通過在微機(jī)上用sap5有限元法對(duì)施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算,對(duì)各種型式施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提出了新的設(shè)計(jì)方法和實(shí)用軟件程序。

通過在微機(jī)上用sap5有限元法對(duì)施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算,對(duì)各種型式施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提出了新的設(shè)計(jì)方法和實(shí)用軟件程序。

借助ansys有限元分析軟件,建立防爆電機(jī)底座結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù)化模型,以底座的重量為目標(biāo)函數(shù)對(duì)底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過程中考慮它所受應(yīng)力約束、位移約束,并對(duì)優(yōu)化前后的位移和應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比。優(yōu)化結(jié)果表明,優(yōu)化后位移和應(yīng)力值有所增大,但在使用允許值范圍內(nèi),優(yōu)化后使底座在正常、穩(wěn)定運(yùn)行的情況下的重量大大減輕,從而為批量生產(chǎn)節(jié)約大量原材料,對(duì)降低生產(chǎn)成本,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

通過在微機(jī)上用sap5有限元法對(duì)施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算,對(duì)各種型式施工升降機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提出了新的設(shè)計(jì)方法和實(shí)用軟件程序。

介紹了對(duì)某型號(hào)加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)的有限元分析。詳細(xì)分析了整機(jī)的前幾階模態(tài)。研究后發(fā)現(xiàn)由于立柱和支撐板設(shè)計(jì)的不合理,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床固有頻率較低,振動(dòng)增大,機(jī)床精度下降。針對(duì)加工中心機(jī)床部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)于立柱,筋板進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)選和設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化,并對(duì)支撐板采用了拓?fù)鋬?yōu)化和參數(shù)優(yōu)化結(jié)合的方法。研究結(jié)果表明,通過有限元分析,加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)得到了較好的優(yōu)化,從而使整機(jī)性能得到了提高。

為滿足井蓋組合的安全性,同時(shí)盡量節(jié)約材料。本文利用有限元分析軟件對(duì)其在試驗(yàn)載荷下進(jìn)行強(qiáng)度分析,并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使得承臺(tái)所受最大等效應(yīng)力從863mpa降到510mpa,低于承臺(tái)的材料強(qiáng)度,滿足了承臺(tái)的性能需求,同時(shí)原材料幾乎不增加,達(dá)到了輕量化設(shè)計(jì)的目的。

第30卷　第6期太　原　理　工　大　學(xué)　學(xué)　報(bào)vol130　no16 1999年11月journaloftaiyuanuniversityoftechnologynov.1999 　　文章編號(hào)　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(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。 關(guān)鍵詞　填土壓力;涵洞襯砌;有限元分析 中圖分類號(hào)　tv311;tv65212　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼　a 0　引　言 軟基上填埋式涵洞襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)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(duì)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(shí)：40學(xué)時(shí)；理論課學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)； 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)；上機(jī)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí) 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(guó)權(quán)，有限元法基礎(chǔ)及ansys應(yīng)用，北京：機(jī)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(guó)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(jī)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】

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強(qiáng)抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),可以在多個(gè)工程領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行論述。

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強(qiáng)抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),可以在多個(gè)工程領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用.因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行論述.

分別利用pro/engineer和ansys軟件對(duì)立柱進(jìn)三維實(shí)體建模與模態(tài)分析,通過結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),得到了立柱的模態(tài)分析結(jié)果。選擇立柱相對(duì)位移量及其低階固有頻率為研究對(duì)象,并設(shè)計(jì)對(duì)比了兩種筋連板優(yōu)化布局方法,確定了使用米字型筋連板立柱結(jié)構(gòu)。提高了立柱的低階固有頻率,避免了高速加工時(shí)共振的產(chǎn)生降低加工精度的現(xiàn)象,取得了提高加工精度,立柱的強(qiáng)度和剛度的效果。為結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)與改造提供了可靠的理論依據(jù)。

傳統(tǒng)的鋼框架體系的線彈性分析可以用力法、位移法以及彎矩平衡法，但是當(dāng)框架的規(guī)模較大時(shí)，基于有限元思想的結(jié)構(gòu)矩陣分析方法得到普遍應(yīng)用，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)框架體系采用桿系有限元法進(jìn)行分析。

對(duì)pzt厚膜驅(qū)動(dòng)的微變形鏡(dm)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)?；谟邢拊椒?fem),分析了結(jié)構(gòu)中各個(gè)參數(shù)對(duì)變形鏡性能的影響。優(yōu)化結(jié)果表明,單元邊長(zhǎng)1.75mm的驅(qū)動(dòng)器,在最優(yōu)參數(shù)下沖程可達(dá)2~5μm@100v,且加載鏡面后驅(qū)動(dòng)器的位移損失小于12%,帶鏡面負(fù)載能力強(qiáng)。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制備了壓電厚膜微驅(qū)動(dòng)器陣列,驅(qū)動(dòng)器的沖程可達(dá)4.5μm@100v,并與有限元方法的結(jié)果進(jìn)行了分析比較。

以彭水電站引水隧洞彎管段混凝土襯砌定型模板為例,探討了大型復(fù)雜定型鋼模板結(jié)構(gòu)有限元建模、約束處理和分析方法;通過近似等邊矩形單元網(wǎng)格劃分、考慮外支撐接觸非線性和保持各構(gòu)件空間連接效應(yīng),建立了不同襯砌段位置和支撐形式條件下的定型鋼模板有限元模型;計(jì)算了不同工況下模板的應(yīng)力與變形;給出了4種典型工況的分析計(jì)算結(jié)果,為模板結(jié)構(gòu)優(yōu)化及支撐選擇找到依據(jù).

針對(duì)tlj900型架橋機(jī),分析了計(jì)算工況及計(jì)算載荷,用ansys軟件建立shell63彈性殼單元模型,對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的連接、約束、載荷進(jìn)行有效處理,對(duì)各工況應(yīng)力、變形等進(jìn)行計(jì)算。

以某大型門式啟閉機(jī)為對(duì)象,利用大型有限元分析軟件ansys,按實(shí)際結(jié)構(gòu)和工況對(duì)其進(jìn)行靜力特性和模態(tài)分析,從強(qiáng)度和靜態(tài)剛性兩方面對(duì)該門式啟閉機(jī)門架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),并根據(jù)固有頻率和振型,提出了該門式啟閉機(jī)應(yīng)當(dāng)避免的工作條件建議.

把有限元分析的技術(shù)應(yīng)用到貯箱的設(shè)計(jì)中,建立了貯箱有限元模型,并對(duì)現(xiàn)有的一個(gè)貯箱為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。其中進(jìn)行了材料非線性分析,得出貯箱各個(gè)壓力下的應(yīng)力和變形量,為加工和裝配提供可靠的數(shù)據(jù),從而使其質(zhì)量得到減輕,以提高發(fā)射有效載荷。

采用pro/e建立鋪板機(jī)門架參數(shù)化模型,以ansys為模擬計(jì)算平臺(tái),對(duì)優(yōu)化前后的門架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體求解計(jì)算。獲得了優(yōu)化前后門架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度力學(xué)特性,應(yīng)力與變形分布規(guī)律,及優(yōu)化后的門架結(jié)構(gòu)。為鋪板機(jī)門架最優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的理論依據(jù)。

龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析

針對(duì)海洋修井機(jī)底座輕量化的要求,利用ansys軟件對(duì)某海洋修井機(jī)底座進(jìn)行了三維有限元分析,得到了位移及應(yīng)力分布。結(jié)果表明,最大鉤載工況下強(qiáng)度和穩(wěn)定性均滿足要求。用matlab和ansys軟件對(duì)底座結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行優(yōu)化,得到符合底座工況要求的最優(yōu)梁的截面尺寸,并對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明,優(yōu)化結(jié)構(gòu)也滿足底座的強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),matlab優(yōu)化設(shè)計(jì)的底座結(jié)構(gòu)更節(jié)約材料,所得到的設(shè)計(jì)尺寸更接近最優(yōu)解,因此選取matlab優(yōu)化設(shè)計(jì)的底座結(jié)構(gòu)來(lái)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

以某輸水工程中引水隧洞為研究對(duì)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(duì)隧洞襯砌結(jié)構(gòu)在不同工況荷載作用下的受力情況進(jìn)行計(jì)算分析,得到其變形和內(nèi)力分布規(guī)律。計(jì)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?？刹扇」探Y(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(qiáng)度,從而達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的。

利用ansys有限元分析對(duì)取力軸法蘭的強(qiáng)度進(jìn)行校核,對(duì)取力發(fā)電裝置中取力軸法蘭撕裂問題進(jìn)行有限元分析,計(jì)算不同工藝圓角下取力軸法蘭的強(qiáng)度以及疲勞壽命,提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,為取力軸法蘭設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù),對(duì)實(shí)際工程中取力軸法蘭的選用有著重要參考意義。