ROPS/FOPS试验台水平加载支架的设计及有限元分析

根据水平加载机构对试件加载时自身所受的力的情况,分析水平加载支架最不利的载荷和危险截面,并对水平加载支架进行理论受力计算,校核其强度、刚度和稳定性。根据水平加载支架的工作要求,利用有限元法对水平加载支架的整体结构进行三维实体建模、预处理、设置约束条件和施加载荷,然后分析求解,并校核其结构的强度和刚度是否满足设计要求。     

大型袋式除尘器钢支架结构的稳定性优化设计

为实现某大型袋式除尘器钢支架结构的稳定性优化设计,在有限元数值分析和幂函数回归模型基础上,提出了一种基于幂函数回归模型的结构稳定性优化设计方法(SOD)。通过SOD实现了钢支架满足强度、刚度及稳定性综合性能下的轻量化优化设计。钢支架优化分析结果表明:在保证结构强度、刚度良好、稳定性不变的情况下,其耗钢量降低了10%,而在保证结构强度、刚度良好、耗钢量基本不变的情况下,其稳定系数达到了1.800,提高了18.7%。     

大跨宽幅双提篮系杆拱桥动力特性和抗震性能

为研究大跨度宽幅双提篮系杆拱桥结构的动力特性,采用了三维数值模拟方法进行分析,并运用共同节点而选用不同截面和材料的方法分别建立钢管混凝土拱桥中钢管和混凝土单元来模拟两者力学性能上的差异。以石家庄市拟建的友谊大街钢管混凝土拱桥为例,研究了其动力特性和抗震性能。计算结果表明:该拱桥结构整体刚度较大,桥梁竖向刚度和纵向刚度大于其横向刚度;横撑增强了拱肋的扭转约束,提高了拱肋面外稳定性;立柱增强了桥面的竖向刚度。在地震荷载作用下,桥梁不同部分对地震的响应不同;在激励强度相同的条件下,横桥向激励对该桥的影响大于顺桥向激励;从整体上看,当最大地震动加速度峰值不大于0.10g时,桥梁结构是安全的。     

空中造楼机整体结构分析

以空中造楼机整体结构为研究对象,对其进行有限元受力分析。在恒载、风载荷、浇筑侧压力等载荷下考查空中造楼机的强度、刚度和稳定性,根据计算结果对结构关键部位的截面形式和相应工况边界条件进行改进优化。分析结果表明,空中造楼机结构强度、刚度、稳定性满足设计要求。     

一种新型组合蜂窝结构的轴向承载性能研究

轴向承载力是蜂窝结构重要的力学性能指标。提出一种基本胞元由菱形和圆形构成的新型组合蜂窝结构,围绕其轴向结构稳定性、整体刚度和强度三个方面展开研究。首先运用线性特征值屈曲分析方法,通过有限元数值模拟,实现了新型组合蜂窝的结构稳定性分析过程,并与菱形、正六边形、正八边形蜂窝结构的屈曲分析结果进行了比较;同时,以某型号电动车底盘中部甲板为例,验证了新型组合蜂窝夹芯结构在轴向载荷作用下的整体强度和刚度,并分析了不同胞元壁厚对夹芯整体强度和刚度的影响。结果表明,新型组合蜂窝具有良好的轴向结构稳定性,且其夹芯层整体刚性和强度较好,轴向承载力强,是综合力学性能较优的创新构型。     

单索循环转弯试验索道绷轮支架的有限元分析

利用PRO／E建立了转弯索道绷轮支架的三维模型,将模型导入ANSYS软件后对支架在多种工况条件下的结构强度和刚度进行了有限元分析,分析结果表明,绷轮支架在安装角为10°和吊篮数目为15的工况性能最好并且满足安全设计要求。     

基于ABAQUS的后副车架结构分析及优化

副车架作为整车系统中重要的零部件,对于整车而言,既是安全件,又是承载件,起到承上启下的作用,因此,其强度和刚度的分析就显得尤为重要。在副车架开发过程中,由于其受力的复杂性,原来的理论计算无法满足现代汽车开发要求。借助CAD、CAE技术对副车架进行强度及支架刚度分析,并基于CAE的分析结果进行结构优化,最终建立合理的结构设计方案。     

大吨位汽车起重机起重性能计算方法研究

起重性能参数是指导汽车起重机安全作业的关键参数之一,针对汽车起重机多参数约束下寻优的起重性能计算问题,进行了系统性的结构理论综合研究,给出了汽车起重机臂架强度、刚度、整体稳定性、局部稳定性、整车倾翻、伸缩变幅油缸稳定性等计算算法。构建了包括13类评价指标和由臂架、超起、变幅油缸和整车倾翻四个子系统组成的结构性能安全的综合安全评价体系。在算法基础上,建立了起重性能计算的优化模型。将不同的评价指标进行归一化处理,形成归一化指标集合,对集合元素取最大值得到性能总控制指标,提出了基于拉格朗日算法的起重性能数值迭代计算算法。该算法在迭代过程中,能同时进行计算起重量和幅度的调整,加速迭代收敛速度。计算实例结果表明:该方法收敛速度快,计算精度高,算法稳定可靠。为后续的汽车起重机起重性能计算软件开发奠定理论基础,相关算法也可为大吨位起重机结构设计和产品优化提供理论参考。     

太阳能热水器支架的力学分析与优化研究

利用ABAQUS有限元分析软件把整个太阳能热水器支架作为研究对象,将支架视为空间板梁组合结构,将数值仿真计算与实际结构应力测试相校核,提高了分析结果的准确性和可靠性。通过力学仿真及结构优化,对提高太阳能热水器支架的强度、刚度、降低重量有着重要的意义,为利用ABAQUS有限元分析软件进行工程设计分析提供一定参考。     

基于ANSYS的汽车仪表板骨架有限元分析

针对某车型的仪表板骨架在Hyper Mesh中建立的有限元分析模型,利用ANSYS软件求解仪表板骨架的约束模态和强度。将计算结果与设计目标值进行对比,检验该仪表板骨架的模态振动特性和仪表板骨架的刚度特性,并对不合强度要求的支架给出了结构优化建议。计算结果表明,仪表板整体振动特性良好,对整车的NVH性能不会造成影响;仪表板骨架上的安全气囊固定支架、音响支撑支架、仪表板本体左下固定支架和车身侧围的两个固定支架存在结构上的缺陷。     

某车型拖曳臂支架强度开裂分析与改进

某车型在强化路试行驶里程达7200km时,车身拖曳臂安装支架出现撕裂现象,严重影响产品的质量和安全。为了找出安装支架开裂的根本原因,基于Hypermesh软件建立支架的有限元模型,采用惯性释放方法针对支架三种危险工况进行强度分析,结果表明支架在制动和转弯工况下其强度存在较大风险,最大应力为518.6MPa,撕裂部位发生在支架本体根部,这与整车道路试验结果吻合。对支架结构设计优化,通过改变结构形状、材料和厚度,分析结果表明结构优化后,支架结构的强度得到了较大提升,尤其是制动和转弯工况。通过提高支架的刚度和分解支架的载荷,能够改善结构的应力水平和分布,避免结构设计上的局限而引起强度不足的风险,在工程上具有较大参考意义。     

基于ANSYS的管状带式输送机弯弧桁架的有限元分析

本文介绍了管状带式输送机桁架的结构、所受荷载类型及载荷组合等，并应用大型通用有限元分析软件ANSYS分别对典型的水平弯弧、垂直弯弧桁架进行了刚度、强度、稳定性分析，有效地解决了传统内力计算方法分析弯弧桁架工作量大、计算可靠度低的问题，对分析类似结构的桁架有一定的借鉴意义。     

移动式风雨棚钢结构的荷载选取和有限元计算案例

选取60 m×45 m移动式风雨棚作为案例,介绍了在移动式风雨棚钢结构设计过程中,工况的选取和荷载计算方法;接着运用ANSYS软件对该设备钢结构进行有限元分析,得到整体的强度和刚度分布情况。结果表明该钢结构设计满足强度和刚度要求。     

起重吊梁的设计分析

吊梁是大型设备吊装的专用吊具，结构形式多种多样，本文通过对吊梁的结构强度、刚度和结构稳定性进行分析，完成吊梁的结构设计。找到解决起重吊梁强度、刚度、稳定性及经济性的有机结合，确保吊梁的安全使用。     

某飞行器电池支架结构设计及强度分析

飞行器在飞行过程中,内部电气设备支架承受振动、过载等复杂载荷,为了保证飞行器内部电池固定安全可靠,需要对其支架结构进行合理设计和强度分析。文中设计了一种类似"簸箕"形状的悬挂式电池支架,使用Hypermesh软件对支架进行了四边形壳单元建模,并对结构进行强度计算分析,得出了支架的应力和变形云图。结果表明:电池支架结构方案设计合理,可满足载荷、重量及刚度等设计要求。     

钢板热处理前标识设备支撑横梁的强度分析及优化设计

支撑横梁作为钢板热处理前标识设备的主要支撑部件,其强度、刚度和稳定性直接影响着标示效果。运用Pro/ENGINEER软件设计并建立了横梁结构的三维模型,根据支撑横梁的实际受力情况,设置相应的载荷和边界条件,建立起横梁基于ANSYS Workbench的有限元模型,对横梁进行了两种极限工况下的静强度分析和模态分析,计算出其最大变形、最大应力和前8阶模态频率,经校核横梁可以较好地满足强度要求。为了使横梁达到轻量化的目标,应用多目标优化及响应曲面相结合的方法,以质量轻和1阶固频高为优化目标,以强度、刚度要求为约束条件,完成了横梁结构的优化设计,结果表明:优化后的横梁结构依旧满足强度、刚度及稳定性要求,总质量降低了36.97%。     

航天器整流罩结构优化设计

航天器整流罩作为飞行器的重要部件,设计时要保证其具有足够的强度、刚度和稳定性,为了提高结构效率,结构重量还要尽可能轻,这些要求增加了结构设计的难度。某航天器整流罩结构原始设计方案稳定性不满足设计要求,采用传统方法进行了改进设计,改进后结构强度和稳定性满足设计要求,但结构质量效率不高;同时采用OptiStruct优化技术对整流罩进行总体尺寸优化,给出了最优结构尺寸,相比传统改进设计方法,经过优化后的整流罩结构满足整体强度、刚度和稳定性要求,同时重量减轻15%。     

商用车油箱支架的有限元分析及优化

应用HyperWorks软件,在四种工况下通过RADIOSS求解器对油箱支架进行静强度计算分析,得出其应力和变形结果。根据分析结果,以减小危险位置最大应力、增强结构稳定性为目的,对油箱支架进行了优化设计,将设计结果与原模型的强度、位移进行对比分析,采用最佳优化方案。     

某大型水下机器人的去流段舱体强度和刚度分析

介绍了一种最大直径为Φ1.2m的大型水下机器人,该水下机器人的去流段舱体开设了很多孔座,整体强度相对薄弱,除了采用传统公式计算其强度和刚度外,还采用了ANSYS有限元软件对其进行了强度、刚度和稳定性校核。     

80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析

履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,然而由于钢丝滑轮系统难以模拟,计算时仅取臂架本身作为计算模型,其他结构对臂架的作用难以完全等效。不能完全模拟臂架的实际受栽状态。针对上述问题,本文以Ansys CAE软件为平台,建立了臂架系统整体有限元分析模型,在应力分析的基础上,提出了强度、刚度及稳定性评定方案,据此对该履带起重机的臂架进行评定。