基于ANSYS APDL的溢流坝叠梁门静动力特性有限元分析

以国外某工程溢流坝叠梁门为例,笔者采用ANSYS APDL建立大跨度叠梁门的参数化有限元模型,对挡水工况和地震工况下的叠梁门进行静力计算及特性分析,并将计算结果与采用常规平面法的计算结果进行对比,确定了模型主要构件最大等效应力和应变的分布状况;同时,对正常工况下的闸门进行模态分析,得出了干、湿模态下闸门的自振频率和振型。分析结果表明:采用该有限元模型的计算精度较高,设计效率高,主要构件计算误差在合理范围内,符合规范要求;在地震荷载作用下,闸门结构是安全、可靠的。该模型为同类型闸门有限元计算和分析提供借鉴。

基于ANSYS的钢烟囱塔架结构分析软件开发

利用Python程序集成的ANSYS APDL宏命令以及Excel文件实现钢烟囱塔架计算模型二次开发工作,该方法充分利用了各软件的优点,代码工作量少、开发周期短,建立的力学模型更匹配结构的力学特性,为产品有限元二次开发工作提供了一种参考方法。

面对面角接触球轴承装置热力耦合仿真分析

在研究轴承时为了方便计算简化模型,一般将组合装置中的两个轴承简化成一个轴承进行分析,这样会带来一定的误差,因此这里分析了面对面球轴承组合装置中两个轴承的热特性耦合。这里首先分析了角接触球轴承的摩擦力矩,根据混合润滑机理,考虑了混合热阻影响,计算了轴承在发生摩擦时生成的热量,通过ANSYS的APDL命令流将进行参数化建模,建立了面对面轴承组合装置仿真模型,再利用APDL命令流循环计算出组合装置不同时刻下的温度场和在不同时刻温度场下的热膨胀诱导的力,从而分析出组合装置中的两个轴承预紧力和发热量的时变耦合特性。实验结果表明,这里模型与实验数据吻合,验证了本模型的正确性。

基于VC.net的带式输送机滚筒支架参数化设计研究

滚筒支架作为带式输送机重要的结构件,在其设计过程中存在着大量的重复建模工作。为了提高其设计效率,基于VC.net二次开发Pro/E三维软件,实现滚筒支架的三维参数化建模及二维工程图的自动生成。此外,利用ANSYS APDL语言编写滚筒支架参数化有限元分析程序,完成支架强度、刚度的校核。该参数化建模方法极大地提高了产品的设计效率,保证了滚筒支架的安全可靠,具有重要的工程应用价值。

复杂弧形闸门结构的CAD-CAE联合分析方法

针对闸门—闸墩结构有限元分析时前处理操作的复杂性,在三维实体建模软件SOLIDWORKS及网格划分软件HyperMesh中完成三维实体模型建立、组件整理、网格划分、设置约束及接触连接等复杂操作,在ANSYS APDL中仅需导入文件进行计算与数据处理。某工程闸门—闸墩实例分析结果表明,该方法综合了各软件优势,过程清晰,操作简单,易于修改,且各软件间数据传递完整,能提高复杂结构有限元分析效率。采用的前处理方法,仅需修改部分参数也可适用于ABAQUS/WORKBENCH等其他有限元计算软件中,可为类似弧形闸门设计及复核提供参考。

基于APDL的DGZ6行星齿轮系强度非线性分析软件二次开发

目的研究一种高效精确求解行星齿轮系统强度的方法.使用该方法把齿轮系统的参数输入界面,便可以运行参数化有限元程序,得到强度分析结果.方法通过有限元软件ANSYS的APDL参数化设计语言,实现了行星齿轮减速器的参数化实体建模,并完成全六面体有限元模型的建立;利用周期对称分析方法对模型进行处理.结果该二次求解软件极大的减少了有限元模型的大小,提高求解效率;基于APDL语言和VC++软件进行了行星齿轮系强度求解软件的二次开发.结论开发的二次软件可以方便快捷、精确地求解行星齿轮系统的强度.使得用户通过参数输入界面输入齿轮系统的相关参数,来对DGZ系列行星齿轮系统进行强度分析,它对行星齿轮系统产品的设计具有非常大的意义.

基于APDL进行门式刚架优化设计的程序开发

通过有限元分析软件ANSYS中APDL语言的软件开发功能,开发出单跨变截面门式刚架优化设计程序。该程序可以由用户根据不同的具体工程赋值于门式刚架的主要参数,如跨度、檐口高度、纵向柱距、屋面坡度及荷载等,可在较短时间内实现对于任意单跨变截面门式刚架的截面优化,从而避免重复工作,提高效率。

基于ANSYS二次开发的移动式压力容器强度高效计算

为提高移动式压力容器强度计算效率,同时降低ANSYS的使用难度,应用Visual Basic(VB)和ANSYS参数化设计语言(APDL),以典型的移动式压力容器——半挂车的罐体为例,开发出了基于分析设计标准的强度计算软件。利用VB自动生成APDL命令并后台调用ANSYS,封装了ANSYS复杂的建模、加载、求解和后处理等分析步骤,实现了用户输入强度计算所需的参数后便能得到计算结果和校核结果的功能。应用实例表明该软件可行有效,可用于半挂车工程设计。

基于APDL语言的高速铁路箱型梁车-桥耦合动力响应研究

研究了在高速列车动荷载作用下铁路桥梁的车-桥耦合动力响应。基于ANSYS软件中的APDL语言,根据材料性能和轮轨接触力学,建立了高速列车通过箱型梁的分析模型。结果表明,列车动载引起的桥梁变形约为恒载变形的十分之一。不同列车行驶速度下的箱型梁跨中竖向位移差异很小,表明箱型梁的跨中竖向位移主要受材料性能的影响,而非列车行驶速度的影响。

选区激光熔化成形316L孔隙的产生与降低

采用选区激光熔化技术成形316L试样。通过改变打印策略研究层旋转角度对孔隙分布与孔隙率的影响规律,利用ANSYS APDL数值模拟,从熔池特征的变化分析孔隙产生的原因。结果表明,随着试样的热量累计,熔池尺寸、最高温度以及液相时间逐渐增加,熔池冷却速率会降低,从而导致孔隙的产生;随着层旋转角度的增加,孔隙分布均匀,孔隙率降低;激光重熔与隔层旋转扫描有利于熔池轮廓搭接和降低粉末球化现象的影响,有效降低孔隙率。

多臂节机械臂架系统连杆组参数化建模及优化设计

针对多臂节机械臂架系统连杆计算效率不高,优化设计手段保守的问题,以混凝土泵车臂架作为典型工程装备部件,将臂节之间的油缸及连杆作为整体考虑成连杆组,利用ANSYS APDL语言对连杆组进行参数化建模,并在多工况下进行优化分析,得到连杆组的最优结构模型;通过结构应力试验,验证了计算方法的可行性。结果表明,参数化建模及优化设计的方法大大提高了连杆的计算效率,为多臂节机械臂架系统连杆的设计提供了一种可行且有效的方法,也为其他具有类似结构的产品设计提供了重要参考。

多芯片模块互连可靠性预测分析

为了预测多芯片模块(MCM)的互连短路和断路失效,采用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现了由2个Si开关芯片和2个GaAs低噪声放大器芯片组成的高集成度双通道MCM的3D自动建模。对不同工作条件下的MCM进行了热传导分析。基于原子通量散度(AFD)原理,采用有限元分析(FEA)法对该MCM在不同工作温度和电压下的互连可靠性进行了分析,得到该MCM在不同工作条件下的AFD分布、温度分布,以及温度、AFD与工作电压的关系曲线。结果表明,芯片和塑封材料的温度随着工作电压的升高而增加,且该MCM的互连可靠性随着温度和工作电压的增加而显著降低。研究结果可为MCM的版图设计提供参考,以保障其互连可靠性。

传感器优化布设在水电站厂房振动特性研究中应用

目前水电站厂房的振动问题日益突出.根据当前水电站厂房振动研究和振动载荷特性识别的需要,总结了土木工程中几种常用的传感器优化布设准则,选择了BDA(backw ardde letion a lgorithm)方法;基于AN SY S-APDL二次开发技术,编写了适于水电站建筑物应用的Fortran程序;将传感器优化理论与方法应用于红石水电站厂房振动分析,建立了有限元数值模型及振动模态分析方法,对传感器布置进行了优化.发现选取前两阶振型参与优化布设已可满足要求,可为厂房的振动测量和动态识别提供较为可靠的数据.

干式串联铁心电抗器振动噪声控制研究

基于APDL参数化语言建立了电抗器铁心及周围磁场分布的三维模型,在ANSYS仿真环境中,对电抗器铁心振动噪声进行了多场耦合有限元分析,建立了电抗器铁心振动与噪声的关系,定量的计算了振动产生噪声的强度与分布,结合干式串联电抗器铁心的结构特点,提出了振动噪声控制的改进方法,并通过有限元计算对改进后的振动噪声情况进行了评价。

身管动态应力有限元通用求解方法

分析了身管径向受载的实际类型,运用ANSYS有限元分析软件的APDL语言[1],开发了身管通用动态应力求解程序,并指出了身管动态强度设计所要解决的关键技术问题,为实现身管动态强度设计的工程化、程序化奠定了基础。

离心式叶轮三维参数化形状优化设计方法

文中提出叶轮参数化设计方案,以ANSYS软件为开发平台,实现叶轮的三维参数化有限元建模;在此基础上,分析研究液压、拉杆、GM(gear multiplying assembly)三种典型装配工艺,提出综合考虑强度、刚度约束统一的离心叶轮装配工艺优化设计模型;针对不同的叶轮装配形式,只需要修改其优化目标,即可得到理想的设计结果。最后,以液压装配工艺工程实例说明该优化方法的有效性。

摆线包络行星传动接触有限元分析及系统开发

基于摆线包络行星传动啮合理论和接触有限元法,运用Ansys有限元分析软件,精确建立一次包络摆线啮合副和二次包络摆线啮合副的有限元模型,并对其进行接触有限元分析。分析结果表明:二次包络摆线啮合副确实存在双线接触现象,且在同样的齿廓设计参数和工况条件下,其接触应力较一次包络摆线啮合副要小。为简化分析过程,避免重复劳动,联合运用VB(visual basic 6.0)和APDL(Ansys parameter design language)语言,对Ansys进行二次开发,编制摆线包络行星传动接触有限元仿真分析系统,此系统集成一次包络和二次包络摆线啮合副几何设计、参数化建模、网格动态可视化划分、加载、求解、后处理于一体,具有友好、方便、易用的人机交互界面,对复杂、难于理解和掌握的Ansys命令流进行后台封装,提高分析效率。

基于有限元方法的径向肋天线主肋热变形分析

根据径向肋天线主肋的三维实体模型,运用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立了径向肋天线主肋的有限元模型。基于ANSYS软件采用有限元分析方法对径向肋天线主肋进行热变形分析,获得了径向肋天线主肋最大变形值与温度梯度的关系,以及径向肋天线主肋两侧面和上、下表面的最大变形值,其结果对径向肋天线主肋的优化设计具有较大的指导意义。

薄板超声电机定子的瞬态仿真分析

采用ANSYS APDL命令流对薄板超声电机定子进行了瞬态特性分析。经设定瞬态求解选项、定义电场耦合面和施加交变电载荷并求解,得到了定子加电后驱动足上质点周期性变大的位移分量和椭圆运动轨迹等瞬态特性。证实了薄板超声电机定子双驱动足交替驱动的运行机理。

缆索热铸锚具的精细化建模和有限元分析

编写了适于参数化分析的热铸锚具的数值仿真命令流,锚具的精细有限元数值模型中分别采用三维两节点梁单元Beam188来模拟钢丝,三维八节点实体单元Solid185来模拟锚杯和铸体;通过设置多点约束中的刚臂单元MPC184来模拟钢索的截面影响,通过刚臂与实体单元节点之间的点点接触单元Conta178模拟钢丝与热铸锚铸体之间的接触和摩擦;通过面面接触单元Conta173来模拟锚杯内侧面与铸体浇注面之间的连接.在此基础上研究了钢丝束直径和股数对锚具受力的影响,并进行了比较分析;对锚具进行了设计荷载和破断荷载下的静力分析,给出了锚具的应力和变形分布.最后,考虑到施工工艺误差和安装偏差等因素,锚具节点在实际受力时经常承受局部弯矩,研究了在轴向力和侧向水平力共同作用下的热铸锚具的应力变化.本文研究结果表明:热铸锚具内部应力分布不均匀,应力集中主要出现在锚杯与铸体连接处和锚杯杯口位置,其他部位的应力相对较小;在侧向荷载作用下,应力分布发生了较显著变化,最大应力点的位置也发生了侧向偏移.