应力及变形情况,分析了叶轮最大等效应力和最大总变形随流量的变化情况。结果表明,各工况下叶轮应力分布不均且存在局部应力集中;叶轮变形的总位移随半径的增大不断变大,并在叶轮边缘达到最大值。叶轮最大等效应力随流量的增加不断减小,在0.4倍设计流量工况下最大为10.581MPa;叶轮最大总变形随流量的增加先减小后增大,在设计流量工况下最小为0.0028669mm。计算结果对离心泵叶轮的结构优化设计提供了数值依据。     

基于HyperWorks的矿井提升机卷筒人孔优化分析

针对矿井提升机卷筒辐板人孔周边处易产生应力集中的现象,以HyperWorks为平台,分析其人孔形状、数目对卷筒整体应力及人孔周边应力的影响,并优化结构参数。分析结果表明,人孔形状及数目对卷筒整体应力、应变影响不大,对人孔周边应力影响较明显,优化后人孔周边最大应力为129.6 MPa,比原来减少40%。为解决因人孔周边应力集中而导致卷筒开裂的问题提供了可行方法。     

基于有限元的连杆运动与静力分析

以某型号汽车连杆作为研究对象,根据其在不同工况下的具体工作情况,分析得出连杆的运动参数及其具体的求解公式;讨论连杆在工作时的主要静载荷——拉伸载荷与压缩载荷,推导并求解出其在工作过程中的受力方程。利用UG建立起连杆的三维模型,导入到ANSYS Workbench中进行静应力的有限元分析,依据其结果可知,拉应力与压应力中压应力对连杆的影响是最大的,也就是说在压缩工况下连杆有最大的应力集中和变形,同时这些的应力集中与变形均发生在连杆的小头部位。     

内压作用下蒸汽发生器扇环形组合管板应力分析

针对核电工业中大直径蒸汽发生器管板开展研究,提出一种采用组合式管板替代现有整体管板的方法,并针对这种组合式管板进行应力分析。这种组合式管板由若干扇环形管板单元组成。针对组合式管板的管板单元建立有限元模型,采用数值分析方法研究了扇环形管板的应力分布状况,并与不开孔的扇环形板在简支和固支条件下的应力分布情况进行了对比。分析结果表明,扇环形管板的应力分布状况与承受纵向均布载荷的矩形板较为接近,最大应力值出现在扇环形板的中心部位,周边存在一定的边缘应力。在远离开孔的部位,扇环形管板的应力情况与简支和固支情况下不开孔扇环形板的应力情况相近,但在开孔周边,应力明显偏离简支和固支条件下的应力分布曲线。扇环形管板中开孔造成的应力集中情况与矩形板开孔造成应力集中情况存在较大的差别,因此,分析扇环形管板的应力分布情况,其关键在于对开孔周边的应力集中进行分析。     

合理确定轴上孔的尺寸

在承受弯曲或扭转的园轴上,经常要钻横向园孔。孔会引起应力集中,使得孔的周围应力局部增高。随着孔径的增大,应力集中系数降低,然而轴的净截面积也随之减少,实际应力相对增高。在设计有孔轴时,采用考虑这两种因素的应力扩大系数更合适。轴中的最大应力可     

虹吸式离心机转鼓结构的有限元应力分析

利用ANSYS有限元软件建立了虹吸离心机转鼓的二维有限元模型,对其在正常工作状态下的整体结构进行了应力分析,得到了转鼓的径向、轴向变形和应力分布,以及最大应力点,并对局部应力进行了进一步的分析.结果表明原设计的虹吸式离心机转鼓的强度和刚度均满足要求,但是在拦液板和转鼓底边缘的设计过于保守,因此在保证强度和刚度的前提条件下,减少了其边缘连接处的厚度.     

φ480高压球形容器塑性大应变应力分析及研究

本文在测试、爆破试验的基础上,运用轴对称结构塑性大变形问题的有限元法计算程序,研究带接管球壳承压后在接管部位的应力值、最大应力点的位置以及应力集中系数;采用Mises准则计算接管部位的局部屈服应力、接管部位和球壳的全面屈服压力;研究了接管部位和球壳的塑性区扩展情况、弹塑性和塑性阶段的应力分布和应力集中系数。本文还分析了容器的爆破试验和电算理论应力结果,探讨了受内压容器的破坏失效机理及爆破压力的计算方法。     

多接触面轮胎定型硫化机应力分析及结构优化

采用SolidWorks软件建立多接触面轮胎定型硫化机模型,利用HyperMesh和Ansys对硫化机进行模态分析、应力和变形分析。计算结果表明:结构优化前,硫化机在额定载荷下最大应力为366.611 MPa,存在应力集中现象,总变形量为2.69615 mm;结构优化后,消除了应力集中现象,最大应力为148.417 MPa,变形量为1.85133 mm,且优化后结构提高了多接触面轮胎定型硫化机的固有频率、增加了硫化机的抗振性和工作稳定性。