大型复杂航空器结构有限元建模方法研究

研究了大型复杂航空器结构的有限元建模方法,因为其结构分支多且具有一定的非对称性。首先分析了结构的受力和传力特点,对系统的四个舱段进行了必要的简化,然后选用合适的单元体分别建立了四个舱段的有限元模型,并选择节点合并的方法将其连接组成了全结构的有限元模型,最后计算了弹载结构在自由状态下的固有特性。通过计算结果与实验结果的相关性分析,证明了有限元模型的有效性。在建模过程中的结构简化、整体连接以及单元选取等方法为其他大型复杂结构体的建模提供依据。     

客车车身骨架的有限元分析

以客车的车身骨架为研究对象,采用有限元分析的方法对其进行静强度分析和模态分析。在研究过程中,采用Pro/E软件建立车身骨架的三维几何模型,再以ANSYS软件进行静强度分析和模态分析。以“威尼斯之旅”车身骨架为例,对其进行了静强度和模态分析;指出了该车的车身骨架在设计中可能存在的问题,针对这个问题提出了改进方案,并取得了较好的效果。     

汽车车身结构有限元模态分析

模态分析是确定复杂结构振动形态和薄弱环节的一种有效手段。汽车结构的静、动态分析的主要目的是查明车身的应力分布和变形状况,而分析模态及固有频率,则可以检验车身结构的合理性。通过模态分析可以获得一个结构较完整的固有频率、振型和振型参与系数,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。     

轻型客车白车身有限元建模与静动态特性分析

以南京IVECO某车型为例,根据白车身总成及零件的装配关系建立了白车身三维实体模型。基于CATIA的三维实体模型在有限元分析软件中经过曲面和曲线的修改、曲面重构、结构的合理简化,建立了车身详细有限元模型。对模型进行静态扭转和模态分析,寻找整车应力分布规律,并把应力集中的危险点位置与跑车试验结果进行对比,对车身设计具有一定的参考作用。     

有限元仿真分析在模态分析中的应用

由于受到动载荷的作用,机械结构不可避免会发生振动,为了避免共振在实际应用中产生影响、甚至酿成事故,需要进行模态分析以避开固有频率。鉴于此,简要阐述了模态分析的基本原理以及使用ANSYS软件进行模态分析的步骤,并结合实例进行分析,结果表明,使用ANSYS软件对设计结构进行模态分析,可以有效预估结构的振动特性,为机械结构的整体设计及制造提供强有力的技术支撑。     

某轿车白车身模态有限元分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,对白车身进行有限元分析,利用白车身模态试验验证白车身有限元结构的正确性。利用有限元位移云图的分布特征,对白车身结构进行优化。实验结果表明:试验车身一阶频率为28.23 Hz,表现为顶棚振动;一阶扭转频率为32.67 Hz,一阶弯曲为45.14 Hz,两个频率错开较远,不会引起耦合共振。通过有限元分析和试验两种方法对比发现,有限元分析和试验频率相差在10%的范围之内。说明建立的有限元模型是正确的。通过有限元分析可以发现,当频率达到25.90 Hz时,顶棚最大变形量为5.427 mm,当频率达到31.45 Hz时,顶盖后部最大变形量为6.512 mm,这会影响到汽车的舒适性、安全性和可靠性,所以要对顶棚和顶盖后部进行优化。     

基于ANSYS的车身模态分析

汽车车身的强度与乘客的安全密切相关，所以在整个汽车设计中车身的强度设计十分重要。利用ANSYS对车身进行了模态分析，了解了车身的固有特性，对其进行优化设计起了重要作用。     

振动筛有限元模型的建立及其模态分析

针对一设计的振动筛是否存在的疲劳失效问题,对其自身结构的固有动态性能进行了研究,建立了振动筛简化后的三维结构图,分析了振动筛有限元建模需处理的关键问题,并进行了有限元模态分析,获得了筛框的固有频率与振型,得出振动筛本身的动态性能满足设计要求的结论。模态分析结果为之后进行模态试验中响应点与激振点的布置以及为动载荷结构设计提供重要的参数依据。     

基于有限元的汽轮机叶片动特性分析

对汽轮机叶片动特性进行了有限元分析计算,得到了在两种约束情况下的叶片前六阶固有频率及振型,并进行了对比分析.首先采用Solid Edge ST2对叶片的叶身和叶根进行建模与装配,然后将模型导入ANSYS中进行模态分析与计算.结果表明:在叶根与叶顶同时固定情况下,叶片的各阶固有频率值较仅叶根固定情况有较大增长;仅叶根固定情况下,叶片各阶振型的变形位置主要位于叶身上部叶顶附近部位,而叶根与叶顶同时固定情况下其主要变形位置则位于叶身中上部,且出汽端部位变形量要远大于进汽端变形量;不论何种约束情况,叶片在较低阶数的振型大多为单一的扭转或摆动,随着阶数的增加而变为摆动与扭转共存的复杂情况.     

轻型货车车身有限元模态分析与优化设计

论述了模态分析的基本理论,分析了有限元模型的建立过程,建立了桌轻型货车车身结构的有限元模型,计算了其前八阶自由模态和振型。通过分析车身不同阶的模态频率和振型,提出了相应的结构和尺寸改进措施,对车身模态进行了优化设计,使车身具有了更合理的动态特性。     

高速列车有限元参数化

铁路车辆的性能一直都是运输行业的重要课题,对于车辆的研究会影响到整个铁路交通的发展。将列车车体分成底架、侧墙、车顶等几个模块,每个模块都有自己的子模块,将车体结构模块细化到钢板、槽钢等板材结构,用有限元软件ANSYS的参数化语言APDL语言,对车体模型以命令流的形式表示,最终达到对车体结构模型参数化,方便车体结构优化,有利于对车体进行有限元仿真分析,提高车体建模分析效率,缩短车体技术更新时间,并且有助于技术交流。     

有限元网格划分方法应用研究

首先探讨了有限元网格划分的一些基本原则,然后从几何模型建立方法的角度对几种不同网格划分方法进行了深入讨论,最后在ANSYS中对这些网格划分方法进行了实例比较,给出了不同网格划分方法的适用范围及其应用特点。     

排油泵体的有限元分析

直线共轭内啮合齿轮泵是一种新颖的液压动力元件,靠外齿轮与内齿轮作内啮合运动进行工作。本文通过三维CAD软件建立齿轮泵的实体模型,利用Solidworks Simulation有限元分析软件,对实体的主要运动部件如排油泵进行分析,计算出排油泵体的应力、位移、应变及安全系数的变化范围,得出最大和最小值,通过分析结果对所设计的零件进行校核,计算出零件运作时的安全范围。     

物流托架的建模与有限元分析

以有限元方法作为理论方法,以UG三维软件强大的建模功能和ANSYS求解器精确求解方式对贴墙托架进行力学有限元分析,提供一种综合UG与ANSYS的软件平台进行结构交互有限元分析的方法。     

斜齿轮精确建模及有限元模态分析

通过三维造型软件UG实现渐开线斜齿轮的精确建模。采用有限元方法,研究斜齿轮的固有振动特性,分析斜齿 轮的主要振动类型,所得结论反映了斜齿轮的动力学性能,为振动响应求解做了必要的准备。     

某车架有限元建模及仿真研究

本文根据有限元方法建立了某半挂车车架结构的有限元模型,并确定其载荷的简化和施加方法,在此基础上分别探讨了该车架的静态强度和动态特性,并对该车架的动态特性进行了分析研究。结果表明该车架能够满足各种性能要求,在额定载荷作用下,车架的局部应力接近材料的屈服应力,但是车架结构整体应力较小,为后续车架的优化设及其轻量化研究计提供了重要的理论依据。     

齿轮参数化精确建模及其有限元分析

在CATIA中使用fog、f(x)函数设计功能，根据机械零件中有关齿轮的设计原理对标准渐开线直齿圆柱齿轮精确建模。在此基础上对齿轮模型在ANSYS中进行单齿面和双齿面2种工况的接触啮合有限元分析。充分显示了集CAD／CAE为一体的工程设计思想。     

Suspension modeling and optimization using finite element analysis

A finite element based optimization software Altair OptiStruct is used to optimize the design of suspensions in hard disk drives. Topology optimization, topography optimization and combinations of both techniques are used to optimize a contact start-stop suspension with respect to torsion, bending and sway mode frequencies. The suspension, gimbal, slider and airbearing are modeled. The airbearing is modeled with linear springs to represent stiffness in the z-direction, pitch and roll. Modal analysis is compared to experimental resonance data to verify the model. The results show that improvements of more than 50% can be achieved with respect to increasing sway or torsional modes.     

Thermo-mechanical finite element simulation and validation of rubber curing process

Journal of Mechanical Science and Technology - Vulcanization, or curing, is a very important process in producing useful rubber products. The curing process takes place when heat is transferred to...     

Development and validation of a pedestrian deformable finite element model

Pedestrian protection has become an increasingly important consideration in vehicle crash safety. Pedestrian-vehicle crashes cause a significant number of pedestrian fatalities and injuries globally. Computer models are powerful tools for understanding how to reduce the severity of injuries in such crashes. Real-world studies of pedestrians provide an important source of information for evaluating pedestrian model dynamic performance and ability to reconstruct injury-causing events. This study describes the validation process of deformable pedestrian model using published postmortem human subject (PMHS) trajectory and head resultant velocity corridors, and demonstrates its applicability to pedestrian — vehicle impact research. We implemented the deformable pedestrian model using LS-DYNA finite element code. Based on PMHS data, the pedestrian model is used to validate the displacement trajectories of the head, pelvis, knee and foot. The finite element pedestrian model thus obtained can help assess the friendliness of vehicles with pedestrians in traffic crashes and assist in the future development of pedestrian safety technologies. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Young Eun Kim Tso-Liang Teng is a Professo r in the Department of mechanical and automation engi-neer ing and the Dean of engineeri ng college at the Da-Yeh Uni versity, Taiwan. He received a BS (1981), MS (1986) and PhD (1994) from the Chung Cheng Institute of Technology. His research intere sts include design of passive safety systems in ve hicles, crash tests simulation, passenger and pedest rian injuries analysis, design of pedestrian protecti on systems.