井口装置PFFA35／65—C88闸阀的有限元分析

通过对井口装置ＰＦＦＡ３５／６５Ｃ８８闸阀的有限元数值计算分析，获得了闸阀各部位的应力分布规律，找出了闸阀的危险部位，为ＰＦＦＡ３５／６５Ｃ８８闸阀的合理设计提供了理论依据和改进意见。     

基于有限元计算的泥浆泵泵体结构改进分析

研究了泥浆泵泵体的应力分布,并对泵体进行结构改进,以提高泥浆泵的整体性能.采用有限元法对1000 HP型泥浆泵泵体基于1 300 HP工况的最大受力条件进行静力分析.结果表明,泵体结构应力分布不均匀,从动轴承轴承座与侧板接触位置、侧板的螺纹孔、前箱立筋板等附近存在应力集中.根据静力分析结果,对泵体进行结构改进,并对改进后的泵体进行有限元分析,直到强度满足要求.改进后的泥浆泵,在不增加总体积和总重量的基础上,功率从1 000HP提高到1 300 HP,有效地降低了陆地钻井平台的成本,提高了经济效益.     

闸阀加固中卡子有限元分析与扭矩试验研究

运用有限元分析软件ANSYS,对闸阀螺钉断裂失效的加固方案中的法兰外卡进行应力计算,优化卡子的倒角半径尺寸,得到卡子安全工作的最优倒角值.同时为降低卡子在腐蚀环境下由于安装过紧引起应力过大而发生应力腐蚀的风险,设置了测试试验对卡子的拧紧扭矩进行了测量.     

骨架—蒙皮结构的有限元分析

本文讨论了骨架－蒙皮结构的有限元分析方法，推导了梁、壳（板）单元交界处的相容性关联转换阵，并在ＳＡＰ５程序中得到了实现，最后通过算例讨论了实际结构的不同简化模型对计算结果的影响。     

平板结构预应力等效结点荷载计算探讨

目前的预应力平板结构计算模式，对于预应力效应的计算多采用等效荷载法的概念，不适宜进行结构平面布置不规则、预应力束集中布置、有效预应力沿预应力束变化较大等情况下的内力分析计算，探求一种较好的预应力束作用分析模式成为急需解决的问题。本文基于预应力结构两阶段受力思想和有限元分析理论，针对预应力阶段的后张预应力混凝土平板结构，从混凝土体受力分析出发，运用虚功等效原理，推导了预应力束在预应力阶段所产生的等效结点荷载积分表达式，从而为平板结构预应力效应的计算提供了一种新的求解思路。另外从预应力束受力分析出发，运用虚位移原理，并区分有粘结与无粘结情况，提出了另一种形式更为简洁的预应力等效结点荷载积分表达式。     

交流发电机突然短路时绕组应力的有限元分析

采用有限元法对交流发电机在突然短路时定子绕组端部及绑扎带应力进行计算.通过对电机绕组的三维场物理模型划分为8000多个三维实体单元、11000多个节点,并结合工程实例求出其各部位受力情况,找到最大应力点,从而为定量解决这一设计难题求得一种精确计算方法.     

门式启闭机门架的有限元分析及结构改进

针对亭子口泵站的2×1 600 k N单向门式启闭机门架,应用Pro/Engineer软件建立了初步设计的门式启闭机门架的几何模型,在Ⅱ类和Ⅲ类载荷按实际情况组合成的7种不利工况下,由有限元分析软件ANSYS对门架结构的应力和变形进行分析.结果表明,该门架出现挠度超过许用值的现象,此研究结果为结构改进提供了理论依据.目前经过改进设计的门架已经过调试和现场负荷试验,运行良好.     

轮盘结构应力与变形有限元计算

通过建立轮盘的有限元模型,用有限元计算轮盘的应力与变形,得出轮盘详细的应力分布规律,并与工程中变厚度轮盘应力分析常采用的二次计算法所得结果进行比较,说明了本方法的可靠性,指出了二次计算方法存在的缺陷。通过对轮盘强度计算结果的分析,得到了一些有工程应用价值的结论。     

微定位器中柔性铰链结构的有限元分析及改进

微定位器是微机械系统精密加工、纳米技术的重要组成部分，柔性铰链结构则是微定位器的核心部件。利用有限元分析软件ANSYS，对两种常见铰链进行了分析，研究了其几何参数对结构的刚度、运动方向精度的影响；证明了在微动范围内，柔性铰链结构的刚度不随输出点的线位移的大小变化而变化，是常数，且刚度与结构的运动方向精度不成简单的线性关系。在此基础上，提出一种改进型柔性铰链结构，各项性能指标得到了改善。     

天然气管道带气开孔补强结构的应力分析

为了探讨天然气管道带气开孔特殊开孔补强结构受压后的应力情况,利用有限元分析软件对天然气管道带气开孔5种模型进行了有限元建模及应力场分析.5种模型分别为整补、方补、仅焊支管、先焊支管再焊圆形补强圈和先焊支管再焊方形补强片.分析结果显示：整补和方补最大应力位于接管与补强片连接拐角处,其他3种模型最大应力位于主管开孔边缘下表面拐角处;在支管直径与主管直径之比为2/3,管内压力为0.6 MPa时,5种模型的最大应力分别为53.324 MPa、52.878 MPa、59.006 MPa、48.662 MPa和34.806MPa.对于20号钢和Q235材料,补强结构受压后符合强度要求.整补和方补最大应力相差不足1MPa,整补模型的下半瓦片对开孔接管处的补强效果不明显,一般情况下采用方补即可;而先焊支管再焊补强件较整补和方补,最大应力下降较多,补强效果较好;先焊支管再焊方形补强片的补强效果最好,建议在带气开孔中采用此方式.     

Multivariable wavelet finite element for flexible skew thin plate analysis

Flexible skew thin plate is widely used in mechanical engineering, architectural engineering and structural engineering. High-precision analysis is very important for structural design and improvement. In this paper, the multivariable wavelet finite element (MWFE) based on B-spline wavelet on the interval (BSWI) is constructed for flexible skew thin plate analysis. First, the finite element formulation is derived from multivariable generalized potential energy function. Then the generalized field variables are interpolated and calculated by BSWI. Different from the traditional wavelet finite element, the analysis precision can be improved because the generalized displacement and stress field variables are interpolated and calculated independently, the secondary calculation and the computational error are avoided. In order to verify the effectiveness of the constructed MWFE, several numerical examples are given in the end.     

垫板加强T型圆管节点受压性能的有限元分析

T型圆管节点在支管轴向压力作用下,主管管壁在节点破坏时出现的局部塑性变形随主管径厚比γ的减小而减小;垫板加强T型圆管节点是在支管与主管之间增设一块瓦形板来改善节点的受力性能;本文运用有限元分析软件ANSYS模拟实际节点的受压性能,通过一组试件了解节点几何参数对节点受压性能的影响;认为选择恰当的加强垫板可以使节点承载力获得理想的加强效果。     

梯度非均匀有限板中裂纹动态响应的有限元分析

为了研究梯度非均匀有限板中裂纹动态响应问题,用波动有限元的方法研究了梯度非均匀板中裂纹在冲击载荷作用下的动态响应.通过对裂缝宽度与到裂端距离插值的方法求裂尖端处的动态应力强度因子(DSIFs),对指数衰减脉冲作用下弹性模量按单向线性变化的梯度非均匀有限裂纹板进行了数值计算.结果显示:无论板材料梯度参数及裂纹长度如何变化,裂尖处动态应力强度因子时程均呈起始快速上升转而缓慢下降;无论在什么时刻,裂尖处动态应力强度因子随裂纹的长度减小而减小,随板材料的功能梯度参数增大而减小.     

利用有限元技术获得弹簧参数

针对气门弹簧动力学参数的获取方法展开讨论.在构建气门机构虚拟样机的过程中,气门弹簧采用“多质量 非线性连接”的动力学模型,基于MSC.Nastran和MSC.MARC平台对气门弹簧的模态进行模拟,并分别对各个簧圈的刚度特性进行模拟.通过与整体弹簧模型和物理实验的对比,以及通过气门机构动态实验和仿真分析的对比,证实了本文参数获得方法的可靠性.依据得到的弹簧参数建立了气门机构虚拟样机,并对气门弹簧的动态特性进行了仿真分析.实验证明,本文提供的方法为气门弹簧模型提供一个几乎完全数字化的分析方法.     

复杂机械结构模糊有限元优化

运用模糊数学和有限元理论,以哈尔滨锅炉厂生产的全量型安全阀阀体为例,进行复杂机械结构的设计分析和模糊优化.基于VC.NET平台及ANSYS提供的APDL语言,开发虚拟环境下的阀体模糊有限元结构设计的主模型,对于复杂、难于掌握的ANSYS命令流进行后台封装,大大减小了复杂机械结构模糊优化分析的工作量.在满足密封性和强度的工程要求下,经过12次迭代运算,阀体结构质量下降了17.5%.对比优化及模糊优化的各参数值表明,采用模糊优化能够使阀体结构在一定刚度范围内密封性提升及中心轴线的偏移量减小,结构形式和尺寸更合理.     

Stress field analysis of extra-height forging die using finite element method

ＴｈｅｅｘｔｒａｈｅｉｇｈｔｆｏｒｇｉｎｇｄｉｅｉｎＳｏｕｔｈｅｗｅｓｔＡｌｕｍｉｎｉｕｍＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎＰｌａｎｔｉｓａｓｐｅｃｉａｌｄｉｅｆｏｒｍａｋｉｎｇａｒｍａｍｅｎｔａｎｄｓｐｅｃｉａｌｃｉｖｉｌｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎＣｈｉｎａ．Ａ...     

套管变形的弹塑性有限元分析

在考虑油田注水因素产生的压力变动及不均匀性因素的基础上，通过建立存在上下油层压力差以及两向地应力差的带有射孔的套管受力模型，采用有限元方法研究了地下一段套管的损坏变形情况．分析结果表明，随着各种外载的逐渐增加，套管水平截面逐渐由圆形变成椭圆形，在最大地应力处套管有凹入，在最小地应力处套管有凸出．有关结果将对套管损坏的进一步研究与防治具有一定的理论意义。     

基于有限元分析的地下洞室非杆件结构配筋

基于有限元分析的应力图形法配筋,有限元分析与配筋过程相对独立,对复杂结构有很强的适应性.首先对问题域进行弹塑性损伤有限元分析,再由结点应力插值生成问题域内应力场,对配筋段自动生成配筋截面,利用插值应力场在截面上插值和积分以计算内力,结合结构形体与受力对应力、内力进行修正,基于内力结果在配筋截面上进行配筋计算,最后利用AutoCAD绘图接口输出图形.该方法高效、精确,方便了地下洞室复杂结构的配筋.     

新橡胶膜型干式气柜柜顶有限元应力分析

运用有限元分析法,对新橡胶膜型干式气柜柜顶进行分析和计算,获得了柜顶面构件位移、应力值及分布情况,从而判断在气柜正常运行及检修的情况下,柜顶能否满足使用要求．