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有限节点法在电厂温排水计算中的应用 被引量:4
1
作者 罗斌 朱京兴 唐辉 《电力勘测设计》 1999年第1期33-40,共8页
在电厂温排水计算中应用数值计算的有限节点法,并结合差分法离散N-S方程,可以减少计算时间。
关键词 温排水 有限节点法 N-S方程 水位
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网格节点型有限体积法在滑动轴承润滑特性求解中的应用
2
作者 杨国栋 张文平 +2 位作者 曹贻鹏 明平剑 李燎原 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期689-703,共15页
本文采用网格节点型有限体积法求解二维瞬态雷诺方程,采用矢量化方法离散雷诺方程,从而构建并得到新的数值模型,该模型既有有限体积法守恒性的特点,又能适用于结构复杂的求解域。通过与相关算例的对比验证,证明了该模型可适用于滑动轴... 本文采用网格节点型有限体积法求解二维瞬态雷诺方程,采用矢量化方法离散雷诺方程,从而构建并得到新的数值模型,该模型既有有限体积法守恒性的特点,又能适用于结构复杂的求解域。通过与相关算例的对比验证,证明了该模型可适用于滑动轴承润滑特性的研究,同时精度也可以得到保证;根据计算得到的压力分布特点,采用不同的网格类型和网格数量重新划分求解域,并对计算结果和时间进行了对比,结果表明可以采用不同的稀疏网格来提高计算效率;通过计算圆锥形织构轴承的压力分布,证实了该模型对复杂求解域的良好适用性。 展开更多
关键词 网格节点有限体积 瞬态雷诺方程 非结构化网格 滑动轴承 润滑特性
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单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速动态性能分析 被引量:10
3
作者 钱露露 唐进元 +1 位作者 陈思雨 刘洋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期155-161,共7页
研究用有限元节点建模方法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应的单级齿轮传动系统动力学模型,计算得到系统固有特性,与有限元软件和试验测量得到的结果进行对比,三种方法得到的系统固有频率具有一致性,验证有限元节点动力学模型有效性。由转... 研究用有限元节点建模方法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应的单级齿轮传动系统动力学模型,计算得到系统固有特性,与有限元软件和试验测量得到的结果进行对比,三种方法得到的系统固有频率具有一致性,验证有限元节点动力学模型有效性。由转子动力学稳定性理论计算得到系统的涡动临界转速等高速动态性能参数与响应特征,建立的齿轮轴系动力学模型为高速齿轮系统的设计及稳定性分析提供了基础参考。 展开更多
关键词 有限节点 固有频率 临界转速 稳定性 高速齿轮传动
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一种新的直齿轮复合修形设计方法 被引量:8
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作者 杨硕文 唐进元 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1082-1088,共7页
以直齿轮齿廓修形量、齿廓修形高度、齿廓修形幂指数、齿向修形量这4个基本参数为变量,取动态传递误差峰峰值、最大接触应力加权最小为优化目标,使用有限元方法计算接触应力;考虑轴承、轴、陀螺力等因素的影响,使用有限元节点法计算动... 以直齿轮齿廓修形量、齿廓修形高度、齿廓修形幂指数、齿向修形量这4个基本参数为变量,取动态传递误差峰峰值、最大接触应力加权最小为优化目标,使用有限元方法计算接触应力;考虑轴承、轴、陀螺力等因素的影响,使用有限元节点法计算动态传递误差,以Kriging方法为优化方法,构建一种新的直齿轮复合修形设计方法,并通过一对实际齿轮传动来验证计算模型。研究结果表明:用所提出的方法优化后得到齿轮动态传递误差峰峰值相对于优化前降低75.98%,最大接触应力降低21.48%,这表明所提出的复合修形优化方法对齿轮修形设计具有参考与应用价值。 展开更多
关键词 齿轮传动 复合修形 KRIGING 有限节点
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杭州湾的三维水流数值模拟 被引量:6
5
作者 马启南 陈永平 +1 位作者 张金善 龚政 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期58-66,共9页
建立了一个基于σ变换和内外模式分裂技术三维水流数学模型 ,采用有限节点法 (平面 )和变步长差分法 (σ向 )对方程进行了离散 ;通过风生流和环岛水流两个理论模式对所建模型进行了校验 ,并将该模型应用到杭州湾的三维水流数值模拟中 ,... 建立了一个基于σ变换和内外模式分裂技术三维水流数学模型 ,采用有限节点法 (平面 )和变步长差分法 (σ向 )对方程进行了离散 ;通过风生流和环岛水流两个理论模式对所建模型进行了校验 ,并将该模型应用到杭州湾的三维水流数值模拟中 ,效果良好。所建模型垂向分辨率高、简单实用 ,易于编程 ,可应用于河口、海岸。 展开更多
关键词 三维水流数值模拟 σ变换 有限节点法 变步长差分 杭州湾 内外模式分裂技术
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含冷热电三联供的微能源网能量流计算及综合仿真 被引量:54
6
作者 马腾飞 吴俊勇 郝亮亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期22-27,124,共7页
首先给出了微能源网的定义,然后基于能源集线器的概念,建立了冷热电三联供(CCHP)系统的能量流模型;并将其作为配电网与天然气网的耦合节点,推导了适用于天然气网能量流计算的有限元节点法,提出了一种电—气耦合微能源网的能量流计算方... 首先给出了微能源网的定义,然后基于能源集线器的概念,建立了冷热电三联供(CCHP)系统的能量流模型;并将其作为配电网与天然气网的耦合节点,推导了适用于天然气网能量流计算的有限元节点法,提出了一种电—气耦合微能源网的能量流计算方法。提出了CCHP供能率的指标。以openDSS和MATLAB为平台,对含CCHP的微能源网进行综合仿真,分别计算了以电定热和以热定电两种典型运行方式下夏季典型日的逐时能量流。计算结果表明,所提出的能量流计算和综合仿真方法可用于分析微能源网的能量流,CCHP供能率指标可以反映微能源网电—气能源的耦合程度。 展开更多
关键词 能源互联网 微能源网 能源集线器 天然气网 有限节点 能量流 openDSS 供能率
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基于齿轮系统啮合错位量的修形优化分析 被引量:9
7
作者 张鑫 刘欣荣 《机械传动》 北大核心 2022年第4期95-100,142,共7页
综合考虑齿轮箱、轴系的支撑变形及齿轮传动热变形,计算得到齿轮啮合错位量。利用有限元软件对齿轮箱进行受力分析,同时对齿轮副进行承载接触分析,通过力学原理及有限元节点法计算齿轮轴节点位移;计算齿廓接触线热变形量,并通过有限元... 综合考虑齿轮箱、轴系的支撑变形及齿轮传动热变形,计算得到齿轮啮合错位量。利用有限元软件对齿轮箱进行受力分析,同时对齿轮副进行承载接触分析,通过力学原理及有限元节点法计算齿轮轴节点位移;计算齿廓接触线热变形量,并通过有限元热弹耦合作用,分析热变形对齿轮齿面接触位移变化的影响;对齿轮进行修形优化并对比了其实验结果。结果表明,齿轮系统啮合错位量受其各部件变形的综合影响;利用齿轮修形优化,有助于减小齿轮系统啮合错位量,并可降低齿轮轴偏移量和齿轮传动误差幅值,提高齿轮传动的稳定性与可靠性。 展开更多
关键词 热变形 有限节点 热弹耦合 修形传动误差
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人字齿轮传动系统动力学建模与仿真分析 被引量:1
8
作者 钱露露 娄鹏 +2 位作者 冯金 黄钟韬 罗健 《机械传动》 北大核心 2022年第4期80-88,共9页
以某人字齿轮传动系统为研究对象,提出了一套齿轮系统级动力学建模和仿真分析的方法。基于有限元节点法建立考虑刚性转子-轴-轴承-齿轮啮合作用的动力学模型,分析系统的共振转速,与实验结果进行对比,验证了有限元节点法模型的可靠性和... 以某人字齿轮传动系统为研究对象,提出了一套齿轮系统级动力学建模和仿真分析的方法。基于有限元节点法建立考虑刚性转子-轴-轴承-齿轮啮合作用的动力学模型,分析系统的共振转速,与实验结果进行对比,验证了有限元节点法模型的可靠性和局限性;基于节点法齿轮啮合作用建模方法建立三维有限元模态分析模型,分析了齿轮系统的固有频率和振型;最后,结合模态分析和响应分析,与实验结果进行对比,判断实验共振原因,实现共振定位,为实验减振避振提供了方向。 展开更多
关键词 有限节点 响应分析 三维有限元模型 模态分析 共振
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星型轮系人字齿轮传动系统动力学建模与振动特性分析
9
作者 钱露露 娄鹏 +2 位作者 冯金 罗健 黄钟韬 《机械传动》 北大核心 2022年第7期103-112,共10页
以一种星型轮系人字齿轮传动系统为研究对象,基于有限元节点法,建立了考虑轴-轴承-刚性转子-齿轮啮合作用的系统级动力学模型。基于轴承振动速度均方根值随转速的变化规律,分析了系统的动态特性;将理论分析结果与试验数据进行对比,验证... 以一种星型轮系人字齿轮传动系统为研究对象,基于有限元节点法,建立了考虑轴-轴承-刚性转子-齿轮啮合作用的系统级动力学模型。基于轴承振动速度均方根值随转速的变化规律,分析了系统的动态特性;将理论分析结果与试验数据进行对比,验证了模型的可行性;综合分析齿轮系统的振动特性和模态特性,对系统进行了共振定位和共振原因分析。研究表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性。研究为星型轮系人字齿轮传动系统的共振预测和共振原因分析提供了有价值的参考方法。 展开更多
关键词 星型轮系 人字齿轮 有限节点 振动特性 模态特性
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HIGHER-ORDER NODE-BASED TDFEM FOR TRANSIENT ELECTROMAGNETIC ANALYSIS IN RECTANGULAR WAVEGUIDE
10
作者 He Xiaoxiang Tang Wanchu 《Journal of Electronics(China)》 2009年第4期537-542,共6页
Higher-order Time Domain Finite Element Method (TDFEM) based on the nodal inter- polation is proposed for two-dimensional electromagnetic analysis. The detailed algorithms of the method are presented firstly, and then... Higher-order Time Domain Finite Element Method (TDFEM) based on the nodal inter- polation is proposed for two-dimensional electromagnetic analysis. The detailed algorithms of the method are presented firstly, and then the accuracy, CPU time and memory consumption of the higher-order node-based TDFEM are investigated. The high performance of the presented approach is validated by numerical results of the transient responses of Transverse Electric (TE) field and Transverse Magnetic (TM) field in a rectangular waveguide. 展开更多
关键词 Time Domain Finite Element Method (TDFEM) Higher-order basis Computational ElectroMagnetism (CEM)
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Dynamic Analysis of Kineto-Elastic Beam System with Second-order Effect
11
作者 陆念力 罗冰 夏拥军 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2009年第3期313-318,共6页
Dynamic equations of motional flexible beam elements were derived considering second-order effect. Non-linear finite element method and three-node Euler-Bernoulli beam elements were used. Because accuracy is higher in... Dynamic equations of motional flexible beam elements were derived considering second-order effect. Non-linear finite element method and three-node Euler-Bernoulli beam elements were used. Because accuracy is higher in non-linear structural analysis,three-node beam elements are used to deduce shape functions and stiffness matrices in dynamic equations of flexible elements. Static condensation method was used to obtain the finial dynamic equations of three-node beam elements. According to geometrical relations of nodal displacements in concomitant and global coordinate system,dynamic equations of elements can be transformed to global coordinate system by concomitant coordinate method in order to build the global dynamic equations. Analyzed amplitude condition of flexible arm support of a port crane,the results show that second-order effect should be considered in kinetic-elastic analysis for heavy load machinery of big flexibility. 展开更多
关键词 kineto-elastic beam system second-order effect three-node Euler-Bernoulli beam element concomitant coordinate system
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QUADRILATERAL MESH 被引量:6
12
作者 MING PINGBING SHI ZHONGCI 《Chinese Annals of Mathematics,Series B》 SCIE CSCD 2002年第2期235-252,共18页
Several quadrilateral shape regular mesh conditions commonly used in the finite element method are proven to be equivalent. Their influence on the finite element interpolation error and the consistency error committe... Several quadrilateral shape regular mesh conditions commonly used in the finite element method are proven to be equivalent. Their influence on the finite element interpolation error and the consistency error committed by nonconforming finite elements are investigated. The effect of the Bi-Section Condition and its extended version (1+α)-Section Condition on the degenerate mesh conditions is also checked. The necessity of the Bi-Section Condition in finite elements is underpinned by means of counterexamples. 展开更多
关键词 Quadrilateral mesh 4-node isoparametric element Nonconforming quadrilateral element
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Triangular element partition method with consideration of crack tip 被引量:1
13
作者 ZHANG ZhenNan ZHENG Hong GE XiuRun 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2013年第8期2081-2088,共8页
In fracture simulation,how to model the pre-existing cracks and simulate their propagation without remeshing is an important topic.The newly developed triangular element partition method(TEPM)provides an efficient app... In fracture simulation,how to model the pre-existing cracks and simulate their propagation without remeshing is an important topic.The newly developed triangular element partition method(TEPM)provides an efficient approach to this problem.It firstly meshes the cracked body regardless of the geometry integrity of the interesting object with triangular elements.After the meshing procedure is completed,some elements are intersected by cracks.For the element intersected by a crack,the TEPM takes the element partition technique to incorporate the discontinuity into the numerical model without any interpolation enrichment.By this approach,the TEPM can simulate fracture without mesh modification.In the TEPM,all the cracked elements are treated as the usual partitioned elements in which the crack runs through.The virtual node pairs(the intersection points of crack faces and elements)at the opposite faces of the crack move independently.Their displacements are respectively determined by their neighbor real nodes(nodes formatted in the original mesh scheme)at the same side of the crack.However,among these cracked elements,the element containing a crack tip,referred to as the crack tip element thereafter,behaves differently from those cut through by the crack.Its influence on the singular field at the vicinity of the fracture tip becomes increasingly significant with the element size increasing.In the crack tip element,the virtual node pair at the crack tip move consistently before fracture occurs while the virtual node pair separate and each virtual node moves independently after the fracture propagates.Accordingly,the crack tip element is automatically transformed into the usual partitioned element.In the present paper,the crack tip element is introduced into the TEPM to account for the effect of the crack tip.Validation examples indicate that the present method is almost free from the element size effect.It can reach the same precision as the conventional finite element method under the same meshing scheme.But the TEPM is much more efficient and convenient than the conventional finite element method because the TEPM avoids the troubles that the conventional finite element method suffers,e.g.,the meshing problem of cracked body,modification of mesh scheme,etc.Though the extended finite element method can also avoid these troubles,it introduces extra degrees of freedom due to node interpolation enrichment.Due to the simplicity of the present TEPM,it is believed that its perspective should be highly inspiring. 展开更多
关键词 triangular element partition method crack tip element fracture simulation multi-cracked body
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