基于多目标遗传算法的高速电梯垂直振动参数优化设计

为了减小高速电梯在起制动过程中惯性力和曳引轮旋转失衡产生的激振力对运行中电梯垂直振动的影响,改善电梯的舒适性和安全性,以曳引比为2∶1的某型号高速电梯为研究对象,建立七自由度电梯垂直振动系统动力学模型,对电梯垂直振动系统进行动态特性分析,得到电梯垂直振动系统的7阶固有频率及轿厢瞬态响应;以电梯垂直振动系统中5个部件的刚度作为设计参数,采用多目标遗传算法对电梯垂直振动系统中的结构参数进行优化,对比电梯轿厢优化前、后的振动响应。结果表明,多目标遗传算法能成功抑制高速电梯运行过程中的垂直振动。

具有内外流的换热器管束动特性分析

利用大型有限元程序Ansys的参数化设计语言(APDL),对模型进行智能化网格剖分、材料参数设定、模型几何参数设置,完成了充满液体单管的建模和多种节径比的正方形排列管束的建模,并采用流固耦合法进行了动特性的计算。通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,可供从事换热器等化工设备设计的工程技术人员参考。

单点子域积分与多点子域积分

基于单点子域精细积分的思想,针对抛物线型热传导方程初边值问题,提出了多点子域积分的概念,推出了一种多点子域积分的FTCS格式。该格式为显格式,并证明其为无条件稳定。数值算例表明,多点子域积分的FTCS格式具有比单点子域积分的FTCS格式收敛速度快的特点。

多点子域积分及计算格式研究

基于单点子域精细积分的思想,针对抛物线型热传导方程初边值问题,提出多点子域积分的概念,推出一种多点子域积分的FTCS(forwardfor time;center for space;时间方向用前向差分,空间方向用中心差分)格式和多点子域积分的蛙跳格式。该两格式为显格式,并证明其为无条件稳定。数值算例表明,多点子域积分的FTCS格式具有比单点子域积分的FTCS格式收敛速度快的特点。

圆管绕流旋涡脱落诱导振动的数值模拟

利用计算流体力学软件Ansys/FlotranCFD,首先对粘性不可压缩流体的固定圆管绕流进行了数值模拟,然后结合逐步积分法完成了同时考虑纵横两向弹性支撑圆管绕流旋涡脱落诱导振动的数值模拟,并通过快速傅立叶变换,得到了弹性支撑圆管和固定圆管的升力及弹性支承圆管横向位移响应的功率谱.通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,可供从事具有圆管绕流构件设备设计的工程技术人员参考.

静止外部流体对换热器管束动特性的影响分析

利用大型有限元程序Ansys的参数化设计语言,对模型进行智能化网格剖分、材料参数设定、模型几何参数设置,完成了多种节径比的正方形排列管束的建模,并采用流固耦合法进行了管束在两种流体中的动特性计算。通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,可供从事换热器等化工设备设计的工程技术人员参考。

绷绳对石油钻机井架力学性能的影响分析

为了研究绷绳对石油钻机井架力学性能的影响,采用有限元方法对井架进行离散,主弦杆和斜横撑杆分别采用2种单元截面形状的空间梁单元模拟,绷绳采用具有双线性刚度矩阵特性的单轴向受拉或受压杆单元模拟,建立了井架精细有限元模型。分析结果认为,在地震载荷作用下加1层绷绳石油钻机井架动位移和动应力比无绷绳井架有大幅度减小,减小率分别为25.1%和19.5%,但衰减缓慢;加2层绷绳石油钻机井架动位移和动应力比加1层绷绳井架减小幅度更大,且衰减迅速。最后指出,今后在井架设计时应考虑绷绳对井架的力学作用。

石油钻机井架可靠性研究

可靠性是石油钻机井架的一个十分重要的质量指标,井架的安全性评定单纯用安全系数来保证是不够的,还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析,才能保证井架安全可靠使用。运用结构可靠性理论,求得了JJ315/43-A型井架的抗力系数,计算了额定钩载下受力不均对井架各段可靠性的影响,利用ANSYS的数值模拟技术求得了JJ315/43-A型在用石油井架各工况下的可靠性指标β。

换热管与折流板孔之间的间隙对换热管动特性影响分析

由于构造和安装等原因,换热器、蒸汽发生器的换热管支承间通常存在间隙。当管在发生大幅振动时,换热管一定同时受到有效支承和非有效支承的影响,管支承间隙必将影响到管阵的各种动力特性。将换热管看作分段线性系统,利用有限元分析软件ANSYS,换热管采用空间梁单元模拟,折流板对管有效支撑和非有效支撑采用Combin 40单元模拟,探讨了管间隙对换热管的动特性影响,得出了一些有价值的结论。

数值模拟换热器圆管绕流及旋涡分离频率分析

利用计算流体力学软件Ansys/FlotranCFD对粘性不可压缩流体圆管绕流旋涡的产生和 演化过程进行了数值模拟。采用绕圆管积分求出一段时间历程的升力,继而求出旋涡脱落频率。 通过与传统的卡曼旋涡分离理论进行对比,新提出的数值模拟换热器圆管绕流脱落频率的计算方 法与Strouhal数和雷诺数的关系图变化趋势相同,数值接近,说明新方法可用于计算圆管绕流旋 涡脱落的频率。在此基础上,可进行圆管绕流旋涡诱导振动计算,为换热器等化工设备的安全运 行和节约投资提供可靠数据。

JJ315/43-A型石油钻机井架可靠性分析

可靠性是石油钻机井架十分重要的质量指标。井架的安全性评定单纯用安全系数是不够的,还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析,才能保证井架安全可靠使用。运用结构可靠性理论,求得JJ315/43-A型井架的抗力系数,计算额定钩载下受力不均对井架各段可靠性的影响,利用ANSYS的数值模拟技术求得JJ315/43-A型在用石油井架各工况下的可靠性指标β。

石油井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现

采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程。通过计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性。

高墩大跨T构桥结构动力计算模型研究

根据高墩大跨T构桥的结构特点 ,分别采用精细的空间块体有限元模型和简化的梁单元模型进行动力分析计算。结果表明 :用简化分析模型计算 ,桥梁结构前若干阶模态与精细模型良好接近 ,实际动力分析时可以采用简化模型替代精细模型进行计算 ;采用振型分解反应谱方法计算地震效应时 ,应取结构前 5阶以上纵向振型进行组合 。

进水塔复杂结构的有限元分析

某水库泄洪工程进水塔为大体积的混凝土结构，体型、受力情况及边界条件都较复杂，塔体下部具有较大孔口泄洪引水流道，基岩较软．根据进水塔的结构特点，利用空间块体单元对进水塔进行有限元离散，计算了该进水塔在７ 种工况下的强度与变形，给出了几个典型截面的应力等值线图，得出一些可作为设计依据的有益结论．

求解结构动应力的振型函数差分法

本文利用常规有限元方法的计算结果，结合数值计算方法对振型函数进行［Ｌ］算子的微分计算，从而可方便迅速获得到复杂结构动应力响应，并对梁和板进行了计算，计算结果表明该方法具有较高的精度，较一般的动态有限元具有通用性强，计算简单等特点。

单点子域积分解结构的动位移响应

利用单点子域积分法推出了求解梁结构动位移响应的积分格式。理论分析表明，单点子域积分法是传统差分法的一般形式，差分法积分格式只是本文积分格式的高阶近似的特殊形式。算例也表明了单点子域积分法具有比中心差分法误差扩散慢的特点。可以推广应用于复杂结构，并开展多种计算格式的研究。

大型T构桥桥墩抗震动力计算

某高墩大跨T构桥 ,上部结构为预应力混凝土箱形梁 ,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩 .根据T构桥的结构特点 ,利用空间梁单元进行有限元离散 ,计算了该桥的动特性 ,采用时程分析进行了抗震动力计算得出一些可作为设计依据的有益结论 .

双筒剪力墙结构动态特性分析

某电信枢纽工程主体建筑为双筒剪力墙高层建筑 ,根据结构特点 ,采用有限元法对该结构进行有限元离散 ,框架中的梁、柱采用空间梁单元模拟 ,筒体、剪力墙、楼板和屋盖采用薄板单元进行离散 ,探讨了整体结构动力分析模型和按对称和反对称边界条件取一半结构进行动态特性计算的差异 ,并与结构设计软件TBSA的计算结果进行了对比 ,得出一些有益的结论 ,可供该类型结构抗震设计与动力计算参考。

具有内流圆管的动特性分析

通过建立圆管在内部流下的振动方程 ,导出了圆管在内部流下固有频率的解析表达式 ,并由此定义了内部流离心力折减影响系数 ,得出了管内流体离心力只有在高流速和管子刚度较小时才对固有频率产生显著影响 ,在低流速和管子刚度较大时可忽略流体离心力对固有频率的影响 ,只考虑流体惯性力的影响。管内流体离心力对低阶固有频率影响较大 ,只有在高流速和管子刚度较小时才会对高阶固有频率产生显著影响。所得结论 。

绷绳对石油钻机井架动态特性影响分析

根据石油钻机井架的结构特点，采用有限元方法对井架结构进行有限元离散，采用单轴向受拉或受压杆单元进行绷绳模拟，并在不同数值范围内施加预紧力，通过对6种工况下石油钻机井架动态特性的计算，分析绷绳预紧力对井架动态特性的影响。分析结果表明，绷绳预紧力对井架前3阶固有频率影响较大，对3阶以上的高阶自振频率影响较小；当绷绳预紧力小于3kN时，绷绳预紧力对井架固有频率的影响可以忽略；在3～20kN范围内，随绷绳预紧力增大井架各阶固有频率也增加，低阶频率增幅明显；当绷绳预紧力超过20kN时，随着预紧力的继续增大，井架振动频率将不受预紧力变化的影响。