惯性微流体开关阈值特性与响应历程的数值仿真

根据变矩形截面微通道惯性微流体开关的结构和工作机理,建立了水银液滴在临界状态下的开关静态阈值模型。采用VOF模型,考虑了表面张力作用和接触角效应,模拟了水银液滴在微通道中的动态时间历程,较准确地反映了液滴形状连续变化中的关键特征。通过对水银液滴速度随时间变化的跟踪,验证了开关具有阈值特性。仿真分析了微阀门宽度、微通道深度等结构参数对加速度阈值的影响,从而验证了阈值解析公式。当接触角为130°至170°时,数值仿真结果显示开关的响应时间随着接触角的增大而减小。讨论了不同网格尺寸对开关动态过程仿真计算结果的影响,结果曲线表明在仿真设置条件下计算结果对网格尺寸依赖较小。

基于ANSYS方法的多层轻钢结构地震时程响应分析

目的研究多层轻钢结构抗震性能,提供其结构应用和设计的理论及实际指导。方法采用有限元模型对多层轻钢结构进行地震响应分析,计算各层位移时程曲线,研究不同楼板厚度结构的时程响应情况。结果多层轻钢结构设计时楼板厚度的增加由于重量的增加不一定对抗震有害,也不一定能够提高结构的抗震能力。同时,结构呈现很好的剪切变形。结论设计应该根据具体要求考虑楼板厚度对结构抗震性能的影响;结构具有良好的整体性。

楼板厚度对多层轻钢结构地震响应的影响

过去,人们一直认为钢材的延性好,钢结构在地震作用下不易破坏和倒塌。然而,1994年美国Northridge地震,特别是1995年日本神户地震后,使我们对钢结构的抗震性能有了新的认识。我国是一个地震多发的国家,多层轻钢结构抗震性能的研究及多层轻钢结构的应用和设计,对我国抗震减灾具有重要的理论和实际意义。综合查阅了大量的文献资料,利用有限元分析软件ANSYS,结合《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)和《钢结构设计规范》(GB 500117-2003)对一个多层轻钢结构房屋计算模型进行动力时程响应分析,在分析中不断改变楼板的度,以此探索楼板厚度对多层轻钢结构地震响应的影响。

基于ANSYS的圆振动筛的动态响应有限元分析

利用ANSYS有限元软件对圆振动筛建立有限元模型进行模态分析,讨论了其各阶模态频率及振型,并模拟了其在周期载荷下表现出的动特性,掌握了结构的运动规律,求得了筛箱在受迫振动时出现的最大动应力等,对今后的振动筛结构设计与改进有一定的理论指导作用。

塔式起重机臂架的优化设计及瞬态响应分析

塔式起重机在工业和建筑领域得到广泛应用,已经成为建筑行业的重要施工设备。目前产品向极大化发展,特别是大型结构件的优化设计,如何从优化和分析出发,建立系统模型,确定基本性能和结构参数,为后续设计提供科学依据,显得非常重要。针对塔式起重机臂架笨重的问题,仔细分析某塔机制造商提供的QTZ125型塔式起重机的图纸,结合《塔式起重机设计规范》,采用ANSYS有限元分析软件建立塔机臂架的有限元模型。利用ANSYS软件进行有限元分析,对臂架施加荷载计算,以质量最轻为目标函数进行优化分析,在满足模型约束的条件下,得出优化结果比优化前的质量减轻11%的结论。塔机在实际工作中很少受到纯静态载荷,在多数工况中,塔机受静态、动态载荷的组合形式,某些载荷的数值、位置或方向随时间变化,对塔式起重机进行动态分析,探索并掌握其在动载荷作用下位移及应力随时间变化的情况,更接近于实际工况,具有重要意义。继续建立优化后的塔机模型,利用ANSYS软件的瞬态动力学分析模块对塔机在变幅工况中的应力与位移时间响应情况进行分析,研究变幅工况下塔机的振动特点与瞬态应力。结果显示优化设计和时间历程响应分析结果满足要求,达到了设计者的目的。

连续体简谐基础振动有限元计算方法

针对简谐基础激励下,连续体响应数值计算存在刚体位移、约束方式和载荷施加方式等限制,基于基础振动和有限元实现原理,提出了一种求解简谐基础振动响应的方法——静力等效载荷法。根据连续体等效载荷形式,将简谐基础振动问题转化为固定基础的载荷简谐振动;并结合通用有限元软件和自编数据处理程序,实现了响应特性的数值计算。计算和理论结果表明,该方法实现简单、结果准确,能有效地求解无阻尼和弱阻尼连续体简谐基础振动问题。

阻尼连续体简谐基础振动的有限元实现方法

针对简谐基础激励下,阻尼连续体响应结果数值计算存在刚体位移、约束方式、载荷施加方式和数值算法稳定性等限制,依据连续体基础振动原理和有限元数值计算实现过程推导,提出一种求解简谐基础振动响应的有效方法——静力等效载荷法。该方法依据连续体等效载荷形式,结合通用有限元软件和自编数据处理程序,将简谐基础振动问题转化为固定基础的载荷简谐振动。通过某航空涡轮发动机气流测温探针简谐基础振动试验和仿真结果对比表明,静力等效载荷法能够有效地求解阻尼连续体简谐基础振动问题,具有实现简单、结果准确和响应结果直观的特点,且克服了时间历程法和反映谱法的诸多限制,为复杂阻尼结构简谐基础振动、基础冲击和非简谐基础振动等问题求解提供了新思路。

QTZ630塔式起重机的有限元动力学分析

以QTZ630塔式起重机为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立有限元模型,重点讨论了在自重载荷、风载荷等静载荷影响下,受起吊及卸载工况冲击载荷作用时塔机整体结构的变形、应力随时间的响应情况。对于研究塔式起重机的动态特性及避免材料破坏而造成事故具有实际意义。

实体-箱型组合结构矫正机机架结构动力特性浅析

应用有限单元法对常见的上横梁为铸造实体其它为焊接结构的矫正机机架进行了固有模态分析和时间历程响应分析,并就合理地确定时间步长和不同结构阻尼对机架的影响进行了分析探讨,得出了机架安全系数偏于保守的结论。

用神经网络确定梁上裂纹位置的研究

以间隙单元模拟裂纹 ,用有限单元法对带有裂纹的简支梁进行分析 ,计算了具有不同位置裂纹的梁在冲击荷载下的时间历程响应 .建立了人工神经网络模型 ,它的输出层单元用于裂纹端点的定位 ,输入数据为梁上结点的振动位移 .该网络用位移响应和裂纹始端坐标的数据进行训练 ,数据的正向计算和误差的反向传播交替进行 ,直至网络的误差收敛到一个极小的水平 .在输入梁的振动位移响应数据时 。

利用二次冲击实现冲击强化的计算验证

为了适应舰载设备抗冲击考核要求的增长,提出一种能够实现冲击强化的方法,并对这种方法进行理论推导和算例验证.利用二次冲击实现冲击强化,对冲击强化方法进行物理模型建立,将全部过程分段进行碰撞振动分析;以实际算例进行计算,分别以时间历程响应和冲击谱描述冲击环境,对二次冲击前后的冲击环境进行比较.结果表明,加速度峰值放大了9.5倍,等速度谱值放大了2.01倍,等加速度谱值放大了5.6倍,所提方法能够在时域和频域范围内有效实现冲击环境的强化.