O形橡胶密封圈的热应力耦合分析

研究原油高温热采工具O形橡胶密封圈在高温高压下的密封特性。借助于大型有限元分析软件ANSYS,建立O形橡胶密封圈及其边界的二维轴对称有限元模型,研究油压、装配间隙和摩擦因数对密封面最大接触应力、剪切应力和Von Mises应力的影响,并采用热应力耦合分析方法,分析温度对O形密封圈密封性能的影响。结果表明:摩擦因数对应力影响不大,而油压和装配间隙对应力影响很大,过大的装配间隙会造成O形橡胶密封圈最大接触应力下降和最大剪切应力上升,造成密封失效;当温度升高时,密封圈最大剪切应力和接触应力相应减小,而最大Von Mises应力明显减小,因此应使O形密封圈在适当的温度下工作,以确保密封的可靠性。

电视导引头光学整流罩的瞬态热应力耦合分析

导弹在高马赫速度飞行时,电视导引头的光学整流罩的外表面温度会不断增加,随着温度的增加,导引头将发生热变形。导引头的变形最终导致成像质量下降。为解决上述问题,利用热应力耦合分析方法,将电视导引头的瞬态热度场与瞬态应力场的耦合过程进行了研究。采用APDL语言进行二次开发,完成了光学整流罩的瞬态温度场与瞬态应力场的耦合分析。结果表明,整流罩能满足实际工况需求。通过仿真,在提出电视导引头设计时需要考虑在第一材料段与第二材料段之间使用一些柔性连接,为类似的瞬态热应力耦合分析提供了借鉴。

压力锅体有限元热应力耦合分析

压力锅的安全性关系到人们的生命财产,利用大型非线性有限元分析软件MSC.Marc对结构压力锅体进行热-应力耦合有限元分析,模拟热工作工况和试验工况,得到锅体的应力分布情况,校核压力容器在热工作环境和压力环境下的强度,得出计算模型能够满足压力锅工作安全的需要。

基于ABAQUS的刹车盘热应力分析

提出了热应力问题中的物理方程以及热应力问题求解的虚功原理。应用ABAQUS动力学显式热应力耦合分析对机动车刹车盘进行热应力仿真,得出刹车盘受到热应力较大影响的结论。得出了相应的仿真结果,对刹车系统的设计具有参考价值。

Cr12MoV钢电子束熔覆前的预置涂层工艺热应力仿真

以镍基粉末为例,利用ANSYS对Cr12MoV钢电子束熔覆处理前的等离子喷涂的工艺过程进行数值模拟,采用间接耦合的方法,对热喷涂冷却过程进行温度场和应力场耦合分析。结果表明:粉末熔滴温度随着冷却过程的进行而向边缘逐渐下降;基体温度先急速升温最大值后缓慢下降,下降趋势渐趋于熔滴温度下降的趋势;熔滴主要承受压应力,最大值位于熔滴的下表面中心位置;离熔滴中心轴线逾远,承受的拉应力逾大;基体合适的预热温度有利于降低熔滴径向应力。

发动机陶瓷隔热层性能的有限元分析

本文应用Ansys软件模仿发动机气缸套,对陶瓷内衬涂层的隔热部件的传热性能进行了有限元分析,并运用序贯耦合方法计算了陶瓷层与基体的热应力.

某钢桁架桥火损后的评估研究及处治措施

某连续钢桁架管道桥因桥上高压电缆起火导致主桁架过火,为了解钢桁架桥火灾后的结构状况,分析火灾对桥梁结构的影响,为后期桥梁维修、处治提供科学依据。以火灾后的钢桁架桥进行现场检测为基础、推算主桁架受火时的温度场,并对桁架在火灾温度场下的热应力耦合效应进行仿真分析,最终对火灾后的桥梁安全性进行综合评估。

箱形结构的焊接残余应力仿真研究

箱形结构是可以反映出铁路车辆的转向架典型焊接接头和真实约束度的实验试样。文中制造箱形结构试样并测量盖板对接焊缝周围的焊接残余应力。箱型结构有限元模型的残余应力分析使用的是顺序耦合热应力分析法,具体方法是首先设置整个模型的初始温度为20℃,再令焊缝区域温度升高到1700℃,其余区域的温度仍保持20℃,再让模型冷却到室温20℃,这样可以得到相应的温度场。然后再将得到的温度场作为热应力分析的已知条件,得到箱型结构焊接后的应力应变场,整个计算过程在Abaqus软件中实现。通过对比分析证明了测量得到的纵向残余应力值与通过有限元仿真得到的数值两者相似。

铝基城轨列车制动盘热—机耦合性能研究

用于城市轨道交通的铝基制动盘系统的热性能,通过瞬态热分析,研究制动盘在初始速度下的温度场.结果表明,在恶劣条件下,制动盘的温度仍能很好地运行.然后,利用完全热力耦合的方法,研究了制动盘在不同载荷条件下的温度和应力场以及磨损条件.最后,通过温度分布和应力分布,为制动盘的设计和优化提供理论支持.

ANSYS Workbench在高铬钢辊环生产中的应用

利用ANSYS Workbench对高铬钢辊环进行建模,模拟辊环离心浇注、凝固冷却和淬火热处理过程,通过有限元热分析计算出离心时辊环每层的离心时间和内表面温度,进而确定层与层之间的浇注间隔时间。模拟求解出辊环喷淬热处理时的温度场分布、淬透层温度和对应的表面温度,得出当淬透层深度的温度降低到工艺要求的时间即为喷淬时间,喷淬时可根据辊环表面温度来监测淬透层温度。通过有限元热应力耦合分析计算辊环凝固冷却后产生的应力值,结果表明,外层二次浇注相对外层一次浇注的应力值显著减小。

Research on numerical welding experiment of a thick spherical shell structure

In this paper, in order to predict the residual deformation of thick spherical structure, a welding program is compiled in APDL language based on Ansys and a numerical welding experiment of a welding example is carried out. The temperature field of welding was simulated firstly, then a thermal-structure coupling analysis was carried out, and at last the residual stress and deformation after welding were got. After that, the numerical experiment result was compared with physical experiment one. The comparative analysis shows that the numerical simulation fits well with physical experiment. On the basis of that, a three-dimensional numerical experiment of a thick spherical shell structure was carried out to get the changing rule of stress and deformation of a thick spherical shell structure during welding. The research is of great value to the prediction of residual deformation and high precision machining.

考虑热影响的6300kN多向液态模锻液压机机身结构变形分析

液态模锻模具在生产过程中具有一定的温度,使机架同时受到热和力的作用。在研究液态模锻液压机机架结构特点的基础上,以Ansys Workbench软件为平台,综合考虑温度和受力情况对机架的影响,对液压机机架进行了有限元分析。结果表明:采用结构静力分析与热应力耦合分析时,机架的最大变形都出现在上横梁液压缸法兰作用的环形面上,分别为0.9938和1.2735 mm;考虑热影响时液压机工作台的应力应变值明显增加,并且立柱的最大变形部位发生变化,由结构静力分析时的中上部变为中下部,径向变形明显增大,由0.1827 mm上升为0.6148 mm。

1270四辊冷轧机止推轴承动态有限元分析

综合考虑1270可逆冷轧机止推轴承轴向载荷及转速的影响,应用SolidWorks软件建立了止推轴承多体动力接触模型,利用ABAQUS有限元软件对其进行完全耦合热应力分析,在没有定量的理论值的条件下,定性分析了轧机运行时轴向力与轴承温升的相互影响,以及此时止推轴承在常载和重载条件下摩擦热对轴承应力应变的影响。研究表明,ABAQUS是分析轴承运转过程动力接触问题十分有效的工具,所得出的结论对同类型其它轧机的设计有一定的指导意义。