关键词： 膝关节炎   左膝关节   内侧半月板   骨软骨   楔形   踝关节   内倾   足底压强  

摘要： 目的基于膝关节有限元模型比较不同倾斜角度楔形鞋垫对膝关节炎患者下肢步态和膝关节受力的即刻影响。方法招募1名65岁女性骨性膝关节炎患者作受试,分别使用设计的7种倾斜角度(0°、内倾及外倾3°/6°/9°)个性化鞋垫完成常速步行试验,利用Vicon三维动作捕捉系统、AMTI测力台和足底压强板进行步态采集分析;获取左膝MRI数据建立有限元模型,在ANSYS模型中加载各鞋垫下膝关节总受力,分析半月板、软骨的应力应变情况。结果各鞋垫明显影响步态中髋、膝、踝关节的运动角度及受力。依次在鞋垫角度0°、内倾3°、6°、9°及外倾3°、6°、9°下的左膝半月板应力均值(m Pa),内侧依次为3.8、4.1、3.9、3.9、3.9、4.1、4.2,外侧依次为1.2、2.1、1.7、2.1、1.5、2.0、1.8;同时股骨软骨应力均值,内侧依次为1.7、2.8、2.4、2.7、2.3、3.0、2.9,外侧依次为0.7、1.1、0.9、1.1、0.9、1.1、1.1。相比0°,楔形可减轻膝内侧半月板最大应力3.0%~10.0%,但增加外侧半月板最大应力约2.5%~9.5%。外侧3°和内侧6°鞋垫下左膝关节内外侧负荷更均衡。结论楔形鞋垫可调节下肢关节运动角度和力线并影响下肢各关节受力,特别是在膝关节屈伸方向。外侧3°和内侧6°楔形鞋垫可能有利于平衡膝关节内外侧载荷分布。

关键词： 有限元模拟   二次开发   铝合金   热连轧  

摘要： 通过ABAQUS建立了6016铝合金热连轧有限元模型,在VUSDFLD用户子程序的基础上,用Fortran语言编写了静态再结晶函数,二次开发了ABAQUS软件。通过引入材料本构模型以及再结晶晶粒演变模型,实现了6016铝合金热连轧过程热、力及微观组织多参数耦合。利用该模型研究了多道次(17道次)热连轧过程中6016铝合金等效应力场、等效应变场、温度场和组织的演变,并通过实验验证了热连轧过程中的再结晶行为。结果表明:与心部相比,轧板表面温度低、变形大、再结晶百分数低、晶粒尺寸大。触换热系数是影响热连轧过程温度场变化的主要因素,应力场及轧制力与摩擦因数、接触面积等因素相关;在轧制温度和塑性变形的综合作用下, 6016铝合金发生再结晶。模拟结果与实际生产数据对比表明,该数值计算模型符合实际生产。

关键词： 轻型平尺   直线度   有限元分析  

摘要： 平尺的直线度通常采用电子水平仪配合桥板的方式进行直线度的校准,而铝镁平尺采用轻质高强的铝合金制造而成,与大理石平尺或铸铁平尺相比起刚度较差,桥板测量系统的自重对平尺的直线度存在一定的影响,本文通过有限元仿真模拟分析,给出了参考影响值。

关键词： 黏土分层特性   吸力嵌入式板锚   埋深损失   有限元分析  

摘要： 海洋工程中,海床土体常伴有分层现象。将均质土、正常固结土在海床土体中的分布情况称之为土体分层特性。基于耦合的欧拉-拉格朗日(CEL)法,建立起用于分析不同土体分层特性的条件下,吸力嵌入式板锚(SEPLA)旋转调节过程的大变形有限元模型。通过与离心机实验及数值模拟结果对比,验证了模型的有效性。以双层黏土为例,研究了不同黏土分层特性下板锚的埋深损失。明确了衡量黏土分层特性的指标s_(u1,ave)/s_(u2,0),并考察了不同s_(u1,ave)/s_(u2,0)下,系缆点距土层分界线的距离d对板锚埋深损失的影响。研究结果表明:在s_(u1,ave)/s_(u2,0)>1的双层黏土中,随着d值的增大,板锚的埋深损失逐渐减小,当d≤-0.5B与d≥1B时,板锚的埋深损失分别仅受上层土体与下层土体强度影响;在s_(u1,ave)/s_(u2,0)<1的双层黏土中,随着d值的增大,板锚的埋深损失先增大后减小,当d=1B时,埋深损失存在一极大值ΔZ_(max),该极大值比板锚在单层土体中的埋深损失大32%~123%。同时,在s_(u1,ave)/s_(u2,0)<1的双层黏土中,板锚的埋深损失与上层土体的平均强度s_(u1,ave)和锚埋深处的土体强度sue有关;由于板锚埋深损失存在极大值ΔZ_(max),在工程中较为危险,因此,考察了强度比s_(u1,ave)/sue、埋深处土体强度sue、板锚初始埋深H对ΔZ_(max)的影响。

关键词： 人造板装卸机   机架结构设计   静力学分析  

摘要： 人造板装卸机是板式家具生产线中的原料板材装卸机构,其使用可使人造板生产线的布局更为合理,缩短生产进料时间,提高原料板材装卸过程的自动化水平,提升企业的生产效率。采用Solidworks对框架式人造板装卸机机架进行了立体结构建模,利用Ansys-Workbench对其受力及强度进行仿真分析与验证。

关键词： 有限元分析   三维模型   制盐设备  

摘要： 有限元分析在受力分析及失效分析应用广泛,在设备研发中,三维图纸的优势是可以更直观地模拟设备装配中可能存在的问题,制盐行业设备普遍存在设备研发技术性差、劳动密集型企业技术研发能力弱的问题,并且在日常设备研发中有大量模拟仿真及力学校核需求,故有限元分析应用到制盐及化工设备是相当有必要的,可极大提高设备研发效率以及缩短设备研发周期。

关键词： 耐张线夹   监测装置   温度场分布   有限元分析   热-结构耦合  

摘要： 耐张线夹是架空输电线路的重要组成部件之一,其损坏导致电力系统安全运行成本的增加,因此需要大量相关监测装置。设计了一款耐张线夹监测装置,用于耐张线夹运行状况的监测。利用ANSYS对装置进行环境载荷下的热-结构耦合的有限元分析,记录监测装置在不同安装接触情况下各部位的应力和变形,所得结果表明面接触安装方式优于点接触和线接触。选取面接触安装方式与NY400型耐张线夹三维模型完成装配,进行引流板接触位置180℃情况下的瞬态热有限元分析,获取监测装置对引流板接触位置温度变化的响应情况。

关键词： 阶层式多孔膜   膜通量   有限元模拟  

摘要： 通过系统改变阶层式多孔薄膜大孔和小孔的孔径及孔隙率等几何参数,用有限元模拟方法研究薄膜通量与相关几何参数之间线性或非线性的定量关系.模拟结果表明,在弯曲孔道基体中添加球形空穴形成阶层式多孔结构后,可使薄膜水通量提升约为原来的171%.对于弯曲孔道,单纯增加其数量可使水通量线性提升,单纯增大其孔径可使水通量以指数函数形式提升.对于球形空穴,单纯增加其数量或单纯增大其孔径,水通量均以指数函数形式提升.此外,球形空穴的水通量提升作用还依赖于它与弯曲孔道基体网格的相对尺寸,通过调节制备条件可提升分离膜材料的性能.

关键词： 复合材料   汽车板簧   轻量化   有限元分析   成型工艺  

摘要： 针对汽车货车钢板弹簧,以其载荷和安装条件为设计依据,采用复合材料板簧替代钢板弹簧,以实现提高货车板簧疲劳使用寿命以及货车轻量化减重目标。完成了复合材料板簧簧身,端部连接结构以及中部连接结构的设计,通过对树脂和工艺的选择,确定了板簧制造的树脂牌号和成型工艺,然后结合铺层设计进行了有限元仿真分析,最后进行台架性能测试评定,验证有限元仿真模拟结果,获得最佳的复合材料板簧设计制作方法,制得的复合材料板簧的强度和刚度均满足要求且减重超过50%。

关键词： 水压试验   汽密性   高压外缸   有限元  

摘要： 文章利用有限元计算方法模拟分析水压试验时某汽轮机高压外缸3种不同中分面法兰和螺栓布置方案对中分面密封性能的影响,验证了有限元计算分析结果与实际水压试验结果的一致性,作为汽缸中分面法兰和螺栓布置设计参考,提升汽缸水压试验一次性成功率,以及降低水压试验的生产成本及周期。