有限元建模

摘要： 压溃式半永久钩缓装置是城市轨道交通列车中间车厢耐撞性吸能的主要部件。在分析压溃式半永久钩缓装置结构与功能的基础上,建立了压溃式钩缓部件的有限元模型。基于EN 15227-2008《车体防撞性要求》的城市轨道交通列车中间车厢耐撞性评估场景,分析了压溃式半永久钩缓装置在12.5 km/h速度撞击工况下的动态响应。数值仿真结果表明:具备压溃吸能结构的半永久钩缓装置能有效吸收撞击动能。该装置通过减小撞击力峰值,起到了保护中间车厢车体结构、避免人员伤亡的作用。

摘要： 文章重点介绍了国内某连续刚构桥梁的成桥荷载试验,采用Midas软件建立有限元模型,结合规范要求完成了各试验工况的车辆布置和测点布设,分析了静载试验和动载试验的测试结果,评估了桥梁的受力状态,对桥梁后期的管养工作提出了合理性建议。

摘要： 本文以实际推力载荷开展推力仿真分析,提取界面应力作为温度载荷作用下界面失效判据,提出了一种基于有限元建模研究导电胶热固多工况的分析方法,从仿真模拟导电胶本体、基板与导电胶界面、芯片与导电胶界面和芯片本身四个方面,得出其最大应力水平。

摘要： 桥墩的竖直度是判断桥梁工程施工质量的重要指标,若墩柱竖直度超出规范限值,墩柱在运营状态下将会产生附加弯矩,影响桥梁整体的受力,进而影响行车安全。基于此,文章通过对某高速公路匝道桥运营过程中发现的桥梁墩柱偏位进行有限元建模验算,得出该桥梁墩柱倾斜超过施工规范限值,但承载力处于安全水平。因对墩柱受力不利,为安全着想,应立即着手对偏位墩柱进行加固维修。

摘要： 贝雷梁支架是桥梁盖梁现浇施工常用的支架形式,施工支架的安全直接关系着桥梁施工的安全。为了对盖梁贝雷梁支架的安全性进行评价,基于Midas有限元软件,研究了该型结构有限元建模的关键技术,建立了织里枢纽盖梁贝雷梁支架的三维有限元计算模型。计算结果表明:该贝雷梁支架强度、刚度和稳定性均满足受力要求。建模经验可为类似结构的有限元建模提供参考。

摘要： 为了探究复合材料铺层结构对潮流能叶片力学结构特性的影响,选择纤维增强复合材料进行潮流能叶片的设计研究,旨在设计出结构性能更加优越的潮流能复合材料叶片.为潮流能叶片设计了2种不同形式的复合材料铺层结构方案,一种方案叶片前缘铺层纤维不连续,另一种方案保证叶片前缘的铺层纤维连续;并利用ABAQUS软件建立其有限元模型,分别对潮流能叶片在额定流速工况和极限流速工况下2种铺层结构方案叶片的力学结构特性进行数值模拟仿真分析,探究2种铺层方案对叶片结构性能的影响.结果表明,叶片前缘铺层纤维的连续性可以提高叶片前缘的抗冲击性,从而有效地避免工作中叶片前缘铺层失效的情况,而且可以显著提高复合材料叶片的强度和刚度.研究成果可为以后潮流能叶片及同类型复合材料叶片的研制提供技术参考.

摘要： 目前飞行器的结构大多采用折叠翼舵结构的设计,目的是让空间更节省,运输更加方便。而建立合理的折叠翼舵结构模型进行动力学分析和优化,对于改进结构减小振动危害和提高飞行器的安全性尤为重要。针对折叠翼舵结构进行ANSYS有限元建模和模态分析,为后续折叠翼舵结构动力学分析夯实基础。由于该结构一个方向的尺度(厚度)远小于其他方向的尺度,因此忽略沿厚度方向的应力,采用壳单元进行建模。仿真结果表明,通过对数据、云图、动画等的分析,能更直接更方便地分析模型的各阶模态的特点。

摘要： 针对两端刚性支承的动力涡轮双盘转子,使用符合库伦摩擦定律的局部碰摩力模型来定义其径向摩擦力与切向摩擦力。利用Timoshenko梁单元对其进行动力学建模,推导出单元的刚度矩阵和质量矩阵,并将各个单元矩阵组装成系统的总矩阵,写出整个系统的微分方程。采用Newmark-β方法对双盘碰摩故障转子系统进行解析,分别揭示了两个盘的碰摩间隙、接触刚度、摩擦系数对系统动力学特性响应的规律。分析结果表明:该系统呈现出多周期、拟周期和混沌等丰富的非线性动力学特性;碰摩引起振动主要为其自振频率成分,同时伴有其它较小的分数倍频振动及两侧相加为2倍频的分频。

摘要： 螺栓是风电系统中必要的连接件,对风电变桨轴承的力学性能起着至关重要的作用。以风电变桨轴承中的螺栓连接为研究对象,采用VDI2230准则对单个螺栓连接建立理论数学模型,并进行相应强度计算。采用ANSYS进行有限元建模,提出真实螺纹建模、截面螺纹建模和MPC法建模3种方案对力学性能的影响,并结合理论计算结果进行分析,结果表明,MPC法替代螺纹连接是一种比较准确、可靠的建模方案。运用MPC法研究在预紧力作用和外载荷作用下对风电变桨轴承理想性能的影响,对于风电系统螺栓组连接的强度计算具有工程意义。

摘要： 目前使用有限元软件对柔性底座进行分析的方法得到广泛的应用,在建模过程中由于模型比较复杂,容易出现建模困难、建模不合理等问题,对于软件的使用要求较高。为了解决上述问题,分析了导弹底座模型的建模方式、复合材料的铺层、材料的定义、网格划分以及边界条件的添加。对有限元软件ANSYS Workbench的建模模块和仿真模块进行二次开发,添加了独立的底座建模工具和底座仿真工具,根据输入的底座尺寸创建模型和边界条件的快速添加,从而实现模型进入快速仿真求解。结果显示,开发的底座快速仿真模块可以极大提高导弹底座的有限元仿真速度,并且有限元仿真分析结果与传统有限元仿真结果基本吻合。

摘要： 基于焊接仿真软件,采用实体-壳混合单元的建模方法对动车组铝合金地板进行有限元建模.为保证仿真计算条件与实际生产相符,定义了工装垫块与地板之间的接触关系,并按照生产中的焊接顺序加载焊接热源进行计算,得到地板焊接温度场及焊后变形云图,与实际生产结果相吻合.本研究适用于复杂大型焊接结构的网格建模及焊接温度场、焊后变形的计算.

摘要： 轮毂的有限元建模是轮毂强度分析过程的一个基础和重要环节,轮毂有限元建模的效率和质量直接影响轮毂有限元分析的时间和准确性.本文就如何利用SimLab软件高效率建立轮毂有限元模型进行阐述,主要从时间和精度两个维度来介绍,最终实现1-2个小时完成轮毂模型的高质量有限元建模.

摘要： 本文简要介绍了基于ANSA的有限元建模技术与基本流程,包括CAD数据导入、数据检査、几何清理、网格划分与连接、模型检査与试算;通过ANSA良好的兼容性和强大的前处理功能,将CAD转化成有限元模型,为有限元分析奠定基础.同时结合二次开发插件的运用使ANSA建模效率得到了提高,缩短了建模周期.

摘要： 针对腹板带双角钢的顶底角钢蜂窝梁柱半刚性节点,采用ABAQUS软件对此类节点进行有限元建模分析,提出了可行的建模方法,并与试验进行对比,验证了有限元模型的可靠性.同时,对5组75个节点进行了力学分析,考虑了各部位角钢厚度、开孔率、开孔形状对蜂窝梁节点性能的影响.结果表明,顶角钢厚度对节点性能影响较大,在三处角钢中贡献最大,使用中厚度宜比梁翼缘厚度大;开孔率和孔型对节点切线刚度有显著影响;采用蜂窝梁的半刚性节点可以更好地达到强节点设计要求.

摘要： 为了在整体叶盘结构上有效实施硬涂层阻尼减振技术,以简化整体叶盘为对象并基于Mindlin板理论,建立叶片双面涂敷NiCrAICoY+YSZ硬涂层硬涂层整体叶盘的有限元模型,并给出求解涂层整体叶盘固有特性和在阶次激励作用下的频域振动响应的方法.然后,用实验验证所建的有限元模型的正确性,并着重分析涂层厚度对整体叶盘减振效果的影响.研究表明:涂敷硬涂层后,整体叶盘的各阶模态阻尼比显著增大,阶次激励作用下的共振响应明显减小.

摘要： 应用有限元软件HyperMesh对某面包车白车身进行有限元建模,用OptiStruct软件进行自由模态计算,然后对计算结果进行分析.得到了前三阶固有频率,结果表明车架固有频率高于目标值,不会产生共振.为该车结构改进设计提供了理论依据.

摘要： 本文介绍了车身有限元建模的基本信息.并且在车身早期开发阶段计算了动态扭转模态和静态扭转刚度.根据拓扑优化的特点,采取不同的优化策略.而且进行了自由尺寸优化,通过局部加强来优化整体车身性能.最终达到优化目标.

摘要： 本文通过使用Altair公司的有限元软件OptiStruct对排气系统进行了模态分析,介绍了排气系统有限元建模方法,说明了有限元分析结果评价指标.通过应用平均驱动自由度位移法对排气系统的吊挂位置进行了优化,新方案可有效避免发动机怠速及汽车行驶时产生的共振,满足使用要求.

摘要： 目前在大坝位移监测中应用较多的数学模型有统计模型、确定性模型和混合模型.但是,上述传统的三大监控模型应用效果并不理想,无法全面真实地反映大坝位移特征.为了提高传统监控模型的拟合精度,需要对其建模方法的优化进行进一步的研究.本文通过对三江闸坝典型坝段进行有限元建模及逐步回归分析,建立了混凝土闸坝位移监控的混合模型,再采用遗传算法优化混合模型,从而建立基于遗传算法的遗传混合模型.通过对比分析,表明在不增加影响因子数的情况下,遗传混合模型在各方面都要优于混合模型.这对未来大坝安全监测模型的优化具有指导意义.

摘要： 复合绝缘子是输电线路的重要绝缘部件,其芯棒在运行过程中承受着较大的拉应力,本文通过对一起330kV绝缘子芯棒断裂采用断口形貌、力学性能和有限元建模分析等手段,全面准确的判定了断裂原因,为今后类似事故的分析提供了借鉴.

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模块化建模的有限元乘员约束系统模型，包括安全带模型、安全气囊模型、座椅模型、仪表板模型、方向盘模型、有限元假人模型、车地板模型和风挡玻璃模型；其建模方法包括如下步骤：1）获得各零部件相关的性能参数；2）对各约束子模型进行性能参数对标；3）将约束子模型和有限元假人模型均保存为独立模块；4）将各约束子模型边缘网格单元刚性化；5)创建假人与约束子模块的接触和相关控制卡片以完成建模；6）对步骤5）建立的模型进行适当调整并仿真分析。本发明能够实现约束系统仿真模型的模块化标定和管理，并能对约束系统的子模型进行优化及替换，从而达到提高约束系统的仿真精度和匹配效率的目的。

摘要： 本发明提供了基于有限元与离散元耦合的有砟轨道建模分析方法及系统，方法包括：根据有砟轨道的实际设计施工情况，将有砟轨道简化；获取各结构的真实几何参数建立有限元模型；根据各结构实际采用的材料和物理性能，对各有限元部件赋予材料属性和单元属性，并划分网格；根据各部件的实际约束状态设置相应的边界条件和自由面；施加结构荷载；将模型数据输出为INP文件；将需要被替换为离散颗粒道砟层的部分单独作为一个道砟层模型部件导出，并提取其几何参数，导入至离散元软件中；生成颗粒数据并进行处理；在INP文件中修改数据行，导入处理好的颗粒数据并创建节点集、单元集，定义颗粒属性，并创建接触属性与接触对，得到有砟轨道模型文件。

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。

摘要： 一种基于有限元超收敛性的静电场光滑有限元数值算法。输入数据，所述数据为数值数据；根据节点编号和节点坐标，对所有节点按照节点序号顺序循环，并判断其是否为内部节点；当节点为内部节点时，确定重构点附近的单元集合，计算重构点附近超收敛点坐标和超收敛点原始梯度，以此计算多项式展开和重构梯度，所述内部节点为至少预设数目的单元的共同节点；当节点不为内部节点时，确定重构点附近的单元集合，计算不同单元中重构点的梯度和重构点梯度平均值。本发明提出了一种高精度、高效率的静电场光滑有限元数值计算方法，在保证计算效率的前提下，极大改善了静电场梯度计算的精度与收敛速度。

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模块化建模的有限元乘员约束系统模型，包括安全带模型、安全气囊模型、座椅模型、仪表板模型、方向盘模型、有限元假人模型、车地板模型和风挡玻璃模型；其建模方法包括如下步骤：1）获得各零部件相关的性能参数；2）对各约束子模型进行性能参数对标；3）将约束子模型和有限元假人模型均保存为独立模块；4）将各约束子模型边缘网格单元刚性化；5)创建假人与约束子模块的接触和相关控制卡片以完成建模；6）对步骤5）建立的模型进行适当调整并仿真分析。本发明能够实现约束系统仿真模型的模块化标定和管理，并能对约束系统的子模型进行优化及替换，从而达到提高约束系统的仿真精度和匹配效率的目的。

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。