关键词： 船舶   低温管系单元   有限元分析   模型重建   吊装方案  

摘要： 为提升船舶货物机械室低温管系单元吊装的效率和安全性,对吊装方案进行有限元计算分析,并对相关工艺进行设计优化。以某14 000 m^(3)加注船货物机械室低温管系单元为例,采用HYPERMASH和***等软件进行有限元仿真。对低温管系单元进行初步的模型重建和网格划分,确定吊装方案并对其进行计算分析,在此基础上对重建模型、网格和吊装方案进行迭代优化,最终得到满足生产要求的有限元计算结果。

关键词： CSAMT   slide surface   modeling   truncated boundary   survey parameters  

摘要： Landslides are a type of natural disaster that can cause substantial harm to *** and predicting the initiation of potential landslides is critical to avoiding losses due to disasters and economic *** impact of the controlled-source audio-frequency magnetotelluric method on investigating landslide surfaces is assessed through numerical simulations with a finite element approach.A Dirichlet boundary condition is selected to match the truncated boundary,resulting in a remarkable improvement in simulation *** of the formulas for a layered medium adept to the controlled-source audiofrequency magnetotelluric method is necessary to determine the electromagnetic field at any location along the truncated *** the reliability evaluation of the new codes,a landslide model with a slide surface is designed,and the characteristics of its electromagnetic field and the apparent resistivity are *** of the total electromagnetic field,which is strongly infl uenced by topography variation,the apparent resistivity should be used for sliding surface *** normalized pure anomalous electromagnetic field may also be employed to quickly assess the detectability of the sliding ***,this study demonstrates that the controlled-source audio-frequency magnetotelluric method can be employed for investigating landslides,and recommends survey parameters,including configuration,frequency range,and length of survey line in landslide exploration.

关键词： 开源软件   有限元分析   网格划分   求解器  

摘要： 有限元分析软件能够对产品进行数值仿真,减少实验次数,降低研发成本,缩短创新设计周期,是工业软件中最核心的部分之一。但是,我国95%以上用户使用国外商业有限元软件,使工业仿真软件求解器成为工业软件“卡脖子”的核心问题之一。其中,网格划分技术是有限元分析软件中的关键技术,它能够将有限元方法的计算区域实现空间离散,以进行后续的有限元求解。但是,目前有限元分析软件的研发主要集中在求解器,网格划分多采用商业软件或开源软件,开源网格划分软件的输出文件格式往往不具备通用性,无法实现与有限元求解器的兼容。因此,研究并实现了一种开源的前处理软件到通用有限元求解器的网格文件转换方法,分析并对比了网格文件和数值求解文件数据组织方式的不同,并实现了统一化、标准化。转换后的网格文件能够兼容主流的商业及开源有限元求解器,为工业仿真软件的自主化探索了可能之路。

关键词： 输电线路   除冰机器人   有限元分析   除冰铣削刀  

摘要： 高压输电线路冬季受环境影响极易发生覆冰现象,传统的人工除冰效率很低,并且危险性极高。为了解决这些问题,提出了一款输电线路除冰机器人。首先,结合除冰作业过程对除冰机器人的除冰装置、六旋翼无人机、除冰铣削刀进行结构设计,然后在此基础上利用三维软件SolidWorks建立了除冰机器人的三维模型,最后利用有限元分析软件ANSYS对除冰机器人的关键部件铣削刀强度进行强度校核。结果表明,设计结构均满足强度刚度要求。

关键词： 颗粒形貌   复合固体推进剂   细观结构   界面脱湿   力学性能  

摘要： 填充颗粒的形貌对复合固体推进剂细观力学性能具有重要影响。考虑相界面和颗粒形貌的影响,在细观层次上建立了代表性体积单元(RVE)计算模型,通过引入内聚力模型(CZM),研究了混合颗粒形状、混合颗粒粒度级配以及不规则填充颗粒等细观颗粒形貌因素对复合固体推进剂力学性能的影响。结果表明:当模型填充颗粒均为粒径150μm的小颗粒时,填充形貌对其力学性能影响很小,而填充颗粒为粒径290~420μm的大颗粒时,颗粒越圆润,其界面处更容易发生“脱湿”损伤,导致其力学性能明显下降;在具有相同大颗粒圆形填充物时,小颗粒形貌对初始模量影响较大,若小颗粒长径比由1增大到2,其初始弹性模量减小,而最大抗拉强度变化较小;而在具有相同椭圆形大颗粒填充物时,具有圆形小颗粒填充物的最大抗拉强度更大;多边形填充颗粒模型与圆形填充颗粒模型界面失效模式有所不同,前者力学性能明显高于后者。因此,当细观填充颗粒形貌差异较大时,推进剂力学性能较好。

关键词： ADINA源程序   求解器   几何非线性   二次开发  

摘要： ADINA(automatic dynamic incremental nonlinear analysis,ADINA)84作为大型通用有限元程序,具有非常强大的非线性计算能力,广泛运用于各种工程数值模拟分析领域,但对其源代码的解析以及如何运用源代码并对源代码进行二次开发的研究较少。通过对源代码深入解析,基于广义胡克定律编写材料子程序并编译了相对应的求解器,对比验证了求解器和材料子程序的计算准确性,为ADINA源代码的使用提供了详细说明,同时为本构模型二次开发提供参考,为国产专用有限元软件开发提供新的思路。

关键词： 大型搪瓷膜顶拼装储罐   力学分析   有限元分析  

摘要： 针对大型搪瓷膜顶拼装储罐在某些工况下容易出现罐顶坍塌、罐体失效的问题,利用有限元分析方法对大型搪瓷膜顶拼装储罐结构进行力学分析与优化。首先根据储罐结构特点确定相应参数,并将所得参数录入ANSYS有限元分析软件,由软件构建出储罐结构的有限元模型,然后通过设置约束条件与载荷,分析理论工况及极端工况条件下的储罐力学特性。利用分析结果,并结合相关工作经验及资料对储罐结构进行优化,以改善储罐的受力情况,提升大型搪瓷膜顶拼装储罐的应用效果。

关键词： 微夹钳   柔性铰链   压电驱动器   有限元分析  

摘要： 为实现软材料在微纳尺度的夹持与搓动等操作,提出了一种基于压电驱动的具有搓动夹持功能的微夹钳装置。基于桥式放大器和杠杆机构的联合放大作用,增大了压电陶瓷驱动器输出端有限行程。通过正交布置的柔性铰链机构,实现搓动与夹持两自由度方向上的运动解耦。对机构的放大倍数和刚度等参数,建立了理论建模,并进行了有限元分析,验证了设计的合理性。夹持方向和搓动方向的位移放大倍数分别为11.30和8.11,行程分别达到了225,162μm,第一阶固有频率为164.81 Hz。

关键词： 吸能式防爬器   列车碰撞   新型材料   有限元分析  

摘要： 为抑制列车碰撞时的相互爬车程度,列车端部均安装集吸能与防爬功能于一体的吸能式防爬器。然而,现有防爬器的吸能结构大多采用传统工艺制成,其质量较大,设计空间较小,落后于现代轨道交通车辆轻量化的发展理念。近年来,涌现出了大量使用轻便新型材料作为填充物的新型防爬器。虽然这些新型材料单位质量吸收的能量相较于传统材料有了显著提升,但其均需要按照指定的方向发生屈曲才能发挥出最大的吸能能力。本文通过对吸能式防爬器铝合金骨架的设计,研究防爬器载荷特性、占用空间以及变形特性的相对最优解。

关键词： 深基坑   支护结构   变形   地表沉降   有限元建模   有限元分析  

摘要： 基于二维非线性有限元ABAQUS建模和分析,对开挖引起的地表和墙体运动进行了研究。利用Drucker–Prager多面运动学塑性模型对砂土进行了排水分析。通过某基坑开挖实例验证了所建立的数值模型;并计算了不同开挖条件下的地表沉降和墙体挠度。结果表明,沉降区的大小取决于开挖深度,预计为开挖深度的2.5~3倍,最大地表沉降上限约等于最大侧墙挠度。