关键词： 堆叠脐带缆   有限元法   最小二乘法   传热特性  

摘要： 为研究水上堆叠的脐带缆在海上运行过程中的温升情况,对不同堆叠层数以及缠绕圈数的脐带缆,采用有限元法,分析了脐带缆的最高温度,同时研究了电流、环境温度和太阳辐射对堆叠6层脐带缆最高温度的影响,并利用最小二乘法得到了回归方程。结果表明,堆叠一层与堆叠两层时,脐带缆的最高温度几乎不变。而后每增加1层,最高温度上升2℃左右。随着缠绕圈数的增加,脐带缆温度先增加后减少,为保证良好的脐带缆散热条件,脐带缆缠绕圈数要大于等于6圈。以电流、环境温度和太阳辐射与脐带缆最高温度之间的变化规律所提出的回归方程,最大误差为1.73%,可为水上堆叠脐带缆最高温度的计算提供一种更简便快速的方法。

关键词： 电梯驱动主机系统   有限元分析   模态分析  

摘要： 针对电梯驱动主机系统运行过程中容易出现的振动问题,本文在分析电梯驱动系统结构及工作原理的基础上,首先运用Solid Works软件建立了系统的三维模型;然后采用Abaqus有限元软件建立系统的有限元仿真模型;最后利用模态分析法对系统的动力学特性进行分析。结果表明:电梯驱动主机系统的一阶固有频率为6.35Hz与额定转速下的固有频率82.33Hz相差很大,电梯正常运行过程中传动系统不会与电梯发生共振。

关键词： 邮轮   支柱   规范设计   有限元分析  

摘要： 以国产首制大型邮轮为例,围绕其支柱的设计流程,从支柱的布置、设计载荷、规范设计和全船有限元分析等4个方面进行分析,总结该类船型的支柱设计特点。在规范计算中,主要考虑规范平均载荷和局部集中载荷2种情况下受压支柱的屈曲强度;在有限元分析中,主要考虑规范平均载荷与船体梁变形共同作用下支柱的屈曲强度和受拉支柱的屈服强度。通过全船有限元分析验证该设计满足要求,受拉支柱主要出现在艏部、艉部和上层甲板。研究成果及其实践可为后续类似船型的支柱设计提供参考。

关键词： 旋转防喷器   有限元分析   优化设计   ANSYS  

摘要： 针对国外生产的一款旋转防喷器,使用三维造型软件中望3D建立该型号旋转防喷器的三维实体模型;将底座外壳体三维实体模型导入ANSYS软件中,通过有限元分析,求解出了外壳体的应力强度分布情况,设定两条路径分别进行等效线性化,获得了两条路径上的一次整体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力和峰值应力,校核了旋转防喷器底座外壳体的强度;通过ANSYS WorkBench仿真平台对底座外壳体进行了优化设计,获得了底座外壳体的优化参数。

关键词： 六自由度运动   长短期记忆(LSTM)   时间序列   耦合特征   预报精度  

摘要： 采用长短期记忆(LSTM)神经网络模型对船舶在不同海况下的运动姿态进行预报.针对LSTM模型难以优化的特点,提出了一种耦合特征LSTM神经网络模型.首先对船舶运动时间序列数据进行了归一化处理;然后基于深度学习框架TensorFlow搭建了具有输入层、隐藏层和输出层的LSTM模型;接着将原始数据按照不同特征输入形式进行划分;最后采用不同耦合特征LSTM模型分别对测试样本进行预报.结果表明:相比于其他LSTM模型,六自由度耦合特征LSTM神经网络模型的预报精度有明显优势;在四级海况下,运动预报误差降低了2.1%~12.9%;在五级海况下,运动预报误差降低了2.4%~12.3%;六特征耦合LSTM模型只须进行一次计算,就能同时输出六自由度运动,可减少51.4%~82.7%的计算时间,提升了计算效率.

关键词： 跟骨   腓骨   移植   生物力学   有限元分析   步态分析   复合组织瓣   显微外科  

摘要： 背景:跟骨缺损在临床中屡见不鲜,因足跟复杂的解剖结构与运动功能使外科医生评估跟骨重建效果较为困难,而有限元分析已成为生物力学行为模拟和数值分析的有效方法之一。目的:比较Ⅱ字、V字排列腓骨瓣重建缺失跟骨的临床效果及生物力学特征。方法:采集1名50岁健康男性左足CT图像,用Mimics软件获取初步三维模型,导入Geomagic软件对模型进行修整和曲面化从而优化模型。再将模型通过Solidworks软件模拟跟骨重建并完成有限元计算前处理,最后进入Ansys软件求解。将仿真结果与既往文献结果进行对比,验证模型的有效性,再根据仿真得到的应力结果对手术效果和不同姿态下生物力学特性进行分析。结果与结论:①模型直观展现出腓骨瓣Ⅱ字、V字排列,均可以用来重建完全缺失的跟骨,能够一定程度恢复正常跟骨的长、宽、高,填补跟骨缺失的骨量;②两种重建跟骨相较正常跟骨在施加载荷后都表现出应力过于集中的趋势,正常跟骨应力多集中于跟骨结节、载距突及跟骨沟周围,而两种腓骨瓣应力多集中于骨瓣与距骨和骰骨衔接处;③两种重建跟骨与正常跟骨在不同模拟状态下最大应力值均不相同,差异有显著性意义(P<0.05);Ⅱ字相较V字腓骨瓣在不同状态下应力变化较小,更接近在相同状态时的正常跟骨;V字腓骨瓣在推离期出现局部应力过大,骨材料可能在此模拟状态下屈服,提示存在骨折的风险。

关键词： 电力电缆   有限元   温度场   数据分析   载流量  

摘要： 电力电缆通常敷设于地下,一旦发生故障,很难及时发现和维修。通过对电力电缆的温升特性研究和载流量计算可以有效减少电缆故障的发生。结合仿真试验、最优化算法以及对试验数据的归纳完成温度场分析和载流量计算。为确保有限元计算的准确性,使用最优化算法对模型进行校正。将校正后的有限元模型输入外界条件和电力电缆导体长期发热最高允许温度,通过迭代计算的方式得到电缆载流量。通过分析仿真试验的数据,总结出了电力电缆载流量与外界环境之间的函数关系,通过该函数关系可以快速估算电力电缆的动态载流量。经过温度场和载流量的计算,得到电力电缆电流的阈值,达到兼顾电缆安全可靠性和充分利用电缆传输能力的目的。

关键词： 高压容器   有限元   ANSYS   响应面   套管密封   优化设计  

摘要： 以某加氢站储氢罐套管端口的连接部分为研究对象,采用有限元分析方法,对该储氢罐在45 MPa气体压力下的密封面进行强度分析,从而得到储氢罐接箍在不同工况下密封面的应力分布规律。同时,通过对比分析不同工况下的密封面应力极值,确定套管预紧力的极限值。基于ANSYS软件中响应面优化模块,以密封面接触压力大于462.14 MPa,且应力值最小为优化目标,最后提出套管端口密封面尺寸优化方案。结果表明,套管预紧力极限值为2.8875×10^(6) N;优化后密封面接触压力基本保持不变,最大应力值减少了10%,既保证了密封效能,又减小了应力值;最佳台肩角度、密封弧面到锥螺纹距离、弧面半径分别为56.32°、13.037 mm和18.77 mm。本研究对储氢罐套管与接箍密封面的结构尺寸优化有借鉴意义。

关键词： 有限元分析   光伏玻璃   压延成型   ANSYS软件   玻璃液  

摘要： 中光伏压延玻璃成型段成型的机理一直是光伏压延玻璃研究和生产的难点和热点。在光伏玻璃压延制作过程时,研究采用了有限元分析方法,探索压延辊转速、玻璃液温度以及压延辊壁厚度对其成型温度场的影响。研究显示,如果其他变量保持不变(玻璃液温度在900℃~1100℃之间,压延辊壁厚度在22.5~32.5 mm,压延辊转速在12~18 r/min),玻璃液温度越高,模拟温度场发生的重热现象时间越长(大约0~2 s),且温度场温度越高;压延辊壁厚越厚,压延辊通过冷却水带走的热量越多,温度场的温度越低;压延辊转速对温度场的影响较大,转速越快,0~3 s内的重热现象越明显,且温度场温度越高,降温曲线越不平稳。

关键词： 数控铣床工作台   有限元分析   结构改进  

摘要： 为了分析数控铣床工作台在工况下的变形情况、应力大小是否符合设计要求,通过SolidWorks软件建立了工作台的三维模型,并将上述模型导入ANSYS Workbench中并建立了工作台有限元分析模型,对工作台在铣削工况和钻削工况下分别进行了有限元分析。结果表明,工作台在钻削工况下变形量过大,超过了最大变形量设计要求,需要对工作台进行结构改进。改进后的工作台在铣削工况下的最大变形量下降12.14%,最大等效应力应力下降18.98%,钻削工况下最大变形量下降13.19%,最大等效应力应力下降23.02%,满足了设计要求,研究结果为数控铣床工作台或其他类似产品的结构设计提供了一种思路和方法。