162MW发电机转子振动特性和非线性瞬态响应计算分析

通过采用传统的线性转子动力学理论和最新发展的非线性振动理论对存在严重振动问题的某发电机转子进行了临界转速、轴承稳定性和非线性瞬态响应计算，进一步分析其振动的原因和性质，并指出振动主要是设计方面缺陷引起的。

叶片非线性瞬态响应计算方法与参数选择

在计算叶片的鸟撞击响应时，为提高计算精度及降低计算成本，需要为待解的非线性动力方程组制定一个合理的求解方案。这包括选择系数矩阵的算法与非线性动力方程组的解法，以及选择主要计算参数。本文介绍了当使用ＡＤＩＮＡ程序计算平板叶片在冲击载荷下的非线性瞬态响应时，对计算方法与计算参数的选择。算例说明了时间步长的重要影响作用。

基于非线性瞬态响应的空间站柔性太阳翼在轨载荷分析

针对展开面积大、机构环节多、带有柔性索/膜结构的空间站太阳翼,建立精细的有限元模型、分析其在轨高强度激励条件下的瞬态变形和应力是强度设计所必须完成的环节。利用"间隙-接触"(Gap)单元的力学特性,将其倒置后作为钢丝绳与收藏箱的连接单元,一举解决了柔性阵面预紧力施加、钢丝绳不连续拉压刚度模拟以及收藏箱弹性变形补偿等多个问题,成功获得了太阳翼重要部件的瞬态剪力、弯矩等载荷结果,为产品设计提供了重要决策依据。结果表明基于线性模型的计算方法应用于此问题时存在显著不足。

水轮发电机组主轴系统的建模及其非线性瞬态响应

讨论了大型水轮发电机组主轴系统的建模问题，建立了一个具有局部非线性的多自由度轴系模型。各个导轴承的油膜作为非线性元件，并考虑回转效应、摆动惯性、剪切效应、发电机的电磁拉力、水的附加惯性等因素以及作用在轴上任意形式的机械、电磁和水动的激励力。瞬态响应的计算综合采用了Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法和Ｎｅｗｍａｒｋ－β数值积分法。推导了求解瞬态响应的公式，编制了通用的计算软件。以湖南凌源五强溪电厂的２４０ＭＷ大型水轮发电机组轴系为实例，给出了计算结果和讨论，为大型水轮发电机组的稳定性研究提供参考和技术支持。

流固冲击载荷下加筋板非线性动力响应与敏感度分析

在考虑大变形、忽略阻尼的影响下,基于有限元软件ANSYS分析了加筋板在流固冲击载荷下的非线性瞬态响应.不仅将不同的冲击载荷形式,譬如阶跃载荷和三角形载荷,与流固冲击载荷对加筋板动力特性的影响进行了比较,还分别讨论了载荷峰值、冲击载荷持续时间、板厚、加强筋材料体积比和截面宽高比的影响,并对它们作了敏感度分析.

流固冲击载荷下弹性约束加筋板的非线性动力响应

本文在考虑大变形、忽略阻尼影响的情况下,基于离散加筋板模型,对具有弹性约束边界的加筋板在流固冲击载荷下的非线性瞬态响应进行了理论研究。取样条函数作为挠度试函数,运用加权残值法求得加筋板动力响应的控制方程,采用四阶Runge-Kutta法求解该方程,并用Fortran语言编制了相应的计算程序。构造的B样条函数能适应板侧边上的任意弹性转动约束。文中不仅分析了不同的冲击载荷形式对加筋板动力特性的影响,还讨论了载荷峰值、冲击载荷持续时间、加强筋和弹性转动约束的影响。

基于显式计算方法的锁块抗载瞬态动力响应分析

针对汽车座椅的安全承载问题,将显式动力学分析技术应用到汽车座椅设计的各个环节。为了保证座椅在任意位置的安全可靠性,安全锁的设计尤其重要,研究中建立了精细的座椅安全锁显式动力学模型,深入研究了锁块承载性与响应行为之间的关系;在有限元显式动力学分析的基础上,对锁块系统开展了物理实验研究。研究结果表明,锁块的设计参数与数值仿真分析的试验参数基本保持一致,而且采用显式动力学能够清晰地获取系统任意时刻的响应行为,这对于系统的动力学特性研究有重要的意义。

显式计算方法在锁块抗载瞬态计算过程中的应用

采用显式动力学分析方法对汽车座椅的锁块进行承载特性的研究分析,通过显式动力学求解分析,获取了锁块任意时刻的响应行为,捕捉到物理实验无法获得中间段的微观响应行为。通过对座椅地锁系统的显式计算和试验数据对比,两者保持了很好的一致性,为系统的设计优化提供了理论依据。

叶片砂石撞击损伤的数值模拟与分析

航空发动机叶片常受到被吸入的砂石等外物的撞击而产生损伤。针对这一问题,该文采用非线性瞬态动力学软件LS-DYNA中的接触冲击算法,对航空发动机叶片的砂石撞击的瞬态响应进行了数值分析。研究了不同的撞击位置及撞击速度对叶片瞬态响应及损伤的影响。结果表明:外物撞击速度越大,接触撞击力就越大,对叶片的损伤也越大;撞击位置越接近叶片尖部,叶根处的塑性硬化越强。该文结果对于进行叶片抗外物撞击研究,尤其是硬体外物的损伤研究具有参考价值。

ANSYS WORKBENCH板架结构碰撞仿真

碰撞是一种在短时间内局部发生的复杂非线性瞬态响应过程，在交通运输、机械及军工等领域普遍发生。在设计车辆时，需要大量的碰撞仿真及实车碰撞实验，以确保车辆的安全；在船舶事故理赔时，也需要碰撞仿真以提供有效证据，因此碰撞仿真正在相关行业迅速普及。在各行各业，为了减轻结构重量，大量采用板架结构以增加结构的强度和刚度，本文使用ANSYSWORKBENCH，分别使用三种建模方法对一板架结构进行了碰撞仿真，并得到了碰撞力和能量吸收曲线等数据，仿真方法具有代表性，可为各行业产品设计及事故研究提供参考，具体操作过程如下。