基于有限元法的铝合金轮毂耐冲击研究

本论文以三维造型软件UG和非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA为工具,建立了包括铝合金轮毂,轮胎和冲击块在内的非线性有限元力学模型。有限元模型的建立结合试验定义了铝合金的材料参数;依照ANSYS/LS-DYNA接触算法中罚函数方法的要求定义了轮毂与冲击块和轮胎与冲击块的接触;同时根据轮毂各部位的结构和功能特点在有限元网格划分时运用了分块划分的方式,大大降低了单元和节点数量,提高了计算效率。对所建立的非线性有限元模型进行数值模拟和仿真,对危险部位失效的可能性进行了预测,以实际冲击试验对两个不同冲击部位进行试验验证。同时研究了减薄轮毂厚度对轮毂耐冲击性的影响。该有限元模型的建立和分析方法为轮毂设计人员在前期开发时提供了有益的思路。     

整体式桥台桥梁的动力试验研究

研究了上坂大桥(中国最长的采用整体式桥台的无伸缩缝桥梁,简称为整体式桥台桥梁)在天然脉动荷载作用下的自振特性,得到关于该类桥梁自振特性的结论;采用结构分析软件ANSYS建立全桥的空间模型,计算该桥的自振特性,并与实测结果进行比较,结果表明:有限元模型具有较好的可靠性;实桥试验还测试了无障碍行车试验和跳车试验作用下桥梁的强迫振动特性,结果表明:该类桥梁的冲击系数值较大,而现行技术规范的取值值得商榷;此外该类桥梁具有较强的耗能能力,抗震性能较好。研究结果有助于对该类桥梁动力特性的认识和进一步开展无伸缩缝桥梁的抗震性能研究。     

某重卡动力总成悬置系统隔振分析方法研究

为研究动力总成悬置系统隔振分析方法,论文以某重卡为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并分别将柔性车架和刚性车架整车模型仿真结果与试验结果进行对比,最大误差分别为8.9%和25.1%,表明柔性车架整车模型与试验结果更为接近,能够用于动力总成隔振率的计算。为了简化分析过程,论文研究了基于柔性车架整车模型的3种简化方法,结果表明简化模型隔振率与试验结果相差最大为12.3%,与简化前相比隔振率相差最大为5.34%,因此,在车辆设计初期,没有实车及详细整车参数的条件下,利用简化后的模型可用于隔振率的仿真计算。该研究为动力总成隔振率计算提供了一定的理论指导,具有重要的工程应用价值。     

深部盾构斜井管片衬砌内力分析

以神华新街煤矿深部盾构斜井为工程背景,运用有限元软件ANSYS,建立管片衬砌-斜井围岩的二维模型,研究了衬砌围岩间两种接触作用和管片衬砌两种接头刚度模拟方式对斜井衬砌受力特性的影响。结果表明:在煤矿盾构斜井计算模型中,由于摩擦系数取值随意性大且计算收敛性差,衬砌围岩之间采用节点位移耦合接触作用更为合理;由于非线性抗弯刚度一般根据管片接头试验取值,计算结果相对合理,管片衬砌应采用非线性接头刚度。     

獐河沟拱桥有限元分析与试验研究

以獐河沟拱桥为研究对象,采用大型通用有限元软件ANSYS建立全桥有限元模型,在成桥状态下,选取10种工况进行静力学分析,并进行模态分析.为验证计算结果的合理性,选取42个拱肋应变测点和12个挠度测点,对该桥进行成桥静载试验,并进行动载试验.结果表明有限元分析结果与试验测试结果吻合较好,同时试验结果表明桥梁结构强度和刚度满足设计及规范要求.     

基于ADAMS的12自由度动力总成悬置系统怠速隔振分析

以某轻型客车为研究对象,建立了包括动力总成和车身两个刚体的12自由度动力总成悬置系统的ADAMS动力学模型,提出了一种试验与理论计算相结合确定发动机怠速激励的方法。采用该模型对动力总成悬置系统怠速隔振性能进行了仿真计算与分析。仿真结果与试验结果对比表明二者吻合较好,说明所建立的12自由度ADAMS模型和确定的发动机激励是准确的。     

汽车动力总成悬置系统优化与试验研究

以某款国产汽车为研究对象,在ADAMS中建立动力总成悬置系统的动力学模型。利用参数化分析方法,讨论了悬置参数对系统隔振性能的影响。对悬置参数进行优化,并分析比较优化前后的结果,优化后的悬置系统的隔振效果得到明显改善,并进行实车试验验证。     

基于整车动力学仿真的后桥壳疲劳寿命分析与改进

针对某越野车在改型过程中后桥壳在台架疲劳试验时出现局部开裂的情况,应用ADAMS/Car建立了整车动力学模型,进行动力学仿真,得出危险工况冲击载荷下桥壳的受力情况.采用ANSYS Workbench对桥壳进行了疲劳寿命计算,结果与试验吻合.分析其存在的不足,并提出了改进方案.对改进后的桥壳再次进行疲劳计算,满足设计要求,试制后进行台架试验,寿命达到国家标准要求.     

用节线法计算悬索桥缆形

采用节线法对悬索桥进行初始平衡状态分析,编制MATLAB计算程序,计算了实例的缆索线形及其无应力长度等主要参数;同时利用MIDAS对程序的计算结果进行了分析对比。最后以MATLAB计算结果为边界条件建立ANSYS有限元模型,进行结果分析,验证了节线法在进行悬索桥初始平衡状态分析时不很精确的结论。     

车桥耦合振动系统模型下桥梁冲击效应研究

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了3种车辆和桥梁的有限元模型。考虑桥面不平度影响,以车轮与桥梁接触点的位移作为协调条件,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。采用快速傅立叶逆变换的方法,应用三角级数叠加模拟了5种等级的桥面不平度及其速度项。通过对一简支梁桥车桥耦合振动的数值模拟,研究了车辆模型、桥面状况和车速对桥梁冲击效应的影响。结果表明:不同车辆模型对桥梁的冲击效应差别很大,桥面不平度对冲击效应的影响较车速大,桥梁的位移冲击效应大于内力冲击效应。因此,设计分析时宜采用能充分模拟车辆特性的复杂模型,移动荷载冲击系数取值建议以位移冲击系数为基准。     

双曲拱桥的检测与分析

工程实践中常常采用静载试验的方法评定既有结构的承载能力及工作状态。本文应用ANSYS软件中的梁单元建立了基于实测资料的双曲拱桥的受力模型 ,并对加载进行分析 ,证明了用ANSYS计算分析比较可行 ,也反证了静载试验结果的可靠性     

PBL剪力连接件受力性能的有限元分析

为验证有限元分析方法研究PBL剪力连接件受力性能的可行性和准确性,首先,应用ANSYS有限元软件建立了某大桥PBL剪力连接件的实体模型;其次,基于有限元模型,对影响PBL剪力连接件受力性能的混凝土强度等级、钢板开孔直径、贯穿钢筋直径、贯穿钢筋强度、是否设置贯穿钢筋等5个影响参数值进行分析;最后,将有限元计算结果与推出试验得出的数据和经验公式计算的数据进行对比分析。结果表明:在相应影响参数下,有限元计算结果与两组数据的差异均在合理的范围内;应用ANSYS对PBL剪力连接件的受力性能进行有限元分析是可行的,可以辅助推出试验和经验公式对PBL剪力连接件进行研究。     

柴油机连杆螺栓疲劳试验研究

采用螺栓疲劳试验台对某柴油机连杆螺栓进行疲劳试验,通过数理统计的方法,确定连杆螺栓的疲劳安全系数;再通过ANSYS软件建立连杆螺栓有限元模型,对有限元模型进行静应力和疲劳寿命的计算。疲劳试验的结果与有限元软件的仿真结果较为吻合,结果表明:试验与软件仿真相结合的方法验证了连杆螺栓的危险截面及安全系数。     

双曲拱桥有限元分析中建模方法研究

结合南京长江大桥引桥中双曲拱桥的承载能力检算,提出按刚度等效原则把拱肋与拱波简化为梁格体系的计算模型,采用空间梁单元模拟拱肋与拱波,缩减了双曲拱桥全桥建模和结果分析时的计算工作量。对此计算模型,采用ANSYS软件,选取了桥梁荷载中的几种典型工况做模拟计算,与ANSYS有限元软件建立的另一精细模型的计算结果及相同加载方式下的现场试验实测数值进行了对比,并对三组数据结果做了简要的分析。     

春季流冰对桥墩产生动冰压力时冰抗压强度取值探讨

通过对黑龙江省Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区6座桥梁桥位处河冰抗压强度与河冰温度、加载速率试验数据的分析,建立了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区河冰强度与河冰温度、加载速率的数学关系模型,依据模型探讨了流动河冰抗压强度的取值问题,并通过撞击力试验结果验证了河冰抗压强度取值的合理性。研究结果为计算冰压力时冰的抗压强度标准值的确定提供了参考。     

大型聚氨酯隔振件的实验研究和有限元分析

聚氨酯材料在隔振领域广泛应用,为了设计出满足刚度要求的聚氨酯隔振件,文章进行了一系列实验和分析,首先对聚氨酯材料进行单轴拉伸试验;然后利用实验数据对常见的经典超弹性本构模型进行拟合,得出相应的本构模型参数,并选择Mooney-Rivlin模型作为聚氨酯的本构模型;再用有限元软件ABAQUS计算聚氨酯隔振件的刚度,通过改变其结构尺寸,使其满足设计刚度要求;最后试验测试隔振件的刚度,有限元仿真结果与产品试验结果误差为6.25%,满足设计要求。     

钢管预应力索活动护栏碰撞仿真分析

采用通用显式非线性分析软件对钢管预应力索活动护栏与车辆的碰撞过程进行仿真分析。建立护栏模型时,通过静载试验确定预应力索的材料参数;建立大客车有限元模型时,结合计算时间和计算精度对车辆模型进行一定简化处理。从仿真分析和实车碰撞试验结果对比可知,两者有较好的一致性,验证了护栏模型、车辆模型以及仿真计算的精度,表明仿真分析可作为护栏碰撞性能研究的一种辅助手段。     

汽车转向器冲击性能改进方法研究

通过CAE方法对汽车转向器落锤冲击试验进行模拟分析,建立能够准确描述其力学性能的有限元模型,将计算结果与试验交互验证,在此基础上对汽车转向器进行结构优化,进一步提升其冲击性能。运用CAE方法对汽车转向器进行辅助设计与开发,能够有效地提升产品性能与缩短开发周期。     

部分预应力混凝土框架抗震性能分析

利用有限元软件OPENSEES中的二维梁柱节点模型,建立了考虑节点剪切变形和非预应力筋粘结滑移特征的预应力框架有限元模型,对国内研究者已完成的两榀低周反复荷载作用下预应力混凝土框架试验进行了模拟分析,模拟计算的滞回曲线和骨架曲线与试验结果得到的曲线吻合较好,验证了模型的适用性和可靠性。在此基础上,利用建立的预应力框架计算模型研究了影响结构延性和耗能能力的主要参数,获得了目标延性指标下参数的合理取值范围,可供工程设计参考。     

基于环境振动试验的钢筋砼拱桥有限元模型研究

基于某钢筋砼拱桥环境振动试验结果,运用大型通用有限元分析软件ANSYS进行该桥有限元模型研究,通过对比有限元模型理论模态计算分析结果与试验实测模态计算分析结果,说明了所建立的有限元模型能准确模拟桥梁结构实际工作状态,证明了文中钢筋砼拱桥有限元模型建立方法的实际应用可行性。