关键词： 采煤机   分体式   重型滚筒   有限元分析  

摘要： 随着煤炭资源的不断开采,一些老矿井产能提升,需要更换大直径的采煤机滚筒来满足生产需要,但是已有巷道不能满足大直径滚筒的运输要求。针对这一问题,设计了一种采煤机分体式重型螺旋滚筒,利用有限元软件对滚筒进行了动力学分析,并在企业现场进行了工业性试验。试验结果表明:采煤机分体式重型螺旋滚筒结构方案设计合理,工作稳定,性能安全可靠,为后续结构优化设计和改进提供了借鉴。

关键词： 变截面板簧   有限元分析   静载试验   曲线拟合  

摘要： CAE技术对钢板弹簧的建模仿真在优化结构强度、整体刚度和提高设计效率方面具有重要价值。为了更精准地描述少片变截面板簧的力学特性,首先,通过Matlab计算板簧上表面的曲率,拟合下表面廓形的多项式,运用SolidWorks建立了包含完整圆角和无圆角板簧三维实体模型;然后,在ANSYS中进行了板簧静力学仿真分析;最后,通过台架试验进行验证。结果表明,考虑横截面圆角的板簧模型与实际情况更为接近,最大位移和应力仿真数据与试验数据相对误差仅为1.19%和0.154%。整个过程综合了台架试验和CAE技术的优点,证明了横截面圆角在仿真建模中的重要性,为钢板弹簧的结构设计提供参考。

关键词： 摩托车   流固耦合   温度场   风速   固体温度  

摘要： 对摩托车流动与传热过程进行了分析并建立了摩托车流固耦合温度场物理模型及数学模型。采用STAR-CCM+双向耦合求解摩托车流固耦合温度场计算模型,获得摩托车内部冷却介质流速分布规律及固体部件温度分布规律,为摩托车整车散热性能评估提供量化数据参考。结果表明:散热器进气侧表面空气温度CFD模拟值与实验值的最大差值为3.5℃,误差约为9.5%,验证了流固耦合温度场计算模型的准确性。缸头盖、上箱体、下箱体、油底壳的最高温度分别为90、152、115、92℃。其他固体部件表面风速分布较均匀,固体部件表面温度分布较合理,未出现高温集中区域。证明了流固耦合温度场分析方法适用于不同工业产品的固体部件温度预测。研究结果可为摩托车冷却性能评估提供技术支撑,为不同产品固体部件温度预测提供方法指导。

关键词： 单向门式启闭机   有限元分析   机架结构   门架结构  

摘要： 以某水利枢纽工程为基础,介绍了一种带有跨内回转吊的单向门式启闭机,借助有限元软件ANSYS建立了门机的三维模型,计算分析了在各类荷载及组合下机架及门架结构的强度和刚度、门机的抗倾覆稳定特性。结果表明,该单向门机的机架和门架结构满足规范要求;门机抗倾覆稳定性安全系数较低,需增加配重15t,并对应力集中部位进行了优化改进。

关键词： 热力管道   直埋敷设   热补偿结构   应力分析   有限元分析  

摘要： 热力管道直埋敷设过程中,温度变化引起的热应力是影响管道安全运行的重要因素。本文以中交一公局集团柳林华光电厂-吕梁市区长输供热项目(一期)为工程背景,通过建立三维有限元模型,分析了不同补偿结构下大口径管道的应力分布特征。实验测试表明,Z形补偿器在管道转角处的应力集中现象明显低于L形补偿器,最大应力降低了23.4%。温度循环试验结果显示,采用Z形补偿结构的管道系统在35℃至125℃温度范围内运行稳定,位移量符合设计要求。基于应力分析结果,提出了适用于不同工况的补偿结构优化方案,为热力管网的设计与改造提供了技术支持。

关键词： U型梁   温度梯度   有限元  

摘要： 目前,对U型梁温度梯度研究较少,提出的温度梯度模式不相同,且现行规范中未给出U型梁温度梯度模式。对现有基于实测的温度梯度模型做进一步分析,首先汇总基于实测的U型梁已有温度梯度讨论,结合文献中工程为背景展开研究,与文献中实测和数值分析对比,验证所建立的有限元模型的可靠性;接着通过有限元建模对文献中的温度梯度模型与规范中的温度梯度模型进行分析对比,得出偏安全的温度梯度模型。有限元计算分析结果表明,铁路规范下的竖向温度梯度模型与董旭提出的横向温度梯度模型是偏安全的。

关键词： 有限元   应变   数字图像相关法   螺栓连接结构  

摘要： 气密顶板螺栓连接结构在飞机飞行中受到气密载荷的作用,连接的可靠性直接影响飞机的飞行安全。气密顶板原始连接结构受力后,螺栓连接区应变较大,局部受力不合理,无法满足使用要求,且连接结构组成零件多、传力路线复杂,因此迫切需要进行结构改进设计以满足飞机的实际使用要求。本文采用有限元软件分析了气密顶板原始连接结构的传载特性,并在此基础上对其进行了结构改进。理论分析结果显示,气密顶板连接结构经过两次结构改进设计后,螺栓连接区最大应变明显降低,高应变区域缩小。最后采用3D-DIC技术完成了气密顶板螺栓连接结构的应变测量,测量结果与有限元分析相一致,进一步明确了气密顶板连接结构的传载特性,验证了第二次改进结构的合理性。

关键词： 有限元分析   教学方法   考核方式   教学改革  

摘要： 《工程有限元分析》课程是面向安徽科技学院机械硕士的专业核心课程之一,对培养研究生解决工程实际问题和科学研究的能力起着至关重要的作用。在双一流建设背景下,分析了《工程有限元分析》课程的教学改革现状及存在的问题,对《工程有限元分析》课程的教学内容、教学方法、考核方式等进行探索与改革,旨在提升教师的教学水平,研究生科研能力和解决工程实际问题的能力,为社会主义培养有用之才。

关键词： 阵风发生器   机构运动轨迹   电机选型   有限元  

摘要： 为保证某风洞结构能够模拟阵风作用,确保结构设计和选型的可靠性和安全性,对摇臂凸轮的翼形叶片驱动结构进行运动仿真,计算电机输出能量和扭矩随时间的变化规律,预测结构关键传动位置的载荷情况。仿真结果表明:阵风发生器运动轨迹接近正弦曲线,电机参数选择合理,结构安全可靠,阵风模拟效果满足试验要求。

关键词： PHC   管桩   抗弯性能   静载试验   有限元分析   本构模型  

摘要： 预应力高强混凝土(PHC)管桩虽具有高竖向抗压承载力,但在高铁桥梁应用场景中,常承受高铁高速运行、水平地震波和风荷载所致水平荷载作用,故需要有良好的抗弯性能。基于此,借助ABAQUS有限元软件对PHC管桩抗弯性能进行了数值模拟,并分析了不同荷载、约束形式、纵筋配筋率、箍筋配筋率和预应力施加对PHC管桩抗弯性能的影响。研究结果表明:在简支约束下,随着跨中荷载的递增,管桩跨中上表面混凝土受压、下表面钢筋受拉的受力分布格局基本恒定,但桩身与钢筋最大应力增加;变更约束为上下固定约束时,PHC管桩桩身应力减小,跨中截面钢筋应力增大;提高纵筋配筋率可显著增强桩身刚度与延性;适度降低箍筋配筋率对PHC管桩抗弯性能影响甚微;预应力施加可显著改善PHC管桩承载力与抗弯性能。该研究成果可为PHC管桩工程应用的设计与施工提供参考。