有限元仿真分析

摘要： 文章设计了一台3.3 MW外转子表贴式永磁直驱风力发电机,并对其电磁性能及短路故障情况进行了有限元仿真分析。首先,得出了这台电机在额定工况下的转矩和磁密分布等结果,以及在相间绕组短路和三相绕组短路两种情况下电机转矩、电压和电流等曲线的变化情况;然后,通过三维静磁场仿真,探究了电机定子的径向通风道结构对二维有限元仿真的影响程度,并对铁耗进行了修正;最后,通过电磁场-温度场的耦合迭代仿真,考虑了温度场影响下的电机内部材料特性的变化对电机损耗结果的影响。

摘要： 在质量、体积、功率、电压约束的前提条件下,文章对一种特种机器人的永磁伺服电机进行研究。选用高磁能积、高矫顽力、高温度稳定性磁钢,降低伺服电机的重量并提高电机过载能力;在电机本体设计中,为实现高效率、高转矩的性能特点,以转矩和效率为优化指标,构建电机参数化模型,并优化其主要尺寸;对气隙磁密、磁密机械特性、效率等电机主要参数进行有限元仿真分析,实现了特种机器人伺服电机与驱动器的小型化、轻量化和产品化。

摘要： 高温介质条件下电动闸阀的电动装置,承受来自流体的热传导作用,同时受到电机回转自身产生的热作用,容易出现超温而导致电动装置故障。文章通过有限元仿真模拟分析,计算出了在所需运行工况下电动闸阀电动装置将达到的运行环境温度,验证了其电动装置在温度参数选型的合理性,确保了电动闸阀在所需工况下能正常运行。

摘要： 针对采煤机滚筒螺旋叶片磨损问题,以MG255/250BW型薄煤层采煤机螺旋滚筒为研究对象,运用有限元仿真分析方法,开展采煤机滚筒螺旋叶片磨损性能研究。结果表明,螺旋叶片以摩擦磨损形式为主,在叶片的边缘处、齿座根部及叶片的尾部磨损较为严重,与实际磨损情况相符。在此基础上,提出了影响螺旋叶片磨损的因素及提高螺旋叶片耐磨性的策略,以期为相关工作者提供参考。

摘要： 介绍445/45R19.5超低断面宽基全钢载重子午线轮胎的设计。根据有限元仿真分析结果,确定结构设计参数如下:外直径902 mm,断面宽436 mm,行驶面宽度392 mm,行驶面弧度高13.8 mm,胎圈着合直径493.5mm,胎圈着合宽度380mm,断面水平轴位置(H_(1)/H_(2)) 0.94,胎面采用6条纵向花纹沟设计,花纹深度14 mm,花纹饱和度81.25%,花纹周节数52。施工设计:胎面采用耐磨及低滚动阻力胎面胶与低生热基部胶复合胎面设计,胎体采用3+9+15×0.20ST超高强度钢丝帘线,1#,2#和3#带束层采用3+8×0.33HT高强度钢丝帘线,4#带束层采用5×0.35HI高抗冲击钢丝帘线。采用一次法胶囊三鼓成型机成型,液压式全自动双模硫化机硫化。成品性能试验结果表明,成品轮胎的充气外缘尺寸和强度性能均达到国家标准要求,耐久性能和高速性能达到设计和企业标准要求。

摘要： 本文介绍了一种在航空发动机轴承座与管路连接处应用的带锥形垫片管接头密封结构,对该结构的密封机理和工程应用优势进行了分析,基于有限元分析软件ANSYS,建立了带锥形垫片管接头密封结构的数值模型,计算公称外径为10mm的模型在拧紧力矩(27~36)N·m作用下密封带宽度,与标准规定的密封要求进行对比,为工程应用中拧紧力矩的确定提供理论依据。

摘要： 针对工厂里工人普遍使用较繁琐的扳手工具进行改良,设计一种多头一体式可折叠套筒扳手。此扳手由可折叠杆、套筒容器、套筒以及柄体组成,解决工作时携带不方便以及占用面积大等问题。为探究扳手的受力情况,运用Unigraphics NX软件进行三维建模,借助ANSYS软件进行扳手静力学仿真分析,获得扳手的整体受力云图以及应力结构图。最后通过MOD法对多头一体式套筒扳手的效率提高程度进行验证。

摘要： 针对紫外、可见、红外等激光器输出功率测试需求,提出一种由传热体、吸收层、绝缘层和热电偶构成的热电堆型激光功率计。结合热效应和塞贝克效应理论,采用Solidworks三维设计软件构建不同关键结构尺寸的模型,通过ANSYS Workbench仿真软件建立了热电耦合仿真分析模型,分析关键结构尺寸参数对输出电压以及温度分布的影响关系。采用机械加工、镀膜和喷砂工艺设计热电堆型激光功率计,设计封装结构和电路补偿对输出电压进行放大和校准,结果表明,传热体厚度、热偶条对数和长度都是影响激光功率计输出电压的关键性因素。

摘要： 通过渐开线直齿轮齿廓方程在MATLAB中构建出渐开线直齿轮的点云模型生成精确地齿廓,将点云数据导入到SolidWorks中构建出齿廓精确的渐开线直齿轮副的三维模型;然后对渐开线直齿轮副进行理论接触应力计算,并对联合建模的齿轮副与参数化建模的齿轮副进行接触应力的有限元仿真分析和动力学仿真分析结果进行对比。结果表明:联合建模所得三维模型满足渐开线齿轮副的接触特性研究需求,且较参数化建模方法,联合建模的齿廓更加精确,有限元仿真的接触应力更加精确。

摘要： 风力发电机机组塔架法兰的螺栓松动会严重影响风力发电机机组的运行安全。为此应用法兰间隙法监测螺栓松动,采用有限元分析软件ANSYS对风力发电机机组的塔架法兰间隙进行有限元仿真分析,探究法兰间隙分布规律、螺栓松动与法兰间隙的关系、法兰间隙与螺栓受力关系,阐述法兰间隙的仿真分析结果及监测结果的结合应用,为风电机组的安全分析提供相关建议。

摘要： 利用UG软件对离心泵泵壳进行三维实体建模,在UG中经验设计结构进行有限元仿真分析,计算出现有承载压力下的应力应变分布情况。

摘要： 介绍了HXN5型机车在库尔勒机务段运用情况,以及转向架扫石器故障、原因分析和初步改进方案;针对初步改进方案进行了有限元仿真分析评估.在此基础上进行了几种不同扫石器结构实车线路对比试验.试验结果表明,经过两次结构优化,扫石器动应力累计降低了10％～40％,扫石器振动加速度降低了50％～58％,说明结构改进对提高扫石器的抗振能力取得了显著的效果.旋轮前后的试验数据表明,转向架垂向振动加速度减少了50％～70％,扫石器动应力减小了5％～10％,说明车轮踏面状态对转向架振动和扫石器可靠性有显著的影响.最后介绍了库尔勒HXN5型机车扫石器最终整改方案及实施效果.

摘要： 储气井作为一种快速发展的储气容器，其检测技术需求迫切。针对储气井漏磁检测工况的特点，首先采用ANSYS建立了储气井井筒漏磁检测的三维模型;然后分析了磁极间距对漏磁信号的影响，提出了针对磁极间距优化时可采用的不同优化目标，并对其适用性进行了分析;最后研究了衔铁截面积对漏磁信号的影响。结果表明，通过优化储气井漏磁检测磁化装置两磁极间距和衔铁截面积，可以在保证漏磁信号不受影响的前提下有效减轻磁化装置的重量。

摘要： 利用有限元法,结合ANSYS 分析软件对棒形绝缘子的弯曲应力进行了模拟分析, 研究了棒形绝缘子承载时的弯曲应力分布,计算的强度与实测结果吻合较好.该方法对绝缘子的优化设计及应用评价具有指导作用,可作为棒型绝缘子设计的辅助计算工具.

摘要： 随着高速列车车速逐渐提高,行车安全越来越引起人们的关注,其中车下吊装结构及其连接螺栓强度是否满足要求,直接关系到车辆行车安全.选取一个典型车下吊装,采用非线性有限元方法,建立详细的接触有限元模型,参考标准EN12663 和UIC566 对高速列车车下吊装强度提出的载荷工况,针对吊装结构强度和连接螺栓静强度和螺栓滑动等方面的分析方法进行了详细的研究和讨论.

摘要： 随着高速列车车速逐渐提高,行车安全越来越引起人们的关注,其中车下吊装结构及其连接螺栓强度是否满足要求,直接关系到车辆行车安全.选取一个典型车下吊装,采用非线性有限元方法,建立详细的接触有限元模型,参考标准EN12663 和UIC566 对高速列车车下吊装强度提出的载荷工况,针对吊装结构强度和连接螺栓静强度和螺栓滑动等方面的分析方法进行了详细的研究和讨论.

摘要： 随着高速列车车速逐渐提高,行车安全越来越引起人们的关注,其中车下吊装结构及其连接螺栓强度是否满足要求,直接关系到车辆行车安全.选取一个典型车下吊装,采用非线性有限元方法,建立详细的接触有限元模型,参考标准EN12663 和UIC566 对高速列车车下吊装强度提出的载荷工况,针对吊装结构强度和连接螺栓静强度和螺栓滑动等方面的分析方法进行了详细的研究和讨论.

摘要： 随着高速列车车速逐渐提高,行车安全越来越引起人们的关注,其中车下吊装结构及其连接螺栓强度是否满足要求,直接关系到车辆行车安全.选取一个典型车下吊装,采用非线性有限元方法,建立详细的接触有限元模型,参考标准EN12663 和UIC566 对高速列车车下吊装强度提出的载荷工况,针对吊装结构强度和连接螺栓静强度和螺栓滑动等方面的分析方法进行了详细的研究和讨论.

摘要： 主要讨论了永磁同步电动机(PMSM)与无刷直流电动机(BLDCM)弱磁调速的原理和特点,并用Ansoft动态有限元仿真软件,将一台48槽8极无刷永磁电机分别作PMSM与BLDCM运行进行仿真分析,并计算出在同一输出功率时各自所能达到的最高转速点.

摘要： 主要讨论了永磁同步电动机(PMSM)与无刷直流电动机(BLDCM)弱磁调速的原理和特点,并用Ansoft动态有限元仿真软件,将一台48槽8极无刷永磁电机分别作PMSM与BLDCM运行进行仿真分析,并计算出在同一输出功率时各自所能达到的最高转速点.

摘要： 本发明公开了一种活塞销孔的有限元网格圆整方法，用于将活塞有限元网格中，单一直径，且直径为R的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，其包括：1)以上述销孔有限元网格的轴线为Z轴构建坐标系；2)利用三角函数关系确定销孔有限元网格的喇叭口段中，各处有限元网格节点的坐标。该有限元网格圆整方法能够将活塞有限元网格中单一直径的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，利于提高有限元分析的精度。本发明还公开了一种活塞有限元分析方法，其应用了上述活塞销孔的有限元网格圆整方法，避免了销孔上朝向活塞内部的喇叭口由软件自动生成，提高有活塞的有限元网格中销孔的喇叭口处的网格精度，利于确保该活塞有限元分析方法的精度。

摘要： 本发明提供了一种有限长微声学器件的积木式快速有限元仿真方法及系统，包括：获取微声学器件物理模型；对微声学器件物理模型进行特征识别和分组，将相同特征的部分分在一组；对每组内的特征子单元进行分割；选取每个组成部分中的任意一个特征子单元建立有限元模型进行有限元计算，得到所选取的特征子单元的有限元计算结果；将所选取的特征子单元的有限元计算结果代替对应组内其他特征子单元的有限元计算结果，对组内的特征子单元进行拼接，得到各个组的有限元计算结果；将各个组的有限元计算结果进行拼接，得到微声学器件物理模型的有限元计算结果。本发明可以对传统的有限元方法在不降低精确度的情况下进行加速。

摘要： 本发明公开了一种基于有限元分析的锰铜分流器半物理焊接仿真分析方法，包括以下步骤。步骤S1：选择标准锰铜分流器作为标准件，同时将上述标准件的预先测试的材料特性数据作为焊接模型的材料物理参数的调整依据。步骤S2：将上述标准件抽象为基于该标准件的一次数学模型，以实现一次模型化。步骤S3：将上述一次数学模型进一步抽象为运行于ANSYS平台的二次焊接模型，以实现二次模型化。本发明公开的基于有限元分析的锰铜分流器半物理焊接仿真分析方法，对于标准锰铜分流器进行预先测试以获得材料特性数据，以作为焊接模型的材料物理参数的调整依据，以缩小需要仿真的范围，提高仿真效率。

摘要： 本发明涉及一种基于有限元单元节点的子午线轮胎胎面花纹有限元自动建模方法，该建模方法基于有限元单元节点构建胎面花纹有限元三维网格模型，通过MATLAB编程与AutoCAD二次开发技术并结合HyperMesh软件操作，实现了由胎面花纹二维结构设计图直接生成轮胎有限元三维网格模型，省去了构建胎面花纹三维几何造型的繁琐步骤，大幅提高了建模效率，同时保证了有限元网格单元的高质量特性。本发明由胎面花纹二维结构设计图通过建模程序自动生成轮胎花纹有限元三维网格模型，建模效率比传统方法提高了一倍以上，建模过程科学高效，具有很大的应用价值，并且为子午线轮胎复杂胎面花纹有限元自动建模技术的探索提供了新的思路。

摘要： 本发明公开了一种基于abaqus有限元软件的切石机基础有限元建模及动力仿真分析方法，abaqus有限元软件包括前处理、求解和后处理三大步骤。前处理主要是有限元建模及网格划分；求解是对已建好的有限元模型进行计算；后处理则是对计算结果进行分析、处理。本发明分析方法简单，以切石机基础建立有限元模型，为有限元模拟达到预期的研究效果，能够得到精确地仿真数据。

摘要： 本发明公开了一种活塞销孔的有限元网格圆整方法，用于将活塞有限元网格中，单一直径，且直径为R的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，其包括：1)以上述销孔有限元网格的轴线为Z轴构建坐标系；2)利用三角函数关系确定销孔有限元网格的喇叭口段中，各处有限元网格节点的坐标。该有限元网格圆整方法能够将活塞有限元网格中单一直径的销孔有限元网格调整为端部呈喇叭口，利于提高有限元分析的精度。本发明还公开了一种活塞有限元分析方法，其应用了上述活塞销孔的有限元网格圆整方法，避免了销孔上朝向活塞内部的喇叭口由软件自动生成，提高有活塞的有限元网格中销孔的喇叭口处的网格精度，利于确保该活塞有限元分析方法的精度。

摘要： 本发明公开了一种基于有限元边界积分法的纳米结构局域表面等离激元共振分析仿真方法。本发明所述方法在纳米结构局域表面等离激元共振分析中，保留了有限元和矩量法两种数值方法的优点并摒弃了两者的缺点，纳米结构外部的场使用矩量法进行分析，和时域有限差分法、有限元等数值方法，物理光学法等高频近似方法相比精确度较高，而且不需要人为添加截断边界条件，因此模型离散区域小，未知量少。纳米结构内部的场使用有限元方法进行分析，因此可以分析内部结构和材料复杂的纳米结构，和矩量法、解析法相比适用范围较广。

摘要： 本发明提供了一种有限长微声学器件的积木式快速有限元仿真方法及系统，包括：获取微声学器件物理模型；对微声学器件物理模型进行特征识别和分组，将相同特征的部分分在一组；对每组内的特征子单元进行分割；选取每个组成部分中的任意一个特征子单元建立有限元模型进行有限元计算，得到所选取的特征子单元的有限元计算结果；将所选取的特征子单元的有限元计算结果代替对应组内其他特征子单元的有限元计算结果，对组内的特征子单元进行拼接，得到各个组的有限元计算结果；将各个组的有限元计算结果进行拼接，得到微声学器件物理模型的有限元计算结果。本发明可以对传统的有限元方法在不降低精确度的情况下进行加速。

摘要： 本发明公开了一种基于有限元分析的锰铜分流器半物理焊接仿真分析方法，包括以下步骤。步骤S1：选择标准锰铜分流器作为标准件，同时将上述标准件的预先测试的材料特性数据作为焊接模型的材料物理参数的调整依据。步骤S2：将上述标准件抽象为基于该标准件的一次数学模型，以实现一次模型化。步骤S3：将上述一次数学模型进一步抽象为运行于ANSYS平台的二次焊接模型，以实现二次模型化。本发明公开的基于有限元分析的锰铜分流器半物理焊接仿真分析方法，对于标准锰铜分流器进行预先测试以获得材料特性数据，以作为焊接模型的材料物理参数的调整依据，以缩小需要仿真的范围，提高仿真效率。

摘要： 本发明提供一种基于逆有限元与有限元方法的结构状态监测及载荷识别方法，包括：选用适配的逆壳单元对板壳结构进行离散；基于mindlin板理论计算每个逆壳单元的膜应变、弯曲应变以及剪切应变；在逆壳单元的上下表面选取应变测量点，并在应变测量点上粘贴应变传感器实时测量应变，得到应变测量数据；基于应变测量数据，计算每个逆壳单元的膜应变以及曲率；基于最小二乘方法构造泛函，对节点自由度求导，得到逆壳单元的类刚度矩阵和载荷矩阵并组装，赋予恰当的边界条件，计算结构的位移场；利用有限元方法构建的位移场与加载力向量之间的关系，并利用Tikhonov降低应变采集和位移重构产生的误差，实现对结构的状态信息的监测和载荷信息识别。