关键词： 套筒式永磁涡流调速器   有限元   啮合面积   调速特性  

摘要： 为了研究套筒式涡流调速器在不同啮合面积和不同设计参数影响下的电磁场变化规律和调速特性,以自行研制的套筒式永磁涡流调速器为研究对象,分析其结构和原理,推导出电磁转矩数学表达式,再采用有限元法对调速器三维瞬态场进行仿真分析,获得不同啮合面积下的铜转子和轭铁筒厚度以及转速差对输出转矩的影响规律,揭示其在不同啮合面积下的调速特性,最后搭建实验平台进行实验验证,结果表明,相同啮合面积下,输出转矩随铜转子厚度和转差的增大而增大,增大到峰值后减小,啮合面积为100%时,选择2 mm厚度的轭铁筒可提升45%输出转矩,调速时输出转速及转矩随啮合面积减小呈非线性减小,其结论可以为套筒式涡流调速器的进一步优化设计提供了参考。

关键词： 装配式结构   综合管廊   有限元   钢板混凝土  

摘要： 为了解结构管廊的承载能力、装配化技术及施工方法,结合某综合管廊设计要求、实际工况及地质条件,对某地下管廊综合功能区进行装配式管廊结构设计、荷载计算及强度校核。基于ABAQUS软件,建立钢板混凝土管廊节段足尺模型,分析钢混结构受力性能。仿真结果表明:结构分块在两倍荷载作用下整体最大变形为0.48mm,最大应力为23.97MPa,具有较高的安全余量,满足设计要求。

关键词： 压裂车副车架   有限元   折衷规划法   多目标多工况拓扑优化  

摘要： 面对出现频率越来越高的复杂地层和5000米以上的超深井作业环境,研制搭载大功率压裂设备的压裂车已成为重要发展趋势。本文运用结构优化软件Hyper Works的Optistruct模块,基于SIMP变密度法对压裂车副车架进行拓扑优化设计。在单工况单目标的拓扑优化结果下,建立基于折衷规划法的多目标多工况拓扑优化数学模型,得到压裂车副车架在多种静态工况的柔度最小化以及低阶动态最大化进行加权之后的拓扑优化结果,再根据材料分布云图重构压裂车副车架模型。成果可用于改进压裂车副车架结构以提高其承载能力,缩短研发时间、降低成本。

关键词： 大悬臂桁架与网架组合结构   模态特性   支座类型   有限元分析  

摘要： 为研究不同支座类型对结构振型和自振周期的影响,利用有限元分析软件SAP2000对西安某体育馆进行建模,研究刚性铰接支座与弹性支座两种支座类型下大悬臂桁架与网架组合结构的模态特性。结果表明:固定铰支座模型与弹性支座模型两者的自振频率相差较大,相较于弹性支座模型,固定铰支座模型第一阶自振频率由1.58741降低到1.1258,减小了41.0%,频率波动较大;弹性支座模型模态振型整体刚度分布均匀,属于整体振动,结构的第一振型以Z方向的竖向振动为主,振型-频率曲线更为平缓,更适用于大悬臂桁架与网架组合结构。

关键词： 不锈钢   波形弹簧   模态   自由态   约束态   有限元分析  

摘要： 该项目以0Cr17Ni7Al不锈钢波形弹簧为研究对象,利用CATIA软件进行建模并导入ABAQUS软件中进行有限元分析,获得其0~12阶模态特性。基于实际压缩高度分析受力情况的波形弹簧自振频率,并对2种自由态以及工作状态的弹簧仿真结果进行对比,得到固有频率的数据以及振形图。为不同情况下弹簧种类的选择提供一定参考。

关键词： 温度流体场仿真   干式变压器   温升  

摘要： 采用有限元法对容量800 kVA的10 kV干式变压器建立三维对称仿真模型,仿真计算了变压器的温度场和空气流体场的分布,并分析了不同结构参数下散热板对变压器温升的影响,为干式变压器的散热优化提供支持。

关键词： 肋骨骨折   肋骨环抱器   内固定   有限元分析  

摘要： 目的探讨肋骨环抱器治疗肋骨骨折的疗效,采用有限元分析评估肋骨环抱器内固定治疗肋骨骨折的应力分布。方法回顾性研究分析2019年1月—2022年12月北京市大兴区人民医院胸外血管外科收治的137例多发肋骨骨折患者资料,男性106例,女性31例;年龄25~62岁,平均37.0岁;道路交通伤64例,高处坠落伤34例,摔伤12例,钝器击打伤16例,其他11例。根据治疗方式,应用传统外固定非手术治疗的为传统组(62例),应用肋骨环抱器治疗的为环抱器组(75例)。比较两组患者机械通气时间、引流管拔管时间、下床活动时间、住院时间、骨折愈合时间、治疗前后VAS、止痛药物使用剂量、骨折愈合情况和围术期并发症发生情况。应用Mimics软件对人体胸廓CT数据进行三维重建,建立正常肋骨和肋骨环抱器内固定后的骨折肋骨模型,应用Abaqus17.0软件进行有限元分析,模拟并计算三种不同载荷下肋骨最大位移和应力响应情况。结果与传统组比较,环抱器组机械通气时间[(6.1±1.3)d vs.(10.1±2.7)d]、引流管拔管时间[(1.75±0.32)d vs.(3.73±0.67)d]、下床活动时间[(7.84±2.40)h vs.(12.58±3.03)h]、住院时间[(6.70±1.43)d vs.(10.05±3.66)d]、骨折愈合时间[(22.92±8.40)d vs.(35.73±9.95)d]均显著缩短,治疗后VAS[(3.3±0.9)分vs.(5.2±1.2)分]显著降低,止痛药物使用剂量[(63.1±19.5)mg vs.(103.3±32.4)mg]显著减少,P均<0.001。评价骨折愈合效果,环抱器组优良率(97.3%,73/75)显著高于传统组(77.4%,48/62)。环抱器组肺部感染、肺不张和胸廓畸形并发生率均明显低于传统组(P<0.05)。有限元分析结果显示,肋骨骨折应用肋骨环抱器固定后其可承受较大的压力,骨折的最大移位比正常肋骨小,断面间隙值<0.01 mm。结论肋骨环抱器内固定治疗肋骨骨折疗效显著。有限元分析也从生物力学角度证实肋骨环抱器具有良好的固定性能,能保证固定后肋骨的稳定性。

关键词： 汽车罐车   防波板   有限元   数值分析  

摘要： 本文对针对汽车罐车常见防波板使用过程中的失效,采用有限元数值分析的方法对其进行承载过程中的应力和应变进行计算分析。分析研究的结果用于优化防波板结构设计的同时,为汽车罐车防波板的检验侧重点提供了相应的参考依据。

关键词： 球笼式等速万向节   Hertz接触   接触应力   有限元分析  

摘要： 根据球笼式万向节的工作原理和力的传递路径建立球笼式万向节的有限元模型,并用Hetrz理论与CAE仿真两种方法对钢球和内外滚道之间的接触应力进行对比分析,结果表明,在小转矩作用下,CAE分析结果与Hertz理论计算的结果较吻合,而随着加载转矩的增大,两者之间的结果差异增大,为研究球笼式万向节接触应力与寿命提升提供参考。

关键词： 弱导电介质   薄层材料   时域有限差分方法   电磁耦合   等效计算  

摘要： 面向核电磁脉冲等强电磁环境下复合材料壳体平台的电磁环境效应分析需求,根据Maxwell-Ampere定理的积分形式,分析得到了时域有限差分方法在处理弱导电薄层介质材料参数时的等效计算方法,即当介质等效波长远大于模型厚度时,可将薄层模型适当增厚,同时等比例减小其电导率,参数等效前后模型的电磁耦合特性基本相同。该方法通过等效增厚薄层材料从而实现增大空间离散步长,减少网格量的目的,不需要改变传统时域有限差分方法的时间步进格式,不会破坏计算的稳定性。无限大有耗介质薄板、薄层球体、含薄层壳体无人机电磁耦合等算例表明,在包含毫米级厚度弱导电介质薄层壳体平台的核电磁脉冲耦合模拟中,该方法具有较好的适用性。