基于体壳耦合模型的钛合金薄板激光焊接变形分析

针对钛合金薄板激光焊接变形的数值模拟提出了一种高效体壳耦合模型,即在近缝区采用实体单元以充分表征焊接过程中板材厚度方向的热/力学不均匀性,在远离焊缝区采用壳单元建模以减小单元数量,在两种单元的界面建立接触并采用MPC算法进行焊接变形计算.采用体壳耦合模型与三维实体模型分别计算了0.8 mm厚TC1钛合金激光焊接变形.结果表明,两种模型的计算值均与试验测量值相近,但体壳耦合模型耗时仅为三维实体模型的30%左右,表明体壳耦合模型在保证计算精度的前提下能显著提高计算效率.

轴-壳体系统耦合振动的建模与分析

耦合振动建模与分析是振动控制的基础。针对末端带有集中质量的轴与加筋壳体的耦合系统,分别利用解析法和有限元法计算轴系导纳和加筋壳体导纳,并将艉轴承与推力轴承作为子结构连接单元,通过频响函数综合进行模型合成,得到整个系统的频域描述模型。在此模型基础上,分析了系统振动固有特性及其随轴承刚度的变化规律,并讨论在轴上实施纵向振动控制的可行性。结果表明,推力轴承刚度改变轴系纵振频率,对纵振能量传递有明显影响;轴系纵向振动不仅会引起壳体纵向共振,还会引起壳体弯曲振动,形成轴-壳体纵横耦合模态;轴的纵向振动控制可以减小耦合系统振动。

基于Pro/E的液力耦合器N500A壳体压铸模具设计

分析了液力耦合器N500A壳体的结构工艺性特点,介绍了压铸模的浇注系统及模具结构设计。经实际生产检验,该模具在使用过程中操作方便、安全,工作稳定可靠,铸件质量达到要求。

江门中微子实验中心探测器有机玻璃节点应力分析方法研究

中心探测器是江门中微子实验的核心探测器,其主体结构为35.4m直径的有机玻璃球壳,有机玻璃球壳上的应力水平是探测器结构设计的一个关键指标。为了准确地计算有机玻璃球连接节点上的应力,本文运用有限元仿真软件建立三维模型,采用了三种建模方法进行对比研究,最终确定最优建模方法为耦合边界为圆弧的体壳耦合法。

基于动刚度法的桨-轴-壳耦合结构振动特性

桨-轴系统是水下航行器壳体振动与声辐射的主要激励源之一。文章建立桨-轴-壳耦合系统的动力学模型及分析方法,基于分块化建模思想,将耦合结构划分为桨-轴轴系及耦合壳体部分。在桨-轴部分中包含螺旋桨、轴以及轴承基座,分别用质量块、实心杆单元和弹簧-质量-阻尼系统模型,根据子单元连续条件,推导轴系部分动刚度矩阵。耦合壳体部分系统包含锥壳、圆柱壳、环肋板等构件,基于经典薄壳理论建立耦合壳体的动刚度模型。将轴承基座直接与组合壳体中艉部支撑端板连接,承载来自螺旋桨的纵向载荷,计算分析纵向载荷作用下轴系-艇体耦合结构的动力学响应特性。与有限元法计算结果相比较,验证了建模方法的正确性及可靠性。