法蘭、螺栓、墊片及盲板組成的系統(tǒng)是壓力容器設(shè)計中的重要內(nèi)容,同時也是設(shè)計及使用過程中容易出現(xiàn)問題的部位。詳細(xì)計算該系統(tǒng)應(yīng)力分布是提高法蘭、螺栓連接設(shè)計水平的關(guān)鍵所在。該文應(yīng)用三維有限元技術(shù),考慮了大量的接觸面和螺栓預(yù)緊單元,準(zhǔn)確計算出一套法蘭連接的應(yīng)力分布,并與國標(biāo)中的法蘭計算公式所得到的結(jié)果相比較,對法蘭連接的設(shè)計有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

利用ansys有限元分析軟件對輸電鋼管塔的法蘭螺栓連接式變坡節(jié)點的受力特性進行分析,研究在設(shè)計荷載作用下,節(jié)點形式、節(jié)點板厚度、加勁板厚度以及加勁板高度等對法蘭螺栓受力性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同于普通剛性法蘭,法蘭螺栓連接式變坡節(jié)點的螺栓受拉并不均勻。進一步分析發(fā)現(xiàn),節(jié)點板尺寸遠(yuǎn)大于加勁板是導(dǎo)致螺栓受拉不均勻的主要因素。根據(jù)分析結(jié)果,同時考慮螺栓受拉不均勻和螺栓受剪的影響,提出新的設(shè)計方法和建議,以供實際工程參考。

利用有限元分析軟件ansys9.0建立高強螺栓連接的簡化模型,對高強螺栓連接形式進行計算分析,重點考慮幾何非線性影響,在模型中建立鋼板與連接板、連接板與墊圈、墊圈與螺母及螺帽之間的接觸單元,對結(jié)構(gòu)的非線性接觸行為進行模擬。通過對有限元計算結(jié)果的分析,對摩擦型高強螺栓連接的適用性進行評價,并重點比較分析主滑動發(fā)生前后,高強螺栓的受力性能。其分析結(jié)果為工程實際提供一定意義的參考。

應(yīng)用abaqus軟件,在考慮預(yù)緊力和內(nèi)壓作用的工況下,對某廠所設(shè)計的壓力容器非標(biāo)活節(jié)螺栓法蘭墊片連接系統(tǒng)進行三維有限元應(yīng)力分析。根據(jù)應(yīng)力分析結(jié)果進行線性化處理,按照jb4732-1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》對其進行應(yīng)力強度評定。結(jié)果表明,由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,原設(shè)計結(jié)構(gòu)的耳板、上法蘭和筒體的應(yīng)力強度不滿足要求,需加厚上法蘭并在筒體上安裝加強板以減小其應(yīng)力強度值。對具有不同厚度上法蘭和不同長度加強板的該結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力分析,得到既滿足強度要求和密封要求,又節(jié)省材料的設(shè)計參數(shù),同時總結(jié)了上法蘭厚度和加強板長度對連接系統(tǒng)上法蘭和筒體應(yīng)力的影響規(guī)律。這對類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有一定的指導(dǎo)意義。

1/12 1.分析過程 1.1.理論分析 1.2.簡化過程 如果將pro/e中的3d造型直接導(dǎo)入abaqus中進行計算，則會出現(xiàn)裂紋縫隙 無法修補，給后期的有限元分析過程造成不必要的麻煩，因此，在abaqs中進行 計算之前，對原來的零件模型進行一些簡化和修整。 a.法蘭部分不是分析研究的重點，因此將其簡化掉； b.經(jīng)計算，m24×3的螺紋的升角很小，在度，因此可以假設(shè)螺旋升角為0； c.忽略螺栓和螺母的圓角等細(xì)節(jié)； 1.3.abaqus中建模 查閱機械設(shè)計手冊，得到牙型如下圖所示，在abaqus中按照下圖所示創(chuàng)建 出3d模型，如圖1-1所示。同樣的方式，我們建立螺母的3d模型nut，如圖1-2 所示。 2/12 圖1-1 圖1-2 建立材料屬性并將其賦予模型。在abaqus的property模塊中，選擇 material->ma

以通用雙梁門式起重機為例,首先討論門式起重機有限元分析模型中結(jié)構(gòu)簡化對計算結(jié)果的影響,然后利用apdl建立門式起重機參數(shù)化有限元分析模型,并結(jié)合vb開發(fā)出一套界面友好的參數(shù)化分析系統(tǒng),以期對門式起重機設(shè)計提供具有工程意義的參考。

優(yōu)化了一種考慮大型結(jié)構(gòu)的螺栓連接有限元模型的簡化方法。簡化方法僅需要對有限元模型施加均勻壓力,而不需要對所有螺栓完全建模。該簡化方法不僅提高了螺栓連接模型有限元計算時的收斂性,而且節(jié)約了計算成本。詳細(xì)分析了該簡化方法的假設(shè)。為了驗證簡化方法的準(zhǔn)確性和可靠性,對螺栓連接結(jié)構(gòu)的建立了簡化模型,計算三種不同載荷作用下模型的多個關(guān)鍵特征量與接觸應(yīng)力云圖,并與傳統(tǒng)建模的結(jié)果對比,得出使用方法的簡化模型的適用條件。

通過有限元分析軟件msc.nastran,建立了簡單的計算模型,用多點約束單元對裝配體中常見的螺栓連接進行近似模擬。得到了螺栓處剛性節(jié)點載荷,并利用第4強度理論對螺栓進行了校核。

針對不同厚度連接板對高強螺栓群的受力影響,采用有限元軟件ansys建立了三維有限元實體模型,對兩種不同厚度的連接板在拉力荷載作用下的板件相對位移、板件應(yīng)力等進行了模擬,并對比分析了不同厚度連接板的應(yīng)力狀態(tài)。結(jié)果表明:薄板與厚板應(yīng)力分布規(guī)律一致,但厚板應(yīng)力數(shù)值更小,應(yīng)力分布更有利。

單梁起重機應(yīng)用廣泛,數(shù)量巨大。由于一定型號的單梁起重機形狀相似,其差別主要是尺寸參數(shù)不同及所承受的載荷和工況不同,因此在單梁起重機的有限元分析中,如果對于每臺起重機都進行傳統(tǒng)的手工建模,將耗費很多時間。筆者開發(fā)了一套

以城市軌道交通列車車鉤裝置的高強度螺栓為研究對象,建立了整個車鉤螺栓的三維裝配模型。利用abaqus軟件建立了完整的、與實際相符的車鉤螺栓接觸非線性有限元仿真分析模型,并在模型中考慮了材料的彈塑性及接觸非線性等因素。通過仿真分析獲得了車鉤螺栓的應(yīng)力及應(yīng)變大小,并分析比較了螺栓預(yù)緊力大小及金屬墊片使用方案對車鉤螺栓應(yīng)力的影響。

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第30卷　第6期太　原　理　工　大　學(xué)　學(xué)　報vol130　no16 1999年11月journaloftaiyuanuniversityoftechnologynov.1999 　　文章編號　100729432(1999)0620633205 軟基大型涵洞襯砌結(jié)構(gòu)有限元分析 孫建生 ① (太原理工大學(xué)建筑與環(huán)境工程學(xué)院) 摘　要　模擬填筑分層加載過程,采用非線性填筑土體與襯砌結(jié)構(gòu)聯(lián)合作用的有限元方法,確 定涵洞襯砌周邊土體壓力及其分布規(guī)律,并進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算。 關(guān)鍵詞　填土壓力;涵洞襯砌;有限元分析 中圖分類號　tv311;tv65212　　　文獻標(biāo)識碼　a 0　引　言 軟基上填埋式涵洞襯砌結(jié)構(gòu)計算,在水利工程 中是經(jīng)常遇到的工程問題。通常采用結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈 性

1 汽車結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù)(ansys) 課程編碼：202062課程英文譯名：thefiniteelementanalysisofautomobile structure 課程類別：專業(yè)選修課 開課對象：車輛工程開課學(xué)期：第7學(xué)期 學(xué)分：2.5學(xué)分；總學(xué)時：40學(xué)時；理論課學(xué)時：32學(xué)時； 實驗學(xué)時：0學(xué)時；上機學(xué)時：8學(xué)時 先修課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?教材：黃國權(quán)，有限元法基礎(chǔ)及ansys應(yīng)用，北京：機械工業(yè)出版社，2004 參考書： 【1】朱伯芳．有限單元法原理和應(yīng)用（第二版）．北京：中國水利水電出版社，1998 【2】丁皓江，何福保．彈性和塑性力學(xué)中的有限元法．北京：機械工業(yè)出版社，1992 【3】蔣孝煜．有限元法基礎(chǔ)．北京：清華大學(xué)出版社，1992 【4】

通過對高強螺栓t型鋼連接節(jié)進行三維非線性有限元分析,研究和探討了螺栓間距,t型鋼翼緣、柱翼緣及柱腹板厚度等因素對于節(jié)點初始連接剛度、梁的延性破壞以及本身接觸狀態(tài)的影響.

u型螺栓強度分析是重型汽車懸掛系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的重要環(huán)節(jié),主要用于汽車懸掛系統(tǒng),起到連接鋼板彈簧和車橋的作用。u型螺栓強度的可靠性直接影響重型汽車的行駛安全。通過ug對螺栓模型進行建模,并將其導(dǎo)入ansysworkbench分析軟件進行強度分析,根據(jù)軟件的計算結(jié)果進行強度校核。分析結(jié)果表明在螺栓施加預(yù)緊應(yīng)力及約束條件下,能保證其強度滿足一般的強度校核要求。利用三維設(shè)計軟件及有限元分析,為新產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計提了的設(shè)計依據(jù),具有重要的參考價值。

從整體性觀點出發(fā),考慮墊片的非線性性質(zhì)和應(yīng)力-應(yīng)變時滯效應(yīng),用大型有限元軟件ansys建立了“u”形管換熱器中等效管板和法蘭墊片螺栓連接系統(tǒng)的非線性三維有限元模型,并且考慮墊片的非線性與時滯效應(yīng),著重分析了預(yù)緊和加壓兩種工況下墊片材料的時滯效應(yīng)、不同的管殼程壓差以及不同的螺栓預(yù)緊力和不同的螺栓尺寸等因素對法蘭接頭緊密性的影響。

以某輸水工程中引水隧洞為研究對象,選取典型斷面,利用ansys軟件建立襯砌結(jié)構(gòu)的二維有限元模型。對隧洞襯砌結(jié)構(gòu)在不同工況荷載作用下的受力情況進行計算分析,得到其變形和內(nèi)力分布規(guī)律。計算結(jié)果表明,襯砌結(jié)構(gòu)滿足承載要求,結(jié)構(gòu)為偏心受壓構(gòu)件,頂拱和側(cè)墻頂部的變形量較大,側(cè)墻和底板連接處的內(nèi)力值最大。可采取固結(jié)灌漿措施提升圍巖穩(wěn)定性,加大側(cè)墻底板連接處的結(jié)構(gòu)強度,從而達到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的。

對外伸端板高強螺栓連接采用三維非線性有限元分析方法,對連接中的主要構(gòu)件端板、高強螺栓、梁翼緣、柱翼緣和柱翼緣加勁肋進行精細(xì)模擬,針對有無柱加勁肋、端板厚度變化等連接的情況進行比較分析,研究了外伸端板高強螺栓半剛性連接的受力性能以及其初始剛度的影響因素。

應(yīng)用ansys對雙級套管螺紋連接進行性能仿真,建立雙級套管螺紋有限元模型,利用接觸分析模塊,分析螺紋各扣牙受力情況,最后總結(jié)了雙級套管螺紋連接受力分布規(guī)律,并與普通套管螺紋接頭作了比較,結(jié)果顯示雙級套管螺紋接頭各扣牙受力分布要比普通套管螺紋均勻。研究結(jié)果提高了對雙級套管接頭應(yīng)力水平的認(rèn)識,對改進套管連接螺紋設(shè)計,提高套管接頭的連接質(zhì)量,促進特殊套管螺紋接頭的發(fā)展具有一定的參考價值。

法蘭螺栓結(jié)構(gòu)是核壓力容器的重要部件,它對反應(yīng)堆的正常運行起著非常重要的作用。該研究工作對壓力容器上頂蓋和蒸汽發(fā)生器二次側(cè)人孔法蘭螺栓結(jié)構(gòu)均做了等效簡化來進行多種軸對稱分析與三維分析,并進行了比較,還探討并比較了實現(xiàn)法蘭螺栓的預(yù)緊效果的不同方法。研究表明,軸對稱模型能較為準(zhǔn)確地得到應(yīng)力強度,且比較保守。

以35m浮動式躉船為研究對象,根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第4版第2卷對該船的連接螺栓強度進行校核,按照設(shè)計圖紙,使用有限元軟件對貨艙段主要構(gòu)件及連接螺栓建立有限元模型,并對螺栓強度校核結(jié)果進行分析和探討。