MW级风机塔筒门框焊缝的强度分析

运用有限元分析软件ANSYS建立某MW级风力发电机塔筒门框的有限元模型,分析了其在极限载荷下的静强度; 同时采用热点应力法对门框焊缝进行疲劳分析,基于临界面理论计算热点应力,并利用雨流计数法和Palmgren-Miner线性累积损伤理论计算了门框焊缝的疲劳损伤,结果表明,门框焊缝的极限强度和疲劳强度均满足使用要求。     

基于响应面法的风机塔筒门框多目标优化研究

针对大型风力发电机组塔筒门框极限工况下等效应力过大以及造价昂贵的问题,以某大型风力发电机组塔筒门框为例,利用ANSYS workbench软件建立了包含门框的塔筒底段有限元参数化模型。采用中心复合实验设计方法(CCD)设计了响应面模型,通过响应面分析,研究了门框尺寸变化对其所受等效应力的影响;同时基于响应面分析结果,采用Shifted Hammersley方法抽取了优化样本的初始种群,采用遗传算法对门框进行了多目标优化。研究结果表明:经过优化,门框的最大等效应力降低26.69%,同时质量减少73.82%。     

风电机组塔门结构强度分析

塔架是风电机组中最为重要的承载部件,为验证塔门部位结构的合理性,采用有限元软件Hyper Mesh对塔门部位实体模型进行规则的网格划分,并对其进行强度分析。分析结果表明,在各极限载荷工况下,塔门部位的最大应力值均小于材料的许用应力,能够达到最初的设计要求。同时分析也为开发相关系列产品提供了可靠数据。     

铆接连接件疲劳寿命预估

本文结合铆接在城轨系统上的应用,考虑铆接厚度、开孔尺寸等几何尺寸对铆钉疲劳寿命的影响,通过采用应力严重系数修正后名义应力方法预估铝合金抽芯铆钉疲劳寿命,并与实验值进行比对分析,验证预估模型的准确可靠。     

高速列车车体动态薄弱位置及特征应力谱研究

为了研究高速列车车体的动态薄弱位置及服役条件下薄弱位置应力谱特征,基于车辆系统动力学、有限元理论和刚柔耦合理论,建立了8编组的高速列车高频刚柔耦合动力学模型。基于模态应力恢复法,利用反映服役模式的轮轨扫频激励,研究并识别了车体服役条件下的动态薄弱位置。通过该模型,进一步研究了车体动态薄弱位置处的应力谱特征,分析了不同运营速度和不同曲线半径对特征应力谱的影响。结论表明:车体的动态薄弱位置主要集中在窗角、门框、枕梁、牵引梁与枕梁交接等部位,其对车体一阶垂弯、车体一阶扭转、车体顶棚和侧墙局部高频模态较为敏感。随着车辆运营速度的增加和曲线半径的减小,由于车体模态振动加剧,车体动态薄弱位置的应力幅值显著增加。     

焦炭塔的疲劳累积损伤及套合效应研究

基于Abaqus平台的二次开发,对典型工况下焦炭塔一个周期的瞬态温度场进行了数值模拟,对进油、进水阶段的径向、轴向温差进行了对比分析,并解释了周向、轴向热应力形成机理;在考虑焦炭与塔壁套合效应的基础上,对Mises应力最大节点进行了组合应力分析,发现焦炭塔在整个生产周期中几乎都处于比例加载状态;鉴于此,通过RainFlow循环计数法对非恒幅应力波形进行了划分,根据疲劳损伤的线性累积原则,计算出了角焊缝的理论寿命值;将有焦炭时的轴向、周向应力值与无焦炭时的进行了对比分析,发现焦炭对塔壁周向套合效应显著,应力增幅近50%;并对套合引起的周向应力进行了理论公式计算,得到了与有限元计算吻合的结果,表明了有限元计算的有效性。     

PR型地铁弹条ANSYS模拟分析

针对PR型地铁弹条的实际工作情况,采用ANSYS软件,对实际工作情况和载荷下的地铁弹条进行计算机建模和模拟分析。模拟分析结果表明,确定压紧位移值、改变扣压量或者确定扣压量和改变压紧位移值可以分别获得弹条内部模拟应力分布和模拟最大应力值,并且最大应力位置都出现在地铁弹条的跟端弯曲弧位置。同时,在压紧位移值和扣压量2个影响因素中,前者对弹条中的应力分布和最大应力值的影响效果更为显著。     

高温下机械零件受持久交变应力时的疲劳研究

通过对实验结果的分析,发现了零件在低温时,疲劳曲线会出现转折点,以此点为界曲线分为左右意义不同的两支;在中等温度时,并不出现这种转折,随着循环次数的累加,允许承受的应力幅值迅速降低;高温时这种转折点反而明显的现象;分析了高温时出现这种转折的原因;利用对极限应力曲面和极限应力曲线的分析,给出了高温下机械零件承受持久交变应力时的安全系数的确定公式;指出了相当静应力σeτ和相当应力σ'eτ的计算方法;得出了高温时,零件在叠加于静应力上的交变应力作用下,蠕变是决定疲劳极限的重要因素和蠕变速度的提高应视作是疲劳损伤出现的结论。     

风力发电机组塔筒门框段屈曲分析

塔筒屈曲稳定性分析是保证风力发电机组安全的重要一环。塔筒门段部分形状不规则,存在门洞缺口效应,应力状态比较复杂。因此采用有限元方法计算了有门框塔筒门段模型、无门框塔筒门段模型,获得修正系数,再结合GL规范和DIN 18800-4对塔架进行屈曲计算,校核塔筒门框段的屈曲稳定性。以实例计算了塔筒门段的屈曲,并给出了结论,验证了分析方法的正确性。     

温度对齿轮齿根应力分布的影响分析

对直齿圆柱齿轮的热边界条件进行计算,利用ANSYS Workbench对齿轮模型进行温度场分析。经试验验证仿真结果具有一定的可信性后进一步分析齿轮齿根的热应力及热变形。对比齿轮在结构场与热-结构耦合场不同啮合位置时的齿根应力结果,得到两种情况下的齿根应力的分布形式及数值大小均有明显差别。经分析得到热应力会改变对齿根应力的分布形式及齿根最大应力出现的位置,热变形对齿根应力值的大小产生明显影响。因此研究温度对齿根应力的影响具有一定的理论意义和实际应用价值。     

塔设备外壁腐蚀减薄的安全分析及对策研究

为解决塔设备发生保温层下的腐蚀导致壁厚局部减薄问题,通过常规的强度计算方法和有限元方法进行壁厚计算分析,并采用超声测厚,了解最小壁厚,以确定相应的修复补强方案。对于发生壁厚减薄的塔设备,可以根据实际减薄情况进行修复。根据修复补强方案,通过补强或加固,可有效降低塔体减薄区域的应力水平,提高塔体的稳定性。经多台塔设备的加固工程实践,表明修复方案能有效抵御台风的侵袭,保证塔设备的安全运行。     

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。     

基于ANSYS的门式启闭机有限元分析

应用ANSYS有限元分析软件,对梨园水电站QM4500/1000kN门式启闭机进行结构计算分析,对门架做进一步优化,使结构更为合理,能在投标竞争中处于优势。用ANSYS软件建立SHELL63弹性壳单元模型,对门机结构的连接、约束、载荷进行有效处理,对门架各种工况下的应力、变形进行有限元计算,对比分析手算结果和有限元计算结果,在应力和变形方面,有限元分析结果更直接的反应了门架的应力和变形,局部还可以再优化,使其结构更合理。     

塔架改造的有限元分析

对塔架的整体力学性能及应力、变形情况的分析是架空索道结构设计的重点.结合改造实例,以ANSYS软件为主要的分析工具,采用有限元法对索道塔架进行了分析,最后根据计算结果,证明了塔架改造的可行性.     

极端服役环境下的风电机组塔架结构参数优化研究

以大型风电机组塔架为对象,开展了极端服役环境下的塔架结构参数优化设计研究。采用壁厚分段式线性变化结构对塔架进行描述,介绍了基于BEM理论的风电机组气动载荷分析方法,运用有限元仿真分析塔架结构参数与极限载荷作用下的应力以及结构参数与固有频率的关联特性,采用支持向量机(SVM)方法分别构建了结构参数与应力、固有频率的快速计算模型。以质量最小为目标,强度、固有频率和边界条件为约束对塔架结构参数进行了设计优化,引入遗传算法(GA)进行优化求解。对某2MW风电机组塔架进行实例设计研究,结果表明优化后的塔架质量减小3.5%。      

起重机偏轨箱形梁局部应力的理论分析

小车轮压作用下,轨道与偏轨箱形梁之间力的传递属于接触非线性问题,接触面间的变形和应力分布存在相互耦合的关系。为了求得主腹板处的局部应力解,本论文将偏轨箱形梁对轨道的支承视为弹性地基(主腹板)对轨道的支承。当将主腹板视为Winkler弹性地基时,求得Winkler局部应力解。研究结果表明:Winkler公式解与小车轮压P、轨道截面惯性矩I和主腹板高度h0成正比关系,与主腹板厚度δ0成反比关系;且主要影响因素为小车轮压P、轨道截面惯性矩I和主腹板厚度δ0。     

中间轴一系簧垂向刚度对2C0机车构架安全性的影响

以资阳机车厂出口到纳米比亚的Co-Co轴式机车转向架构架为例。首先对整体构架进行有限元分析,然后利用子模型法对危险部位进行精确分析,并利用热点应力法提取焊缝附近的热点应力。研究了中间轴一系簧垂向刚度对构架各危险部位热点应力值的影响。从构架安全性及机车动力学性能综合考虑,认为中间轴一系簧垂向刚度为端轴的0.75倍是比较合理的。     

起重机门架结构的疲劳寿命分析

重点介绍利用断裂力学理论进行门式起重机结构的疲劳寿命分析的方法,通过运用损伤容限设计方法对门架结构进行的疲劳寿命计算,得出了门机主梁与悬臂梁联结部位初始裂纹为0.5mm时门架结构的设计寿命,并分析了模型中参数变化对门架结构寿命的影响,说明利用该方法估算门架结构的寿命具有可行性,对实际工程具有参考价值。