关键词： “开拓者”ROV   “向阳红01”船   船载方案   有限元分析  

摘要： 针对“向阳红01”船如何安全、高效运载“开拓者”ROV这一技术难题,介绍“向阳红01”船和“开拓者”ROV工况情况,综合分析提出一种横向布局、舷侧布放回收、分段式转接安装的技术方案。阐述该方案在不同工况条件下的载荷施加方式,依据强度设计准则利用有限元分析对转接基座进行强度、刚度校核。“开拓者”ROV依照该方案完成“向阳红01”船安装、系泊试验、海试及科考应用。结果表明,“开拓者”ROV船载方案可保障其各工况条件下安全、高效作业,同时也为我国海洋综合科学考察船船载安装科考型ROV提供参考。

关键词： 轻量化设计   有限元计算   遗传算法   拓扑优化   火箭弹尾翼  

摘要： 针对尾翼轻量化设计,提出了一种联合仿真优化设计方法,以改进遗传算法为寻优算法,用有限元计算完成受力分析,编写程序使寻优过程和有限元计算过程联合对结构进行优化。将结构参数离散为设计参数并编码,将有限元计算结果作为约束条件,零件体积为优化目标,通过外点法将约束和目标转换为适应度函数,经过迭代获得最优结构参数。仿真结果表明:用该方法优化对某型火箭弹尾翼进行优化,在满足原工况下的受力要求的同时,减轻了约30%的结构质量,该优化方法具有一定的可行性;在联合仿真寻优的过程中,多种群遗传算法相对于普通遗传算法有更好的搜索效果。

关键词： 锚固法兰   有限元分析   结构应力   最大变形量  

摘要： 本文以国外某油田中心处理厂输油管道工程10英寸的锚固法兰为研究对象,采用有限元分析方法,对其在外部载荷及内部压力作用下的结构应力进行分析,并应用线性化方法对法兰强度进行评估。研究结果表明:锚固法兰应力满足设计强度要求,且其最大应力强度位于分布在法兰的圆角位置处,而环向应力的最大值分布在法兰颈部端口处。锚固法兰最大变形发生在法兰颈部端口处,且最大变形量远小于标准规定的0.03D。研究结果可为本项目及其他工程项目相同设计工况下中锚固法兰的强度校核提供有效的理论支持。

关键词： 有限元法   教学改革   机械类专业  

摘要： 有限元分析作为强有力的数值计算工具,其在机械工程应用领域的用途越来越广泛,发挥的作用也越来越大,这给机械类专业有限元分析本科课程的教学带来了一定的挑战。本文对机械类专业有限元分析本科课程目前存在的问题进行了分析,主要包括课程教学内容、教学方法、学生学习主动性、教学软硬件、课程考核内容等方面,并针对这些问题提出了相应的改进措施以提升学生利用有限元法来解决实际机械工程问题的能力。

关键词： 有限元分析   基坑   软土   真空预压  

摘要： 针对深厚软土基坑加固效果与安全性难以评估的问题,以实际项目为例,论文采用有限元分析法模拟分析经真空预压法处理后的软土地基的地表沉降和水平位移。结果显示,真空预压法在预压20 d时的地表水平位移为80 mm,明显低于其他方法。由此说明,真空预压法进行软基加固能显著提高基坑稳定性。

关键词： 有限元   软土   基坑   地铁   逆作法  

摘要： 以天津地铁某车站基坑为工程实例,此工程车站主体结构共地下五层,是目前国内软土地区最深的地铁车站。采用Plaxis 3D软件构建三维有限元模型,针对天津滨海地区特有的软土地质条件下的窄深基坑工程进行了模拟分析。研究了四种基坑开挖策略对基坑稳定性及变形的影响,并评估了施工过程对周围环境的潜在影响。结果表明,在天津软土地区采用全逆方案更能抑制基坑围护结构变形,以及最大程度降低对周边重要建构筑物的影响,可以为天津软土地区同类工程建设提供参考。

关键词： 动臂式塔式起重机   臂架结构轻量化设计   多保真代理模型   遗传算法   优化设计   拉丁超立方采样   径向基函数  

摘要： 起重臂架是动臂式塔机的关键工作部件,负责提升运输建筑材料,其制造成本和工作耗能与自身重量成正比,需要对臂架的重量优化展开研究,因此提出了一种针对动臂式塔机臂架的高效优化设计方法。首先,基于有限元法,计算了不同臂架幅度下的极限工况应力及变形,确定了最危险工况,并以此工况作为优化设计的基础工况;然后,选定了臂架上12个结构参数为设计变量,进行了参数化建模,利用拉丁超立方采样(LHS)选取了样本点,基于有限元仿真数据,构建了三种基于径向基函数(RBF)的代理模型并对其精度进行了评估;最后,基于精度高的多保真代理模型(MFS),以臂架重量最小为优化目标,构建了臂架优化问题的数学模型,使用遗传算法(GA)完成了优化设计。研究结果表明:优化后的臂架满足强度、刚度要求,整个臂架不会发生断裂和失稳,而且臂架重量减轻了25.03%;同时,多保真代理模型的预测结果和仿真结果误差小于3%,证明了多保真代理模型的准确性,进而证明了基于多保真代理模型的臂架优化方法的有效性。

关键词： 移动式   气体绝缘金属封闭开关设备   随机振动   冲击   有限元分析  

摘要： 220 kV移动式负荷转供装置是将组合电器固定安装在承载车辆上,其必将长时间受到汽车运输过程中的振动冲击问题的影响。文中利用Ansys Workbench有限元分析平台对移动式负荷转供装备进行了模态分析,并在此基础上进行了随机振动分析以及冲击响应分析。仿真结果表明:整体结构最大变形发生在左右两侧陶瓷管处,整体应力较小,存在运输安装方案改良空间。在此基础上,对装置运输安装方式进行改进。最终对改进后方案进行分析,对比改进前后方案,结果表明:改进后随机振动分析的最大变形由3.55 mm下降到0.19 mm,冲击响应分析的最大变形由1.43 mm下降到0.52 mm,整体应力结果不大,最终验证了该移动式负荷转供装备结构的可行性。

关键词： 浮筏系统   冲击响应抑制   有限元分析   参数优化  

摘要： 为了减轻冲击对船舶设备的影响,提升浮筏隔振系统抗冲击性能,基于船舶浮筏隔振系统,建立有限元模型并进行仿真分析。通过试验测量得到系统结构参数、冲击输入和响应,验证所建有限元模型的正确性。根据BV043/85规范得到标准冲击载荷,使用时域模拟法对系统进行有限元分析,探究设计参数对浮筏系统抗冲击特性的影响。研究表明,各板厚度和质量对浮筏所受最大应力的影响较大,但对系统冲击响应衰减的影响较小,隔振器阻尼对冲击衰减比较敏感。此外,发现隔振器刚度与系统冲击响应衰减性能成负相关。对浮筏抗冲击特性进行仿真和试验,结果可为其抗冲击设计和工程应用提供指导。

关键词： 大体积混凝土   温差控制   有限元分析  

摘要： 近年来,随着我国桥梁建设创新技术不断提升,桥梁设计结构形式日益丰富、桥梁建设规模也越来越大。承台作为桥梁的主要承重构件,施工质量的好坏直接影响桥梁使用寿命。现依托贵州都安高速公路老棉河特大桥承台大体积混凝土施工研究,通过有限元研究和实际温度控制对比,验证了基于温差控制的大体积混凝土智能温控系统及方法,开启了智能无人温控模式。大体积混凝土温度控制技术的突破,大大节约了施工工期,减少了施工成本。