大客车结构有限元分析及轻量化设计

建立了某型大客车结构有限元模型,验证了该模型的正确性。完成了整车振动模态、扭转刚度的分析。在此基础上,以壳单元厚度为设计变量,以1阶扭转频率和扭转刚度为联合约束函数,以整车质量最轻为目标函数进行结构优化设计。通过对整车刚度、模态和强度的分析与校核,表明该大客车轻量化方案满足性能要求,具有可行性。     

江阴大桥钢桥面浇注式沥青混凝土铺装车辙破坏分析

浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能,抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的随从性,是一种理想的钢桥面铺装材料。但浇注式沥青混凝土应用于我国的江阴大桥却出现了较为严重的车辙问题。为分析浇注式沥青铺装未达到设计年限便产生车辙破坏的可能原因,本文从铺装使用的交通条件、气候条件以及混合料设计等方面进行了探讨,以便为我国的相关研究提供有益的借鉴。     

电动汽车用新型交替极永磁游标电机研究

设计了一种应用于电动汽车直驱系统的双边Halbach交替极永磁游标电机,以提高电机输出性能为目标,利用二维有限元法对电机内、外定子调制齿尺寸,转子内、外侧永磁体阵列错位角度及磁极尺寸等关键技术参数进行优化,分析了电机的电磁性能,并将其与传统永磁游标电机进行了比较.结果表明:双边Halbach永磁体阵列错位一定角度后,能...     

Test of extensively damaged hybrid ship hull

A hybrid ship hull model made with a steel truss and composite sandwich panels was tested and analyzed with the goal of gaining insight into how well this structural concept holds up after major damage. One of the ideas of the concept was to mount the sandwich panels to the steel truss such that they can be blown out in a controlled fashion to ventilate a large internal blast. The hull should be designed to have sufficient strength for the ship to reach a port safely even after such extensive damage. A 6-m model of such a hybrid ship hull, consisting of a stainless steel truss and 60 composite sandwich panels, was manufactured and mechanically tested. A number of panels were then removed one by one and the hull was retested to the design load after each panel had been removed. The removed panels simulated major damage. After nine panels had been removed, from all the different areas of the hull, it could still carry the design load, although with considerable nonreversible deformations of the hull girder. The hull was eventually loaded to final failure, which occurred at 25% above the design load.     

基于相互积分的应力强度因子数值分析

应力强度因子可反映裂纹尖端弹性应力场的强弱,是解决结构疲劳断裂问题的重要参数。工程上常采用有限元分析软件对各种复杂裂纹体进行数值模拟进而求解断裂问题。有限元分析软件ANSYS提供后处理功能可直接计算各种断裂参数。借助ANASYS计算平台,分别采用传统的位移插值法和基于相互积分的数值方法可求得张开型二维及三维裂纹应力强度因子。将数值分析结果与二维裂纹的解析解和三维裂纹扩展实验的测量结果进行对比分析后发现,基于相互积分理论求得的应力强度因子更为精确,这种优势在三维裂纹数值分析中更为显著。     

考虑材料非线性和辐辋过盈装配的车轮径向疲劳特性研究

首先建立了汽车钢制车轮的三维有限元模型,考虑材料非线性和轮辐与轮辋间过盈装配的影响,通过仿真计算得到其在径向载荷作用下的应力分布.接着采用以偏应力张量第三不变量来判断材料塑性变形拉压类型的方法进行车轮应力分析.,并根据危险区域的Mises应力值计算车轮疲劳寿命.最后,对上述仿真和计算结果进行了试验验证,结果表明了有限元模型和分析方法的正确性,为车轮结构的进一步轻量化设计奠定基础.     

非均布动荷载作用下沥青路面粘弹性有限元分析

不考虑超载情况,为探求非均布动荷载作用下沥青路面的动态响应及破坏规律,采用层状体系理论,建立ANSYS 3-D有限元半刚性基层路面结构模型,施加非均布动荷载,并对粘弹性路面模型各层的动态力学响应及不同车速下路表弯沉的变化进行分析。结果表明,水平应力的交变变化是使路面产生疲劳破坏的主要因素;当重载车辆车速在10~32 km/h之间时,路面的动态弯沉值显著大于静态弯沉值,对路面实际使用寿命的影响非常显著。     

半潜式起重平台上船体整体吊装有限元强度分析

为了保证半潜式平台上船体在吊装过程中的安全性,按照DNV相关原则和规定,利用CATIA软件进行了有限元强度分析。分析结果表明,在静态和吊装状态下,通过对薄弱部位的加强,吊装的安全性能够得到保障。     

天然气重型货车气瓶支架改进及轻量化研究

针对某天然气重卡气瓶支架初始设计方案,建立支架有限元模型。按照国家标准要求对3种工况下的气瓶支架进行了仿真分析。通过仿真结果和试验结果的对比,验证了支架有限元模型的准确性。在仿真结果的基础上,综合考虑工艺性和轻量化,对支架结构进行了改进优化,并对改进结果进行了试验验证。改进方案在提升工艺性的同时实现了产品轻量化,完成了优化目标。     

不同路面结构对软基不均匀沉降的适应性研究

针对软土地基的特点，基于弹性层状多层体系理论和国外容许应变设计方法，设计了两种具有级配碎石和较厚沥青层的沥青路面结构、一种常规的半刚性基层沥青路面结构；运用ABAQUS有限元程序分析了3种路面结构中路堤的沉降、结构层底面的附加应力等力学响应；采用灰色关联决策理论，确定了3种路面结构的软土地基适应性以及底基层合理的弹性模量。分析表明，级配碎石夹层沥青路面结构具有较好的软土地基适应性，其底基层材料宜采用较高的模量；而常规的半刚性基层沥青路面结构对软基的适应性较差。分析结果可为软土地区新建沥青路面结构设计提供参考。