关键词： 深埋隧洞   有限元   生死单元   位移变形   应力分布  

摘要： 围岩及衬砌结构的稳定性分析是深埋隧洞岩体力学研究的重要课题,在考虑岩石材料弹塑性的基础上,选用ANSYS软件建立秦岭深埋TBM施工输水隧洞结构的三维有限元仿真模型,对不良地质Ⅳ类围岩洞段的开挖支护施工过程采用软件程序中的生死单元功能进行处理,分析毛洞开挖、初期支护、管片衬砌过程中岩体和衬砌结构的位移变形和应力分布特征,结果显示,TBM施工不良地质Ⅳ类围岩洞段开挖后的岩体和管片衬砌结构是安全、可靠的,最大压应力主要分布在洞周围岩和衬砌结构侧墙部位,在围岩和衬砌结构顶拱120°范围内压应力等值线分布密集,应力比较集中。研究结果可为秦岭深埋TBM施工隧洞设计、施工、运行提供参考。

关键词： 掘进式潜探器   结构设计   有限元分析   样机实验  

摘要： 以提高月壤水冰潜探机构的探测精度以及降低机构运行功率为目标,提出一种由压电换能器驱动柔性探尺潜入探测月壤水冰的潜探器机构。说明潜探器的组成以及具体的工作流程。基于工作流程要求,对潜探器机构上的主要部件进行结构设计。对结构设计的部件进行有限元分析,确定机构上主要部件的工作方式与运行模态。加工掘进式潜探器样机,搭建机构实验台测试样机输出性能和工作效率。多次实验记录实验结果并分析。结果表明,掘进式潜探器能够掘进月壤水冰一定深度,且驱动功率较小,能够保证原位探测数据的精确度。

关键词： 复合材料   红外热成像检测   盲孔缺陷   数值模拟  

摘要： 在石英纤维增强树脂基复合材料平板上钻直径和深度不同的盲孔,模拟材料内部的孔洞缺陷。采用数值模拟方式,建立了石英纤维增强复合材料盲孔缺陷平板试样三维实体模型,对盲孔缺陷平板试样红外热成像检测过程进行模拟计算,重点研究了盲孔缺陷大小、深度、分布等以及脉冲热源强度和加热时间对红外热成像检测信号的影响规律。结果表明,在一定范围内,缺陷径深比越大,最大温差越大,最大温差对比度越大,越容易被检出;脉冲热源强度越大和加热时间越长,最大温差越大,缺陷越容易被检出;最大温差对比度不随热源强度和加热时间的改变而改变,增加热源强度和加热时间并不能提高红外热成像图像上缺陷的清晰程度。

关键词： 应力应变   传动误差   有限元   误差测量  

摘要： 为提升齿轮传动误差的测量技术,提出一种基于应力应变法的直齿圆柱齿轮传动误差测试方法,并通过有限元法和理论计算与测试结果进行相互验证,证明应力应变法的可行性,对理论计算结果与试验测试结果进行分析,结果显示两者所得到的齿轮传动误差变化趋势一致,进一步证明应力应变法的有效性。并且对齿轮啮合过程中齿轮箱体变形情况进行仿真与测试,测试结果表明:齿轮箱体变形对齿轮传动误差影响很小,可忽略不计。通过对应力应变法测量齿轮传动误差的研究,可为测量齿轮传动误差提供一种新的快捷、简便、实用的测量方法。

关键词： 汽车座椅   优化设计   有限元分析  

摘要： 汽车座椅骨架的优化设计与研究,采用了一款汽车标配的主驾驶座椅作为研究目标,先是考虑了座椅的安全性能,测量了原座椅的数据,使用建模软件SolidWorks建立了适合有限元分析的简化模型,并基于国家对汽车座椅的相关安全标准,提出了适合本文使用的研究和优化方案:首先,使用ANSYS对座椅骨架进行最基础的静力学分析,在保证其结果满足国家标准后模拟实际工况对其进行疲劳分析,结合静力学分析和疲劳分析的结果对座椅骨架最薄弱的部分展开优化设计,其次对模型进行模态分析,保证座椅试验不会产生共振。本文的优化主要采用了尺寸优化与轻量化,对优化后的模型进行相同工况的试验并于优化前进行对比,来证实本文优化设计的可行性。The optimization design and research of car seat frames adopted a standard driver’s seat as the research objective. Firstly, the safety performance of the seat was considered, and the data of the original seat was measured. A simplified model suitable for finite element analysis was established using the modeling software SolidWorks. Based on the relevant national safety standards for car seats, a research and optimization plan suitable for this article was proposed. Firstly, ANSYS was used to conduct the most basic static analysis of the seat frame. After ensuring that the results meet the national standards, fatigue analysis was simulated under actual working conditions. Combined with the results of static and fatigue analysis, the weakest part of the seat frame was optimized. Secondly, modal analysis was carried out on the model to ensure that resonance would not occur in the seat test. The optimization of this article mainly adopts size optimization and lightweighting. The optimized model is tested under the same operating conditions and compared before optimization to confirm the feasibility of the optimized design in this article.

关键词： 液压支架   有限元   应力分析   结构优化  

摘要： 以ZY15000/26.5/55D型液压支架为研究对象,利用有限元软件对支架在顶梁和底座两端加载、扭转加载等7种工况下的受力情况进行应力分析,得出了支架在不同工况下的应力规律,对支架选材及结构优化提供了理论依据。

关键词： 飞机蒙皮拉伸机   有限元分析   应力应变   拉伸成形  

摘要： 本文基于弹塑性的有限元理论建立了蒙皮拉伸机机身结构模型,运用通用有限元软件Abaqus对蒙皮拉伸机结构受力过程进行弹塑性仿真分析。研究了模型中主要受力部件的受力情况,模拟获取并分析了等效应力、等效变形应变云图等的受力分布情况。该方法比一般的试验法更省时、省力,在研究蒙皮拉伸工艺和开发新产品设备方面具有工程应用价值。

关键词： 锁骨近端   三维有限元   钢板   骨折   个性化  

摘要： 目的:探讨个性化锁骨近端解剖钢板螺钉固定有限元模型建立及有限元分析。方法:选择1例40岁男性健康志愿者,运用三维重建软件Mimics 15.01软件,Hypermesh 2019及Abaqus 2020软件的有限元分析模块,初步建立锁骨近端解剖钢板有限元模型并在锁骨长轴远端15 mm位置处施加250 N垂直方向的载荷观察整体结构,钢板、螺钉位移云图,Mises stress应力分布等有限元分析数据。结果:整体结构位移分布可看出最大的位移分布在锁骨远端,正常人体上肢重量,锁骨纵行、斜行骨折及摔倒时肩部撞击暴力、锁骨纵行、斜行骨折4种条件下最大位移分别为1.04、1.03、1.35、1.33 mm;从钛合金钢板位移云图中可知最大的位移分布在靠近锁骨远端位置,最大位移分别为0.89、0.88、1.10、1.09 mm。从钛合金螺钉位移云图中可知最大的位移分布在远端螺钉的根部,最大位移分别为0.88、0.87、1.08、1.06 mm。Mises Stress应力分布来看最大的应力主要分布在钛合金钢板和螺钉上,锁骨上的应力非常小。从应力分布云图中可以观察钢板最大主应力分布在锁骨近端第2排螺孔位置,最大的Mises应力分别为673.1、678.1、648.5、654.4 MPa,钛合金螺钉最大应力分别为414.5、417.4、415.8、419.7 MPa。结论:利用计算机模拟三维有限元计算方法表现个性化锁骨近端解剖钢板的生物力学变化,为个性化锁骨近端解剖钢板提供生物力学数据。

关键词： 有限元模拟   悬挑梁施工   动态受力   强度检测   探伤检测  

摘要： 混凝土悬挑结构在提供独特设计美感的同时,也给施工带来了极大的挑战。由于悬挑梁的长度、高度和复杂的受力状态,使传统的设计和施工方法难以满足高精度和高质量的要求,因此,引入有限元模拟技术对悬挑梁施工动态受力进行研究,成为解决这一问题的关键。鉴于此,该文以武侯机投工业谷保障性租赁住房及配套项目三期工程为例,利用有限元模拟技术,对悬挑梁施工过程中的动态受力进行精确分析,确保悬挑梁施工过程中的每一环节都符合设计要求与安全标准,提高工程整体质量。结果表明:有限元模拟技术能准确模拟悬挑梁施工过程中的动态受力情况,为施工方案的优化提供了科学依据。

关键词： 有限元仿真   子午线轮胎   静态力学特性   接地压力   纵向刚度   横向刚度  

摘要： 以205/55R18子午线轮胎为例,采用有限元仿真方法分析子午线轮胎的静态力学特性。建立有限元模型,并验证该模型的可靠性,在此基础上分析径向负荷、充气压力和接地摩擦因数对轮胎接地压力、纵向刚度和横向刚度的影响。结果表明:轮胎的径向负荷增大时,轮胎的接地压力、纵向刚度和横向刚度相应增大;轮胎的充气压力增大时,轮胎的接地面积减小,接地压力和刚度增大;通过增大摩擦因数可以提高轮胎的接地性能和操控性能,但摩擦因数的影响程度相比于径向负荷和充气压力较小。