基于SPH方法的围油栏仿真研究

为解决计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法在模拟围油栏围控溢油时流-固耦合、水-油液体两相流中的不稳定性、计算效率差、将自由表面视为滑移壁且不考虑围油栏移动等问题,基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法建立适用于围油栏围控溢油的固-液耦合、液体两相流数值模型,将5种不同裙摆结构的围油栏导入两相液体相互作用的数值仿真模型中,通过SPH代码设定数值模拟相关参数,提高计算效率,得到较精确的围油栏滞油长度与溢油失效步长。结果表明:围油栏围控溢油能力与上、下裙摆高度比及裙摆角类型有关,上裙摆高度占比越大,围油栏的滞油表现越好;前折角型围油栏的滞油表现优于前转角型围油栏;滞油长度与油品性质有关,油品的密度和黏度越小,围油栏的滞油长度越大。

基于弧长法的桁架臂结构全过程非线性稳定性分析

履带起重机的桁架臂通常为大长度的空间格构式结构,对其进行稳定性计算较为复杂.针对此问题,采用弧长法,考虑臂架初始缺陷、载荷分布和几何非线性,对臂架进行了载荷-位移的全过程非线性稳定性分析.通过分析臂架的载荷-位移全过程曲线,并和线性稳定性分析结果进行对比,得到了较为符合工程实际的臂架极限载荷.该方法可为工程设计和评估提供分析依据.

拉铲倒堆开采工艺拉铲臂长和斗容的优化模型

根据我国露天煤矿地质赋存特点,提出了拉铲倒堆开采工艺的联合作业方式,即露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺,最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时,倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式,将一部分剥离物直接抛掷到内排土场;然后,配备大功率的推土机扩展平台,降低倒堆台阶高度;最后,由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。在爆堆形状一定、推土机降段高度一定时,综合考虑拉铲制造价格和剥离工程量等因素,提出了长臂小斗和短臂大斗两种拉铲设备选型方案,提出了拉铲臂长和斗容的优化模型。

长度变化对2种材料伸缩吊臂滑块应力的影响

以Ansys软件为工具,引入接触非线性有限元法,介绍了160t铁路救援起重机八边形吊臂在承受最大力矩时2种材料滑块的应力计算过程。分析了由于长度变化引起的滑块面积变化对滑块受力的影响状况,最后得出了有价值的结论,为铁路救援起重机制造过程中滑块的选型提供了参考。

起重机臂架的几何非线性全过程分析

以1 900 t固定回转起重机桁架臂为研究对象,基于弧长法采用Ansys软件对其进行几何非线性稳定性分析,得到考虑4种幅度、有无引入自重引起的初始变形以及是否施加水平侧载时的载荷-位移全过程曲线,从而求出临界失稳载荷值并将其与线性分析结果进行对比;根据载荷-位移曲线考察结构失稳的整个受力及变形过程,通过曲线走势分析各段曲线出现的具体现象,由此揭示出载荷-位移全过程并了解各部件对全过程的影响,进而为工程设计提供设计依据。

四臂锚杆钻车升降机构设计

介绍了四臂锚杆钻车升降机构参数确定的方法,分析了影响四臂锚杆钻车升降机构受力的主要因素。

基于弧长法的起重机伸缩臂架屈曲承载力分析

由于汽车或全路面起重机伸缩臂架的受力特点和构造特征将对伸缩臂架的承载能力产生不同的影响,为研究其影响机理和程度,采用非线性有限元法建立带有不同影响因素的伸缩臂架模型,基于弧长法对载荷-位移的非线性变形进行全过程跟踪仿真计算,分别得出材料的屈服强度、载荷偏心距、伸缩臂架节间搭接长度、变幅液压缸的支撑位置对臂架承载能力的影响度。结果表明:弧长法与有限元法的结合可作为分析伸缩臂架载荷-位移非线性变形屈曲问题的有效方法。而材料屈服强度、伸缩臂架节间搭接长度、载荷偏心距和变幅液压缸的支撑位置对伸缩臂架承载能力均有不同程度的影响。通过分析影响的变化规律,在设计时采取正确措施,可减小其影响,提高伸缩臂架的抗屈曲能力。

交叉式桁架臂弦杆单肢屈曲长度系数研究

该文针对起重机一种常用的交叉式桁架结构提出了一个简化的屈曲分析模型。考虑腹杆对弦杆的限制作用,利用梁柱理论,建立简化的力学模型,利用MATLAB软件求解弦杆的屈曲载荷。通过和实际结构有限元分析得到的屈曲载荷的比较,验证了所提模型的正确性和可靠性。然后对2组腹杆的影响程度分别进行了分析,确定了起主要作用和次要作用的腹杆。忽略起次要作用的腹杆,重新推导力学模型,并对结果进行了深入的研究,实现了一种简单的确定弦杆长度系数的方法,极大的方便了工程实际的应用。

对称点对点式桁架臂弦杆单肢屈曲载荷

为了确定关于对称点对点式桁架臂弦杆单肢屈曲载荷的快速可靠的计算方法,对其结构进行力学简化,建立了弦杆腹杆相互作用的空间力学模型,根据梁柱理论得到弦杆的稳定方程,并求解得到了弦杆单肢的屈曲载荷和变形平面。研究结果表明:与有限元计算结果进行对比,验证了力学模型和推导过程的正确性;与单独考虑某个平面腹杆计算得到的屈曲载荷相比较,提出了将单独考虑较弱平面腹杆计算得到的屈曲载荷近似作为弦杆单肢的屈曲载荷;对这种近似计算方法的稳定方程进行化简,确定了利用求解超越方程来计算弦杆单肢长度系数的方法;该计算方法为对称点对点式桁架臂弦杆的屈曲载荷提供了理论依据,可用于工程实际应用。