基于Workbench的导管架吊装分析

为对导管架整体吊装安全性进行数值模拟分析,采用有限元法。利用ANSYS Workbench对导管架进行整体建模。模型中全部采用壳单元进行模拟。有限元网格划分过程中对不同的板厚和位置设置不同的偏移方向。利用力质量单元向导管架模型赋值,利用重力加速度施加场力。导管架起吊的吊点采用远程点的方式进行模拟,远程点与吊点之间的控制方程简化钢丝绳的建模。对吊点等关键部位进行细化网格处理。在导管架吊装受力后处理时,检查结构的整体应力情况,并重点检查吊点的应力情况。检查远程点反力并与导管架重量进行比对。检查导管架整体位移避免发生翻转。

逆流式露点蒸发冷却器的参数分析及结构优化

以ISO 7730作为热舒适标准,模拟分析侧进风露点蒸发冷却器在干燥较热地区的适用性。综合考虑产出空气温度、冷却效率和制冷量,采用有限元法对蒸发冷却器的运行参数和几何参数进行优化,研究了一次风入口速度,一二次空气风量比,通道间距和通道高度对系统冷却性能的影响。结果表明,随着一次风风速的增加,产出空气温度和制冷量都会提高,在送风参数满足要求的前提下,可通过增加一次风风速来增加制冷量;当一二次空气风量比为0.4,通道间距为5 mm时,在一次风入口速度为1~7 m/s的范围内,通道高度大于0.8 m的露点蒸发冷却器满足热舒适要求。同时,换热面积一定,通道长宽比越大,冷却性能越好。

矿用自卸车车架有限元点质量分析方法

提出在车架有限元分析中利用点质量结合加速度的载荷处理方法,并阐明其处理过程。通过点质量结合加速度的车架有限元分析方法,确定某矿用自卸车车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯4种工况下最大应力、变形的位置以及安全系数,分析结果表明该车架在各种工况下均满足强度和变形要求。与传统的载荷处理方法相比,点质量结合加速度的载荷处理方法只需要确定各点质量的坐标、作用面及加速度的个数、方向和数值,具有人工计算量小和操作简单的优势。

基于激光点云数据的裂隙岩体渗流场的无单元法模拟

利用三维激光扫描技术获取岩体表面高精度激光点云数据,进而得到岩体裂隙网络的几何信息和产状分布情况。研究基于激光点云坐标数据求解含复杂裂隙网络岩体二维渗流场的无单元法,采用罚函数法处理渗流边界条件,并推导无单元Galerkin法的基本方程和积分格式。该方法首先将激光点云数据经坐标投影和抽稀后作为无单元模拟的节点坐标数据;然后结合岩体裂隙网络的几何信息,采用无单元法计算渗流场,进而分析岩体的渗透特性。该方法具有以下优点:(1)可以精确获取高陡边坡的裂隙产状、位置坐标、长度和开度等几何信息;(2)直接将激光点云作为无单元法节点,减少生成裂隙网格和生成节点坐标的工作;(3)将裂隙网络采用裂隙渗透张量表示,可以对非连通裂隙、不同开度和不同充填程度的裂隙进行模拟。在此基础上,应用IDL编制基于海量激光点云数据的岩体裂隙产状分析和无单元法渗流场数值模拟软件LIDAREFM,并计算怀柔县桥梓镇一裸露岩石边坡的渗流场。计算结果表明,该方法是可行、有效的,计算得到的渗流场分布及特性能够反映岩体裂隙网络对渗流场的影响。该方法为研究裂隙岩体真实渗流场分布提供了一种新的研究思路。

饱和多孔介质中水力-力学-传质耦合过程的混合有限元法

对饱和多孔介质提出了一个含溶混污染物输运(传质)过程的混合元方法,其中污染物输运过程数学模型包含了对流、机械逸散、分子弥散和吸附等机制。固相位移、应变和有效应力,孔隙水压力、压力空间梯度和Darcy速度,污染物浓度、浓度空间梯度和浓度流量在单元内均为独立变量分别插值。基于胡海昌-Washizu三变量广义变分原理,结合可以滤掉虚假振荡的特征线方法,推导出饱和土中水力-力学-传质耦合问题控制方程的单元弱形式,并导出了混合元计算公式。数值模拟证明了所提出的方法可以提供与传统4点积分方案同样精度,同时能够提高计算效率。

基于半无限单元的改进剪切质点系法及其应用

基于水平层状场地自振频率的一致质量剪切质点系法基本原理,考虑传统剪切质点系法刚性半空间假设对计算结果的影响.引入半无限单元,发展和建立可考虑半空间弹性的改进剪切质点系法.以改进剪切质点系法分析传统半空间刚性假设对场地自振频率计算结果的影响.分析表明,半空间刚性假设引起的计算误差随着剪模比、覆盖层厚度及半无限单元衰减系数的增大而减小.对于一般实际场地,在剪模比和覆盖层厚度不是很小的情况下,采用传统刚性假设剪切质点系法计算场地自振频率亦可获得比较满意的精度.

基于向量式有限元的岸桥动力学分析

岸边集装箱起重机小车沿着大梁进行运动的同时也会带着吊重移动,为了对工作状况下的岸桥的结构行为进行确认需要进行移动吊重与小车作用下的动力学分析。岸桥是一种结构复杂的大型机械,一般使用有限元分析软件对其动力学行为进行模拟。向量式有限元作为一种新型理论,脱离了传统有限元软件与方法的束缚,在多个领域得到了应用。使用向量式有限元理论建立了岸桥整机模型,考虑了结构中的铰接点、质量点和耦合单元,进行高度变化的偏摆吊重与移动质量小车作用下的岸桥动力学分析。

变压器建模不同对模态分析的影响

抗震性能是变压器设计中的一个关键指标,而模态分析是一切振动分析的基础。本文在实体单元力学理论的基础上,利用建立的简化模型来模拟变压器油箱和内部器身。用有限元软件分别对带器身和用质量点单元模拟器身两种模型进行了模态仿真计算,并提取了前20阶自振频率,并对计算结果进行了总结和对比分析。

电子设备机柜模态分析研究及试验验证

模态分析是以振动理论为基础,以模态参数为目标的分析方法。模态分析作为动力学特性研究的基础,其为结构系统的振动分析、振动故障诊断和动力学优化设计等提供依据。采用有限元分析软件ANSYS对电子设备机柜进行了仿真分析,运用整体法及质量点法分别建立了机柜有限元模型,并得到了一致的仿真结果。同时,运用0~50 Hz的随机振动波形对电子机柜进行了随机振动试验,获得了机柜在x、y方向的试验固有频率。通过对比试验与仿真结果,得到机柜的试验固有频率与仿真固有频率误差在5%左右,其中质量点法在4%以内,验证了仿真方法的有效性。

浊点萃取-电感耦合等离子体质谱法测定高矿化度水中的稀土元素

文章采用浊点萃取-电感耦合等离子体质谱法测定高矿化度水中的稀土元素,高矿化度水中的稀土元素与8-羟基喹啉生成疏水性络合物,经水浴加热,稀土元素络合物被萃取到TritonX-114表面活性剂相。对影响浊点萃取效率的主要因素进行分析,发现检出限为0.002~0.005μg/L,实际水样的加标回收率为93.3%~107.1%,测定结果的相对标准偏差(RSD)为2.12%~3.53%。

基于PEM--JFEM方法的节理岩质边坡稳定性评价

以赞比亚一露天铜矿南帮边坡(矿体下盘)为研究对象,将Rosenbluth点估计方法与节理有限元方法相结合应用于该节理发育的岩质边坡稳定性评价中.建立以边坡岩体材料强度参数(内摩擦角和黏聚力)为输入变量,安全系数为输出变量的概率模型,点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法.通过现场节理及结构面调查,建立边坡节理有限元模型求解边坡安全系数,得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标,对边坡稳定性进行了概率分析,分析结果与现场失稳情况一致.该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性,同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性,充分体现了岩层接触作用的非线性关系,使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理.