高速铁路接触网非工作支平腕臂变形原因分析及措施

时速300km及以上的高速铁路接触网采用铝合金腕臂,实际工程应用中出现了非工作支平腕臂变形现象,有必要分析其原因并采取措施。以某高速铁路为例,结合接触网主要技术参数,从铝合金热处理、应力释放、工差配合、施工工序等理论方面分析可能导致腕臂变形的原因;将变形腕臂模型化为简支梁结构,校验腕臂的强度;建立转换柱的几何模型,采用ANSYS有限元分析方法,计算关键节点的变形量。采用上述两种方法校验的结果表明:设计采用的结构能满足腕臂挠度不大于1%的要求。为了加强铝合金腕臂的整体强度,避免由于材料加工制造、施工安装等方面原因造成腕臂挠度超标现象,结合现场试验,采取增设腕臂支撑措施。     

FEM分析在发动机气门摇臂设计中的应用

在发动机进排气门摇臂的设计开发初期,通过FEM分析软件ANSYS,对摇臂的结构强度进行分析,确保产品的结构强度满足发动机的使用要求;同时,也证明了利用CAE分析技术在新产品虚拟样机分析和产品改进设计中所起到的巨大作用,是传统设计方法无法比拟和替代的,必将在今后产品研发中发挥更大的作用。     

接触网腕臂结构系统动力学分析

根据实际工况建立接触网腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对此模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前10阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符,为工程实际提供理论支持。     

新型轨检小车整体车架结构设计与分析

基于传统T型轨检小车车架存在着装配繁琐、稳定性不足、刚度差的缺点,设计一种新的Y型车架结构,该车架的主体结构采用一体成型技术,整体重心降低45mm,提高装配效率与使用寿命的同时使轨检小车在推行过程中稳定性更好。通过对新Y型车架横梁连接螺栓的强度校核,验证其螺栓连接的可靠性,并根据新Y型与传统T型车架的ANSYS Workbench有限元分析结果得出,新Y型车架刚度显著提高。     

Experimental and numerical analysis of a tanker side panel laterally punched by a knife edge indenter

The paper presents finite element simulations of a small-scale stiffened plate specimen quasi-statically punched at the mid-span by a rigid indenter, in order to examine its energy absorbing mechanisms and fracture. The specimen, scaled from a tanker side panel, is limited by one span between the web frames and the stringers. The paper provides practical information to estimate the extent of structural damage within ship side panels during collision accidents. Moreover, the results of this investigation should have relevance to evaluate grounding scenarios in which the bottom sustains local penetration. This is possible since the structural arrangement of the double hull and the double bottom of tanker vessels is very similar. The experimentally obtained force–displacement response and shape of the deformation show good agreement with the simulations performed by the explicit LS-DYNA finite element solver. The numerical analysis includes aspects of particular relevance to the behaviour of ship structures subjected to accidental loads which could give rise to difficulties in interpreting finite element calculations. In particular, the paper comments on the material nonlinearities, the importance of specifying the precise boundary conditions and the joining details of the structure. The considerable practical importance of these aspects has been the focus of attention in previous publications of the authors which evaluate the experimental-numerical impact response of simple ship structural components, such as beams and plates. Therefore, this paper uses the definitions proposed in those references to evaluate its applicability in the scaled tanker side panel, as an example of a more complex ship structure.     

利用负载磁场法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗

永磁同步电动机电抗参数的准确计算对于电机性能分析与电机优化设计是至关重要的。介绍了一种基于电机任意运行工况下,利用有限元法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗Xaq、Xad以及永磁体空载感应电压E0的方法。基于有限元法计算非线性负载磁场得出内感应电压Eδ和内功率角δi,进而推导得出Xad、Xaq和E0。并将此方法应用于求解一台额定功率630k W的船用表贴式永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗。     

复合加筋格宾挡墙不同加筋方式数值模拟研究

介绍了复合加筋格宾挡墙的单元组成及结构形式。采用FLAC3D深入研究了复合加筋格宾挡墙的力学响应,探讨了不同面板形式、不同加筋方式时墙面侧向变形和筋材拉力的分布规律,提出了复合加筋的最佳加筋方式。研究结果表明：加筋方式对面墙侧向位移的影响较大,交替加筋比分组加筋有更小的面墙侧向位移;保持加筋间距不变而减小加筋刚度比增大加筋层间距而增大筋材刚度更可取;在交替加筋的同时沿墙高适当减小加筋刚度可节省筋材费用。面墙形式、筋材布置方式对筋材拉力的大小和分布形式有重要影响。     

汽车座椅动态试验CAE分析及结构优化

通过构建某车型后排座椅骨架的有限元分析模型,根据欧洲经济委员会ECER17法规中关于座椅抗惯性的动态试验标准要求,对某汽车后排座椅进行抗惯性动态试验仿真分析。仿真分析结果揭示了座椅结构的应力集中位置,以及座椅结构中容易导致试验失效的薄弱环节,为正确设计以及合理调整改善结构方案提供了依据。通过优化设计,完善了产品的结构。     

驱动桥桥壳有限元分析及结构优化

某型驱动桥在道路试验过程中,多台样桥在环焊缝处出现不同程度的断裂,针对此种情况,我们利用三维软件SOLIDWORKS及有限元软件NASTRAN对该桥重新建模、分析,基于分析结果优化了桥壳壳体结构,降低了环焊缝处应力值,使该桥顺利通过道路试验。     

腹板几何参数对波纹钢腹板桥梁动力特性的影响

采用ANSYS建立波纹钢腹板空间有限元模型,分析了波纹钢腹板箱梁的动力特性的影响因素。钢腹板板厚的增大能提高箱梁的刚度,尤其是箱梁扭转刚度的提高。但当板厚增加到一定程度时,提高箱梁刚度的程度就会变小,应结合静力计算和经济要求选择适宜的板厚。折角变大时,箱梁的竖向振动频率会减小,箱梁的扭转振动频率会增大。随着波高的增大,箱梁的抗扭刚度也在不断增大。水平面板长度的变化影响波纹钢腹板的面外刚度的增大和减小。过大时,反而使梁的扭转刚度降低。因此应有其优化范围,不宜过大。