关键词： 圆管带式输送机   桁架   数据驱动   有限元分析   网络模型   优化方法  

摘要： 针对目前圆管带式输送机桁架有限元分析和优化方法中存在的过程繁琐以及仿真速度、目标性差等问题,提出了利用数据驱动方法来优化改进圆管带式输送机桁架的方法,从而简化有限元分析和优化过程,减少分析和优化时间。首先明确桁架的加载方式及荷载值,运用控制变量法、数值模拟法及工程经验选取桁架最终构型并进行有限元分析。其次以实际仿真值作为输入值,建立基于数据驱动的优化网络模型。最终在不超过最大应力的条件下,利用优化网络模型获得桁架质量的寻优结果。结果表明,基于数据驱动的优化方法在圆管带式输送机桁架优化上具有快速性和准确性的优势,能够满足工程需要。

关键词： 变频   立式电机   模态   簧片频率   有限元  

摘要： 近年来,随着中型立式异步电机更普遍的使用于变频工况,水平振动问题也不断增加,部分振动问题是由于电机的簧片频率刚好落在电机的运行范围内,发生了结构共振。为调整立式变频电机的簧片频率,避免结构共振,提出了六边形截面与圆形截面两种机座,并与常规四方形截面机座的电机进行了有限元刚强度与模态的对比分析,得出了各机座优劣的对比结果。

关键词： FSAE赛车车架   自由模态分析   有限元分析   动态响应   模态试验分析  

摘要： 为确保大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车车架在实际应用中的稳定性与可靠性,同时实现轻量化并满足严格的安全标准,设计团队使用CATIA三维设计软件构建车架模型,并在ANSYS软件中进行有限元分析,以预测车架在不同工况下的动态响应。通过精确构建车架的三维模型并设定合适的材料属性和边界条件,以获取车架的固有频率和振动模态。为了验证仿真结果的准确性,通过模态试验测量了车架的振动响应,并将实验数据与仿真结果进行对比分析。试验结果证实了有限元分析在预测车架自由模态特性方面的精确性,验证了所采用分析方法的有效性,并为车架设计的进一步优化提供了坚实的理论基础。

关键词： 离散元有限元   水平振动式滚磨光整加工   残余应力   颗粒运动   随机接触模型  

摘要： 为探究水平振动式滚磨光整加工对零件表面残余应力的影响,提出一种适用于动态零件的离散元有限元(DEM-FEM)耦合仿真方法。分析了振动周期内颗粒运动状态以及颗粒间平均接触力的变化,构建了颗粒与零件间的随机接触模型,开展了不同振动参数下的残余应力仿真,并进行了实验验证。研究结果表明:随着振动强度的增大,容器内颗粒运动更加剧烈,颗粒与零件间有效法向接触力发生概率及均值增大,导致零件表面残余压应力呈增大趋势。残余应力仿真值与实验值对振动参数的响应趋势一致,误差在3.6%~11.3%之间。

关键词： 双燃料柴油机   复式膨胀节   非线性   轴向刚度   ANSYS  

摘要： 通过ANSYS有限元分析,研究了复式膨胀节在同时受内压及轴向位移时的强度和轴向刚度.建立了复式膨胀节的二维轴对称模型,并考虑了非线性对复式膨胀节的影响,将分析结果与EJMA工程近似法计算结果进行对比,表明ANSYS有限元结果更接近实际情况,采用工程近似法分析复式膨胀节时存在一定误差.

关键词： 磨损   控制棒   有限元  

摘要： 控制棒包壳的磨损问题在核反应堆的安全运行中扮演着至关重要的角色。本研究旨在深入探讨控制棒包壳的磨损机制及其影响因素,以提高反应堆的安全性和性能。本研究基于E. Marc等试验测量的摩擦系数和磨损系数,利用商业有限元分析软件ABAQUS,建立了控制棒包壳与接触区域的模型。分析过程中,采用能量磨损模型,同时借助UMESHMOTION子程序和ALE自适应网格方法,实现了磨损表面的动态更新。在确保计算结果准确性的前提下,对比了二维与三维模型,最终选择了计算效率更高的二维模型进行分析。本研究进一步探讨了加速因子、摩擦系数和分析步长对计算结果的影响,确立了合理的参数设置,为控制棒磨损演化规律的研究提供了基础。通过对不同工况下磨损深度分析,得出了如下主要结论:适当的液体润滑对于减少包壳磨损非常重要。研究结果不仅直观地展示了不同环境下的控制棒包壳磨损行为,而且为控制棒寿命预测和优化设计提供了宝贵的基础。

关键词： 滑移   摩擦接触   摩擦纳米发电机   有限元分析  

摘要： 机械结构中紧固连接件受到切向载荷时接触界面上可能会发生微小的滑移,在循环的切向载荷作用下,这种微小的滑移可能是安定的,也可能发生累积使得接触零件间发生较大的相对位移,导致紧固连接失效.本文中采用摩擦纳米发电机来测量接触界面间的滑移,在搭建的滑移测试平台上对金属平面-平面接触的滑移累积进行了试验测试,然后采用有限元法对这个过程进行数值模拟,分析结果与测试结果接近.对接触界面滑移累积和安定行为的机理进行剖析,发现滑移安定时,在第2个及以后循环载荷周期内,界面上存在切向应力小于该处最大摩擦力的区域.进一步通过数值模拟发现接触界面的滑移位移与载荷的大小、施加方式以及接触界面的变形有关.

关键词： 隧道衬砌   BFRP筋增强   有限元模拟   极限承载力   耐久性  

摘要： 通过建立RC衬砌有限元模型(FEM)并验证其准确性,分析了采用BFRP筋/网格增强衬砌和BFRP筋替代衬砌内部钢筋等不同方案对衬砌抗弯性能的影响。结果表明,BFRP材料增强衬砌方案提升了衬砌的开裂后刚度和极限承载能力,但该方案导致衬砌的承载能力冗余较高,造成材料浪费;BFRP筋替代衬砌内部钢筋方案能够在提升隧道耐久性的同时节约成本;采用BFRP筋等强度替代衬砌内环钢筋,开裂后刚度降低27%,影响了正常使用阶段的荷载设计值;而采用BFRP筋等刚度替代衬砌内环钢筋,承载能力提升135%,增加了结构强度冗余和工程成本。因此提出一种采用近似截面的BFRP筋替代衬砌外环钢筋的设计方案。采用此方案,衬砌开裂后刚度降低不超过10%,满足隧道正常使用要求,保持极限承载能力与现有衬砌相当;在有限的成本增加下,提高了衬砌的耐久性能,延长了隧道的使用寿命。

关键词： 风电   叶片   褶皱   玻璃布   有限元  

摘要： 风电叶片褶皱避免和修复对风电机组安全运行至关重要。本文介绍了风电叶片褶皱形成原因及褶皱预防措施,然后基于有限元理论,采用ANSYS仿真软件对不同修复玻璃布层数和不同修复玻璃布面积对褶皱最大应力的影响进行模拟研究,结果表明,褶皱修复玻璃布层数对褶皱最大应力有影响,随着修复层数增加,褶皱最大应力降低;褶皱修复玻璃布面积对褶皱最大应力无明显影响,不同修复玻璃布面积,褶皱最大应力基本一致。所得结论可为同类型叶片褶皱修复提供参考。

关键词： 泵站   瓜洲泵站   反应谱   抗震分析   有限元   位移   应力  

摘要： 瓜洲泵站工程作为鲁班奖的典型泵站工程,对扬州市区防洪和排涝起到关键作用。该泵站工程等别为Ⅱ等,设计采用了钻孔灌注桩基础。鉴于该工程的重要性,考虑地震荷载对泵站工程的威胁,有必要对该泵站工程进行抗震安全性分析,在验证设计方案的同时,反馈工程设计。三维空间有限单元法作为研究结构安全性能的一种重要数值模拟方法,已成为研究结构抗震性能的一种重要手段。文章以瓜洲泵站工程为研究对象,通过建立三维空间有限元模型,依据《水工建筑物抗震设计规范》,采用振型动力反应谱法模拟地震动力响应,应用ABAQUS软件进行数值模拟分析,通过研究和分析该泵站的变形和应力,对瓜洲泵站结构进行抗震安全性评价,结果可为类似工程的抗震安全性分析提供参考。