基于ANSYS/PDS的泵轴可靠性分析

为提高泵轴的可靠性,设计时按照工程实际,将泵轴的几何尺寸、载荷、应力以及疲劳极限等各参数视为随机变量,采用蒙特卡罗模拟技术,通过Pro/E三维实体建模、模型导入ANSYS进行静应力分析、生成概率分析文件、使用PDS模块计算可靠度等步骤,可以得到比传统设计方法精度高的泵轴失效概率及可靠度.以DLY25—270/9—37型立式多级油泵的泵轴为例进行计算,在置信度为95%时,该泵轴的可靠度为99.87%;表明这种利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析的方法是可行的,为泵轴的可靠性设计提供了新的思路,具有一定的工程应用价值.

基于ANSYS/PDS的铝合金同轴胶接接头可靠性分析

利用ANSYS有限元分析软件的概率设计系统(PDS),将铝合金同轴胶接接头的几何尺寸、载荷和弹性模量等各参数视为随机变量,采用蒙特卡罗有限元法分析了各随机变量对接头胶层中最大剪切应力(τ_(max))的影响。结果表明:当抽样次数为500次、置信度为99.5%时,同轴单搭接胶接接头的可靠度为99.728%。由此说明采用ANSYS/PDS模块对同轴胶接接头进行可靠性分析的方法是可行的,从而为胶接结构的可靠度设计提供了新的思路。

基于ANSYS/PDS模块的油缸可靠性设计

阐述了机械可靠性设计理论和蒙特卡罗方法。运用ANSYS软件的PDS模块,将有限元方法和可靠性设计理论相结合,对油缸进行二维参数化建模,并编制APDL命令流,建立可靠性分析文件对油缸进行了可靠性设计。设计结果经过了实践的检验,对类似油缸的轻量化设计具有一定的参考价值。

基于ANSYS/PDS的铝合金折曲胶接接头可靠性分析

运用有限元法的概率设计系统(ANSYS/PDS),通过设定铝合金折曲胶接接头的几何尺寸、载荷、弹性模量等各参数为随机输入变量,采用蒙特卡罗有限元方法分析了各随机变量对接头胶层中最大剪应力的影响。研究结果表明:通过400次的拉丁超立方抽样法进行样本抽样,得出铝合金折曲胶接接头失效的概率;胶粘剂剪切强度、载荷对接头可靠性的影响最为显著,置信度为99.5%时,其可靠度为99.99%。

基于APDL参数化建模的轴系可靠性

运用大型通用有限元软件ANSYS提供的PDS模块,以泵轴的几何尺寸、载荷、应力、弹性模量以及强度极限等参数作为随机输入变量,根据应力-强度干涉理论,建立极限状态函数;通过APDL参数化设计语言,建立泵轴参数化三维实体模型,根据实际受载情况,对泵轴进行静应力分析,生成概率分析文件,选用蒙特卡罗有限元方法和拉丁抽样法对泵轴进行可靠度设计,得到比传统设计方法精度高、易于实现的泵轴失效概率及可靠度.以HS1K型碱泵的泵轴为例进行计算,获得了碱泵的应力概率分布特征,在置信度为95%时,该泵的可靠度为99.75%.实践表明,利用ANSYS/PDS模块对泵轴进行可靠性分析,能为生产厂家改进设计提供理论依据,具有一定的工程应用价值.

基于ANSYS的液力透平轴可靠性分析

应用ANSYS/PDS模块,对液力能量回收透平(HPRT)机组轴系进行可靠性分析。通过对ANSYS的二次开发,建立轴系参数化三维实体模型,以轴的几何尺寸、载荷、应力以及强度极限等参数为随机输入变量,根据应力-强度干涉理论,建立极限状态函数,选用蒙特卡罗有限元方法和拉丁抽样法对轴进行可靠度设计,得到比传统设计方法精度高、易于实现的轴失效概率及可靠度。实践表明,利用ANSYS/PDS模块对轴进行可靠性分析,能为生产厂家改进设计提供理论依据,对HPRT机组轴系进行可靠性的研究对节能减排具有重要意义。

回转式空气预热器接触式柔性密封可靠性设计

接触式柔性密封是针对回转式空气预热器泄漏问题的一种新技术,可靠性是接触式柔性密封性能的重要指标。基于ANSYS的可靠性设计方法,运用ANSYS的PDS模块,将有限元方法和可靠性设计理论相结合,对接触式柔性密封进行三维参数化建模,并编制APDL命令流,建立可靠性分析文件对接触式柔性密封进行了可靠性设计。在置信度为95%的情形下,接触式柔性密封的可靠性为96.91%。结果显示,接触式柔性密封的结构是可靠的,得到了各结构参数的设计范围,波厚和总长是影响接触式柔性密封的主要因素,对接触式柔性密封的设计与研究有一定的参考价值。

基于可靠性分析的单向阀阀芯优化设计

应用一种基于可靠性分析的单向阀阀芯优化设计方法,考虑单向阀阀芯设计过程中结构尺寸参数和作用载荷的随机性,基于现代可靠性设计理论,应用ANSYS/PDS设计分析模块,采用Monte-Carlo法中的拉丁抽样技术计算阀芯的可靠度.通过概率敏感性分析确定优化设计变量,以单向阀阀芯质量为目标,利用有限元分析软件ANSYS进行优化设计,结果相对初始设计的阀芯质量减少了31.36%,避免了可靠度富余,降低了成本.

基于子集模拟法的大跨异型U型梁可靠度分析

针对济南轨道交通R1线高架线大跨异型预应力混凝土U型梁,基于ANSYS软件中的PDS平台,采用蒙特卡罗法对其进行跨中截面纵向应力、横向应力及竖向位移的分析。对影响抗力模型的各参数进行特征统计,确定了承载能力极限状态和正常使用极限状态的功能函数,采用验算点法和子集模拟法分别计算了不同位置的可靠度指标。结果表明:U型梁的绝大部分失效情况由挠度控制,而挠度指标绝大部分都大于目标可靠度的5.7,U型梁左右侧上翼缘可靠度指标过低,需要加强该位置的配筋设计和监测;改进的子集模拟法相对误差大都在10%以内,更适合作为U型梁结构可靠度分析的计算方法。