Review on dynamic analysis of road pavements under moving vehicles and plane strain conditions

This paper reviews works on the dynamic analysis of flexible and rigid pavements under moving vehicles on the basis of continuum-based plane strain models and linear theories.The purpose of this review is to provide in-formation about the existing works on the subject,critically discuss them and make suggestions for further research.The reviewed papers are presented on the basis of the various models for pavement-vehicle systems and the various methods for dynamically analyzing these systems.Flexible pavements are modeled by a homogeneous or layered half-plane with isotropic or anisotropic and linear elastic,viscoelastic or poroelastic material behavior.Rigid pavements are modeled by a beam or plate on a homogeneous or layered half-plane with material properties like the ones for flexible pavements.The vehicles are modeled as concentrated or distributed over a finite area loads moving with constant or time dependent speed.The above pavement-vehicle models are dynamically analyzed by analytical,analytical/numerical or purely numerical methods working in the time or frequency domain.Representative examples are presented to illustrate the models and methods of analysis,demonstrate their merits and assess the effects of the various parameters on pavement response.The paper closes with con-clusions and suggestions for further research in the area.The significance of this research effort has to do with the presentation of the existing literature on the subject in a critical and easy to understand way with the aid of representative examples and the identification of new research areas.

基于ANSYS的采棉机分风箱应用研究

气力输送系统是采棉机工作部件中的重要系统之一,分风箱是气力输送系统中重要的组成部分,分风箱将风机出口处的风量分配给采棉机的采摘装置,分风箱结构对风机风量的分配起到重要作用。构建了两种不同结构的分风箱模型,采用ANSYS软件对不同结构的分风箱内部风速和风压的差异进行数值模拟,对分风箱的速度矢量云图、风压云图及各个出口平均风速进行了分析。结果表明,在能满足风速要求的前提下,模型Ⅱ的结构更加合理。

基于Ansys的汽车传动轴的力学分析和轻量化设计

[目的]探究使用轻量化设计方法提高汽车传动轴的性能和效率。[方法]以传动轴的三个关键部件凸缘叉、花键轴叉以及万向节叉为研究对象,提出了以密度为基础进行拓扑优化的结构设计方法。对建好的模型进行力学分析,根据分析结果,对可能存在的问题进行优化,并对优化的部件再次进行力学校核测试,直至符合安全要求。[结果]该设计方案较已有相关方案表现优异,最终方案使传动轴的质量降低了约18%。[结论]该优化方式为减轻重量提供了一种切实有效的方法,也可用于减轻器械重量、降低能源消耗和改善环境。

基于AHP和ANSYS的养老院共享轮椅设计与研究

文章旨在研究养老院的轮椅设施使用现状,并提出养老院共享轮椅的方案,鼓励老人们走出房间,与其他老人交流和建立社交关系,提高养老生活质量。运用层次分析法得到具体需求权重,进行养老院共享轮椅设计,通过ANSYS有限元分析验证该轮椅的结构安全性。完成养老院共享轮椅的模型及系统设计。集成AHP层次分析法和ANSYS分析的轮椅创新设计流程,分析求解得到该轮椅主要承重结构可靠,确保老人使用安全,实现养老院内健康安心养老。

基于ANSYS Workbench的行星轮系高楼逃生器动力学研究

为进一步提高行星轮系高楼逃生器的使用性能,开展了行星轮系高楼逃生器的动力学研究。首先,采用Solidworks三维软件对行星轮系进行建模;其次,采用ANSYS Workbench对模型进行仿真,分析其受力情况;然后,探讨行星轮系高楼逃生器在传动过程中的动力学、动态力矩平衡等问题;最后,根据分析结果对设备进行优化。实验结果表明,优化后设备的受力情况得到明显改善,使用性能得到大幅提升。

基于ANSYS的竹篼破篼刀具设计与仿真

为降低破篼刀具的工作能耗及解决破篼刀具工作半径不可调的问题,设计一种工作半径可调以实现从竹篼内部破篼的刀具。首先在ANSYS中建立竹篼-破篼刀具有限元模型,然后进行破节、破壁仿真并做试验分析,最后构建试验平台加以验证。结果表明:所研制的破篼刀具可清理外径为110~130 mm的竹篼;破节最优的刀具参数组合为:轴向刀后角角度为30°、刀盘转速为5 000 r/min;破壁的刀具参数组合为:径向刀后角角度为20°、刀盘转速为5 000 r/min。

基于ANSYS Workbench的法兰螺栓有限元分析

法兰螺栓连接结构是设备中必不可少的部件之一,对整个设备的正常运行起着十分重要的作用。现以某燃烧炉的法兰螺栓连接结构进行有限元分析,通过三维绘图软件进行模型的建立,导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,并对法兰螺栓赋予相应的材料属性以及载荷约束。通过求解得到Von-Mises应力图。同时针对法兰中的垫片也进行了分析,对法兰整体的密封性能进行了研究。该结果对在ANSYS Workbench中模拟法兰和螺栓连接方面的问题提供了参考。

基于ANSYS的物理气相沉积真空装置力学分析

PVD用真空装置是实现真空镀膜试验的重要设备,必须保证真空装置在实际工况和载荷的作用下十分安全可靠,不发生破损事故。文中采用ANSYS软件对真空装置建模、划分网格、确定边界,并施加实际载荷、地震载荷,计算在设计工况、正常工况、异常工况及事故工况下的应力值。采用计算值对原有的设计进行了修正,将壁厚从原始设计14 mm改为10 mm,节省了9%的不锈钢材料。修改后的设计方案仍可满足RCC-M规范要求。

基于ANSYS Workbench的超高压隔膜压缩机缸盖可靠性分析

缸盖是保证超高压隔膜式压缩机安全稳定运行的核心部件。根据压缩机的工作条件,对超高压隔膜压缩机缸盖进行受力分析,建立有限元模型,并利用有限元分析软件ANSYS Workbench对缸盖进行应力分析,获得了缸盖在最恶劣工况下的受力情况,分析了应力对缸盖结构安全可靠性的影响机制,对其强度进行校核。结果表明:缸盖平均Mises应力174.49 MPa,屈服安全系数高于1.9,缸盖强度满足设计要求。

基于ANSYS的发动机排气歧管结构设计及模态分析

排气歧管在发动机排气系统中起着至关重要的作用,排气歧管结构设计将影响发动机的排气效率和使用寿命,不同结构布置形式和歧管长度设计对排气性能有着不同的影响。文章主要对发动机排气歧管进行结构设计及模态分析,经过分析可以得出排气歧管并没有因发动机振动、路面不平引起振动等因素而发生共振。该设计可提高排气歧管使用寿命,同时为排气歧管仿真分析研究提供了参考。

基于ANSYS Workbench异型臂架模态及谐响应分析

为了分析异形臂架本身的振动特性,在对异形臂架三维模型进行合理简化后,借助有限元分析软件ANSYS Workbench进行异形臂架的模态分析;在得到部件的固有频率及相关振型的基础上,进行异形臂架的谐响应分析,主要分析异形臂架在一定范围激励载荷作用下的响应情况。研究结果表明:除刚体模态外,异形臂架最小固有频率为371.12 Hz,前6阶模态基本为臂架上下摆动、左右摆动和扭转等振型。因此,在实际运行中需要避免异型臂架在371.12~956.75 Hz范围内及附近负载下工作,所研究结果为整机性能预测和优化提供了依据。

基于Ansys的移动式秸秆颗粒机车架稳定性的有限元分析

目的:以移动式秸秆颗粒机车架为研究对象开展降低车架变形和共振的验证研究。方法:以移动式秸秆颗粒机车架作为静力学、模态分析对象,基于Ansys的有限元分析,验证车架的应力变形和稳定性。结果:基于车架的应力云图以及变形云图车架最大应力及共振动变形的变形量,验证了移动式秸秆颗粒机车架能有效保证其稳定性,满足使用要求。结论:通过模态分析,证实原设计数据的合理性,本方法为分析设备机构的变形及共振等共性问题提供了理论参考和优化的基础。

基于ANSYS Workbench的激振力作用下香蕉筛疲劳分析

香蕉筛被广泛应用于选矿作业流程,其关键部件的设计影响整机的使用寿命。基于ANSYS Workbench进行静力学分析,并利用Fatigue Tool进行疲劳寿命模拟计算,得到香蕉筛结构件的寿命云图,从而确定香蕉筛结构件的薄弱环节,为优化设计提供了理论依据。

基于ANSYS的高温气冷堆主氦风机电机的抗震分析

高温气冷堆核电站主氦风机高温气冷堆核电站关键设备,主氦风机电机在地震工况下,可能会发生共振或定转子碰磨,给主氦风机的安全带来较大的危险。需要对主氦风机在地震有效载荷、产品重量、扭矩和单边磁拉力等多种载荷组合作用下进行抗震性能计算分析。首先建立了主氦风机整体有限元模型,进行了模态分析,然后采用响应谱法,计算了主氦风机整体的等效应力及定转子间隙相对变化,根据规范进行了安全评定。其次,对转子动力学进行分析了,获得了转子临界转速。根据计算结果,可见在上述载荷作用下,电机整体应力状况符合抗震要求。电机临界转速位于一阶和二阶临界转速之间,需要引起注意。

基于ANSYS Maxwell的永磁直流空心杯电机三维仿真分析

以某型永磁直流伺服空心杯电机为例,利用ANSYS Maxwell软件建立三维有限元分析模型,对零件赋予材料属性及设置激励源,通过改进外电路设置及网格剖分方法,得到模型在稳态的磁场分布及瞬态的输出特性结果。对比3款电机的有限元与实测结果,结果表明,模拟数值与实测数值偏差均在5%以内,验证该有限元分析方法具有较高的准确性,为该类型电机的正向设计及优化提供理论依据。

基于ANSYS的某车架有限元分析和轻量化设计

车架作为汽车的主要承载部件,其在移动时所受的载荷十分复杂,其强度刚度及稳定性的变化直接影响着整个行车的安全性和舒适性。车架设计的重点之一,就是在保证车架的力学强度,刚度和动力学稳定性的基础上,尽可能地把重量降到最轻,设计得更合理,并且尽可能地减少车架的过渡部分残余应力集中。本论文ansys分析为核心,在对江淮货车车架进行建模,对其进行满载弯曲,紧急制动,紧急转向等常见工作情况的应力及变形进行有限元分析,实现对整个车架进行轻量化和参数化设计。

基于ANSYS的煤矿用锤式破碎机仿真分析

介绍了一种煤矿用锤式破碎机设计方案,该方案主要包括破碎机构和筛口及底座两部分,其中破碎机构作为整个锤式破碎机设计方案的主要内容,其性能将会直接影响锤式破碎机的具体应用效果。因此,具体研究中将会针对锤式破碎机中的破碎结构进行仿真模型构建和有限元分析,确认设计方案的有效性。同时,将锤式破碎机设计方案应用于工程实践,检验设计方案的应用价值。

基于ANSYS对深基坑开挖过程中引起的周围建筑影响因素分析

利用ANSYS软件对深基坑开挖过程中引起的周围建筑影响因素进行深入分析。通过建立精确的数值模型,模拟不同开挖阶段土体的应力、变形等力学行为,并重点探讨这些变化对周围建筑的影响。研究结果表明,基坑开挖过程中土体的位移和应力变化以及支护结构的稳定性对周围建筑的安全稳定具有显著影响。本研究的分析方法和结论为实际工程中深基坑开挖提供了有力的理论支持和技术指导,有助于确保工程安全,减少潜在风险。

基于ANSYS的采煤机销轴及齿轮的优化研究

为了解决采煤机在运行过程中出现的摇臂销轴运行断裂及齿轮断裂问题,建立了销轴和齿轮的三维结构模型,并建立了采煤机运行时摇臂调高的力学模型,利用ANSYS和ADAMS有限元仿真分析的方法对采煤机运行过程中销轴、齿轮的受力情况进行分析,并针对性地提出了优化措施。根据实际应用表明,优化后彻底解决了销轴运行中的断裂和齿轮断裂问题,极大地提升了采煤机运行的稳定性和可靠性。

基于ANSYS Workbench大型填料塔填料支撑分析设计

【目的】明确某蒸氨塔内填料支撑的应力和变形情况。【方法】运用ANSYS Workbench对此填料支撑进行了建模和有限元分析。【结果】通过求解发现,支撑栅板中心区域及支撑梁中心段出现稍微变形,由此可知大型填料塔设置支撑梁的重要性;此外,由扁钢焊接而成的栅板刚度有限。【结论】辅助支撑的宽度不宜过窄,应不低于100 mm;与支撑梁之间的空白区域不宜过长,单侧空白区域弧长应不超过310 mm。