复合材料腕臂定位装置结构仿真和试验研究

研究目的:目前国内电气化铁路的运营里程已超过15万公里,接触网作为电气化铁路中列车的动力之源,其运营维护工作非常繁重,其中腕臂定位装置更是接触网维护的核心重点,因此减少接触网腕臂定位装置的零部件数量和紧固件数量,同时提高装备可靠性,降低运营维护工作量成为了未来接触网的重要发展方向。研究结论:(1)本文提出了一体成型复合材料腕臂及定位装置和配套新型承力索座的设计方案,相对于既有金属腕臂及定位装置,一体成型复合材料腕臂及定位装置在零部件数量、紧固件数量、技术性能等方面均更具优势,可大幅度减少运营维护工作量;(2)通过仿真计算发现,复合材料腕臂定位装置和新型承力索座的结构最大应力、最大位移与绝缘性能均满足实际工况需要,且有相当大的余量;通过试验测试发现,复合材料腕臂定位装置和新型承力索座的机械性能、电气性能和耐老化性能均满足标准规范要求;(3)本研究成果可应用于电气化铁路接触网专业相关领域。

应用CAE结构仿真技术改进薄壁箱体承载能力的探究

该文围绕应用CAE结构仿真技术对提高C-GIS薄壁箱体承载能力进行研究,通过离散技术进行边界条件设定、网格划分和运算等操作,对C-GIS箱体开口较大的密封面板进行不加加强筋加载仿真、两侧增加4根加强筋加载仿真以及密封面板开口四侧增加加强筋加载仿真,快速得出通过调整密封面板加强筋的位置、数量及方向等相关试验数据,通过对比变形量,最终选择承载能力更大、更节省材料且更接近实际生产需要的密封面板结构,以提高产品设计试制速度、缩短产品生产周期。

地下结构仿真分析课程教学模式探讨

地下空间开发是实现环境友好、集约化发展的重要途径。当前,我国以地下轨道交通、综合管廊、高速公路、超大型跨海跨江大桥基坑工程、地下停车场为主导的地下空间开发利用呈现规模化快速发展态势。地下结构仿真分析对韧性城市建设意义重大。基于高校教育中缺乏实践教学的问题,对地下建筑工程方向的课程教学提出了新的要求。依托实践性较强的专业课地下结构仿真分析,设计拥有深度交互体验、科教融合、虚实结合的教学模式,提高教学质量,使广大学生掌握地下结构的基本理论知识,熟悉地下结构仿真分析方法,提高工程设计水平、创新能力和防灾减灾社会责任感。

基于PA6/SGF复合材料的CBS结构仿真与拓扑优化

近年来,交通事故造成了数万人死亡,在不降低车身耐撞性前提下减少车身质量以提高汽车的续航里程成为了一个关键问题。为此,引入了复合材料车身加强件(Composite Body Solutions, CBS)结构,本文研究对象是一个由短玻纤增强尼龙6 (Polyamide 6/Short Glass Fibre, PA6/SGF)复合材料注塑成型的T型车身接头。首先,对PA6/SGF复合材料进行了4种影响因素的全矩阵拉伸实验,获取材料力学性能参数并分析规律。其次,对B柱上接头CBS进行结构建模与落锤验证。最后,基于变密度法对B柱上接头CBS结构进行拓扑优化,又采用NSGA-II算法进行多目标优化,优化结果显示最大入侵量和碰撞力峰值分别下降了14.5%和59.28%,实现了在不提高质量的前提下大幅提高耐撞性的目标。对于提高整车结构耐撞性能具有一定指导意义。

结构仿真高精度有限元网格划分方法

为了得到高精度计算结果的有限元网格,在有限元模型任一单元小片内将其误差分解为全局误差与局部误差两部分:局部误差是由于该单元小片内单元的残值所引起的,而全局误差是由单元小片外区域内单元的残值所导致。提出关键性区域的概念,并得出有限元求解模型中所有关键性区域的网格划分水平决定整个有限元模型的计算结果精度的论断。基于该结论建立高精度有限元网格划分方法流程。以连杆为实例,应用高精度有限元网格划分方法流程对连杆进行高精度网格划分。在压缩工况下,对其平面模型进行关键性区域的划分,并研究其误差特性,可知局部误差是连杆结构仿真误差的主导部分。划分疏密得当的高精度网格。应用实例证明了提出方法的可行性、实用性。

基于ANSYS的复合材料层合板单钉连接件参数化结构仿真

应用ANSYS参数化设计语言(APDL)开发复合材料层合板机械连接结构的ANSYS分析模块,实现有限元分析前处理过程的参数化建模和后处理过程的累积损伤可视化仿真。建立三维累积损伤有限元模型,采用ANSYS中柔体对柔体的面—面接触单元对螺栓表面和复合材料层合板孔壁间的接触行为进行模拟。进行的T300帘子布/QY8911双马来酰亚胺树脂层合板单钉单搭螺栓挤压强度试验验证此分析模块的有效性,对不同几何参数、不同铺层类型的复合材料层合板机械连接结构的承载性能进行可视化仿真模拟。

铁路钢桥的全桥结构仿真分析研究

全桥结构仿真分析的技术思想是建立完整、统一的整座桥梁结构分析体系，在该体系下构造全桥所有承载构件的组合形式数学模型，由此克服传统桥梁计算由于计算体系假设、计算平面假设、铰接或刚接假设、边界条件假设和平截面变形假设等带来的不足，运用限制变形－还原内力原理确立结构仿真分析的初始形态，在此基础上进行大规模的全桥结构效应分析计算，使分析结果详尽、精确、可靠。本文建立大跨铁路钢桁梁桥和钢板梁桥全桥结构仿真分析数学模型，说明了钢桁梁桥杆件和节点板详细应力分布、平面框架详细变形与应力分布和有变形缺陷钢板梁桥重要部位应力的仿真分析结果等问题。

串联RF MEMS开关的结构仿真

RF微机电系统(MEMS)开关“断”状态时的隔离度依赖于其几何结构参数,因而需对其尺寸进行优化设计以获得高的隔离度。利用有限元软件HFSS对串联RFMEMS开关模型进行微波特性分析,系统研究了“断”状态下,MEMS开关的隔离度、回波损耗与其信号线宽度(w)、信号线间距(d)、气隙高度(g)、接触层面积(A)等结构参数的关系。结果表明,较小的w、较大的d、较高的g和较小的A可获得具有较小回波损耗和较大隔离度的MEMS开关。其中信号线间距对微波性能影响最大,是RFMEMS开关结构设计考虑的主要因素。设计了g=3μm,d=60μm,A=80×100μm2,w=100μm一个RFMEMS开关,在5GHz时其回波损耗小于0.2dB,隔离度大于35dB。

全桥结构仿真技术在拱箱吊装分析中的应用研究

本文运用全桥结构仿真分析的技术思想研究大跨拱桥拱箱吊装施工的分析问题，叙述组合形式单元模型的建立、施工阶段和分析工况的确定，文中给出两种不同工况的仿真分析结果。全桥结构仿真技术能够分析、评估大跨、复杂桥梁施工方案的安全性和合理性问题，进而优化施工方案。

Matlab在混凝土结构仿真中的应用

提出了用Matlab进行混凝土结构的计算机仿真开发的观点,通过对一具体问题的仿真实现充分展现了Matlab强大的计算和图形功能,说明了用这种方法进行结构仿真软件开发的高效性、便利性.

结构仿真及其在大型直线振动筛设计中的应用

将新近设计的27m^2大型直线振动筛简化成为力学模型,用结构仿真方法进行了分析计算,发现了初始设计存在的问题,提出了改进设计方案并被设计者所采纳.

基于WEB的结构仿真试验

提出了基于网络进行结构计算机仿真试验的观点,并具体介绍了开发采用Browser/Server模式结构仿真系统的原理与步骤,最后,通过实例展示了用这种方法进行结构仿真的特点及优势。

结构仿真技术在高速铁路减隔振领域的应用与发展

以株洲时代新材料科技股份有限公司为例,以橡胶材料的FEA数据库和仿真平台为基础,详细介绍了结构仿真技术在高速铁路橡胶减隔振领域的应用成果和最新的研究内容,以期为国内同行在发展结构仿真平台提供一点有益的借鉴和帮助。

结构仿真试验在土木工程教学中的作用

随着高性能计算机的逐步普及和数值仿真软件的不断完善,计算机仿真试验研究、工程设计、施工模拟等在土木工程各领域运用越来越广泛。通过仿真试验可拓展专业课的教学空间,激发学生学习兴趣,增加教与学的互动性,使学生更多地了解复杂结构的试验过程,从而更深刻地理解所学专业课内容。

结构仿真在轨道交通工程实验教学中的应用

根据轨道交通工程实验教学的现状,实验教学内容要与工程实际相结合,结构仿真可拓展专业课的实验教学的课程内容,丰富专业知识体系,既符合实际工程结构设计的流程,又体现了实验教学的特点,有利于学生全面巩固和掌握所学知识,提高学生的创新能力与就业能力。

结构仿真在简统化地铁车辆牵引逆变器模块结构中的应用

城市轨道交通牵引装备中的牵引逆变器存在着吊装方式不一致的问题,严重制约了产品研发周期和成本。为实现牵引逆变器的简统化设计,结构仿真对变流器模块结构和柜体结构的刚度、强度和疲劳寿命进行校核,提高了产品设计的可靠性,保证了简统化设计的成功实现。

地铁车辆高压电器箱的设计与结构仿真

高压电器箱的设计需要考虑电气功能与安装维修的便利性,还需对箱体的疲劳寿命进行校核。以地铁牵引系统用高压电器箱为例,介绍电气原理与功能、关键器件选型与计算、内部器件布置和对外连接,并运用ANSYS软件进行了随机振动疲劳寿命分析,试验验证了仿真结果的准确性。研究方法与结果对高压电器箱的产品开发有一定的指导意义。

基于CFD的SCR系统结构仿真研究

为研究SCR系统结构对尿素雾化效果的影响,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件建立尿素-SCR系统结构模型,进行尿素喷射及雾化过程仿真模拟,分析喷孔夹角及管道截面突变位置等结构参数对尿素-SCR系统雾化效果的影响。结果表明,增大喷孔夹角有利于促进NH3与排气气流的混合,考虑实际应用条件,喷射夹角在45°左右为最优;喷射管道与载体壳体之间的突变位置距载体前端面的位置逐渐增大,NH3浓度的标准偏差先减小,后增大,位于喷嘴与载体前端面中间位置处时,尿素与气流的混合效果最好。

基于高频结构仿真器和神经网络的双面双频宽带偶极子天线设计

为了快速地设计一款应用于无线局域网络（WLAN）的双面结构的具有双频段、宽频带、小型化特性的偶极子天线，将偶极子贴片分别放置于介质基板的两侧，并采用微带巴伦线馈电的方式，以实现更好的宽带匹配。在偶极子的两臂分别开槽，实现小型双频特性，以满足WLAN的2．45GHz和5．49GHz的双频要求。整个天线的尺寸为28mm×44mm×1．6mm。并且利用电磁仿真软件高频结构仿真器（HFSS）和神经网络（NN）联合优化天线的尺寸，加快设计过程。仿真结果表明，当sll小于-10dB时，天线在低频和高频的带宽分别可以达到470MHz（2．29～2．76GHz）和3650MHz（4．96～8．61GHz）；当S11小于－14dB时，天线在低频和高频的带宽分别可以达到210MHz（2．36～2．57GHz）和770MHz（5．13～5．9GHz）。而且该天线的方向图具有良好的全向性，实物测量与仿真结果的一致性良好．可以满足WLAN的需要。

结构仿真中CAD模型自动简化系统的实现

本文提出了模型自动简化系统(MASS),并基于Open CASCADE开源3D平台开发了3D模型自动简化系统软件。通过简单的参数设置,软件可以在无需人工干预的情况下自动完成模型的删除、去除内孔和删除小面等功能,在降低劳动强度的同时极大地提高仿真工作的效率。