基于ANSYS-APDL的真空氮化炉体结构优化设计

真空氮化炉体中炉壳的设计壁厚主要涉及到工作温度、真空度和炉膛尺寸等工艺要求。为了安全起见,按照传统的经验设计方法,工程中通常采用超厚壁炉体,这样不仅导致了材料的浪费,更重要的是会造成真空氮化炉热效率极低的现象(通常热效率<37%)。针对真空氮化炉体设计工艺参数是变量的问题,利用ANSYS及其参数化语言对炉体结构进行优化设计。通过研究构建了真空氮化炉体相关尺寸的优化序列及曲线,与传统经验公式计算结果相比,其用材减少了13%,热效率显著提高。

新型分段式设计燃料棒流致振动分析

以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象,并与传统结构的燃料棒进行了对比。最后,评估了格架失效对燃料棒湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象的影响。

考虑路面不平顺的车桥耦合振动分析方法

将路面不平顺视为一对车桥耦合系统内部作用力,提出了基于整体法考虑路面不平顺的车桥耦合振动分析方法,同时给出了基于整体法的路面不平顺施加方法。模拟空间车辆模型,利用ANSYS软件编制了基于整体法考虑路面不平顺的ANSYS参数化设计语言(ANSYS parametric design language,APDL)命令流。结合空间双轴车辆在简支板桥上行驶的案例,对比直接刚度法、振型叠加法和所提方法计算得到的跨中位移时程曲线趋势相同且数值相近,验证了方法的可行性与准确性。借助ANSYS后处理,提取了跨中等效应力和轮轨接触力,研究了在不同等级路面和不同通行速度的情况下,桥面跨中等效应力和轮桥接触力的变化情况。该方法既能够考虑路面不平顺,又可以便捷地提取位移、应力和应变等数据开展结构动力响应分析。

钢骨超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁框架节点滞回性能的有限元分析

基于钢骨超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁框架节点滞回性能的试验结果,运用大型通用有限元软件ANSYS的二次开发语言APDL建立框架节点有限元分析模型,进行节点试件裂缝分布、滞回曲线、骨架曲线以及承载力的分析,并与试验结果进行了对比。研究结果表明;在加载初期,有限元模型所得滞回曲线以及骨架曲线与试验实测结果吻合较好;由于有限元模型忽略各种初始缺陷,在达到试验所得的屈服位移后,有限元模型所得结果与试验结果存在一定偏差,但是总体上有限元模型较好地反映出钢骨超高强混凝土柱-钢筋混凝土梁框架节点的滞回性能。

高频感应加热弯板成型加工参数与板材变形关系研究

运用ANSYS-APDL语言建立与实际工况相同的ANSYS有限元模型,通过大量有限元仿真计算,模拟研究了不同感应加热工艺参数对钢板弯曲变形的影响规律,并得到了相关加工工艺参数数据。最后运用MATLAB建立了高频感应加热钢板弯曲成型工艺参数与板变形间的关系函数,为后续钢板数字化成型制造的研究提供了依据。

大型海工结构物建造场地滑道强度安全储备分析

为了适应当前的海洋开发需求,海洋工程结构物的大型化已成为必然发展趋势,这使得原有海工建造施工场地的滑道处于临界承载状态,给安全生产带来了巨大隐患。本文针对典型滑道结构,采用有限元参数化建模技术(ANSYS Parametric Design Language,ANSYSAPDL)模拟上部载荷滑块在滑道板上的灵活布置,对滑道强度储备进行分析。研究表明:设计载荷下,滑道板的强度储备较滑道桩体及滑道桩侧土小,滑道强度的控制因素为滑道板强度;改变上部载荷滑块的位置,探索不同位置处滑道极限承载力,提高施工建造过程中滑道利用率。

钢结构住宅体系及性能研究

针对钢结构住宅框架结构进行有限元建模,并在大型通用有限元分析软件ANSYS下运用APDL语言进行编程计算,分析了框架体系在不同梁柱截面、跨距和层高等因素下的性能表现,对于钢结构住宅的设计起到一定的借鉴作用。

A Finite Element Solution for Barrel Dynamic Stress

With the APDL language of ANSYS finite element analysis software, the solution program for barrel dynamic stress is developed. The paper describes the pivotal problems of dynamic strength design and provides a foundation for realizing the engineering and programming of barrel dynamic strength design.

基于Excel-VBA与APDL的拱坝参数化建模方法

由于拱坝体形较为复杂,拱坝建模难度较大。笔者利用VBA对Excel进行二次开发,得出拱坝建模中所需的点坐标。根据这些点坐标生成ANSYS中可执行的APDL代码,快捷高效地建立了双曲拱坝模型,为此后的拱坝仿真计算创造了条件。实例表明,Excel-VBA与APDL的结合使用,可以使ANSYS中拱坝的参数化建模更为方便和准确。

船舶搁浅对船舷外部结构损伤的数值计算研究

船舶搁浅事故是一种全球范围内频繁发生的海上事故,搁浅过程礁石等障碍物会对船体外部结构产生巨大的冲击作用,一旦船体外部结构失效会造成船体破裂等严重事故。本文针对船舶搁浅的场景对船舷外部结构的损伤进行了数值计算和模拟,介绍了结构损伤计算的基础理论。

基于ANSYS的蒸汽发生器传热管流致振动分析程序

基于通用有限元软件ANSYS的APDL语言编写蒸汽发生器传热管流致振动分析程序。采用三维梁单元建立传热管有限元模型,对传热管进行模态分析,计算传热管的流弹不稳定率和湍流激励响应,并与专用流致振动计算软件分析结果进行对比。结果表明,模态分析以及流弹不稳定率计算结果与流致振动专用计算软件分析结果一致,湍流激励响应更偏于保守。计算程序基于通用有限元软件,较专用软件建模方便、可读性强、适用范围广泛,可大大提高实际工程分析效率。