基于ANSYS/FLOTRAN的喷头流道压力损失的有限元分析

ANSYS/FLOTRAN是基于有限元技术的CFD软件,是求解二维、三维流体流动和传热问题的强有力的工具。通过使用大型有限元分析软件ANSYS/FLOTRAN,激活标准K-ε湍流模型,对不同工作压力下的安装不同型式稳流器的中压摇臂式喷头内流场进行数值模拟分析,得到摇臂式喷头内流场的速度矢量图及压力等值线图。此分析直观地反映了摇臂式喷头内流场的压力变化,并且,通过比较分析,可得到一定工作压力下压力损失值最小的摇臂式喷头,即最佳结构摇臂式喷头,为摇臂式喷头的优化设计提供了理论参考。

ANSYS/FLOTRAN在水污染控制工程实验中的应用

使用ANSYS/FLOTRAN技术进行水污染控制工程的辅助教学和实验,不仅能使学生更好地了解水污染控制工程的反应机理和工艺过程,还能补充在实际操作中难以完成的实验教学内容,降低水污染控制工程实验的运行、维护成本。仿真软件教学对环境工程相关课程的教学具有一定的参考作用。

基于ANSYS/FLOTRAN CFD的碱泵设计与试验

应用ANSYS/FLOTRANCFD软件,对碱泵叶轮内三维湍流进行了数值模拟,分析了叶轮流道内流场分布规律,得出双"S"形叶轮宽流道有利于粘性介质输送的结论。采用加大流量系数法,分析叶轮各几何参数对泵的通过性能和效率的影响,并提出水力设计方法。试验结果表明,双"S"形叶轮碱泵流量-扬程曲线平稳,无驼峰,满足设计要求,为小流量超低比转速用于输送高温,强腐蚀、黏性介质泵的设计提供了设计参考。

基于ANSYS/FLOTRAN的除尘器脱水板的流体分析

本文采用ANSYS/FLOTRAN对除尘器脱水板的空气流体进行二维模拟,得出除尘器脱水板空气的分布和进出风口的压差,并通过和国外产品除尘器脱水板结构的流体分析的比较,得出空气阻力小的优化结构。

ANSYS/FLOTRAN在对喷流除尘系统优化中的应用

对喷流除尘技术在收集高湿高黏性粉尘的应用中具有独特优势。不同于大多数研究都是通过优化工况参数来提高除尘效率,而是从除尘器的结构考虑,应用有限元分析软件ANSYS中的FLOTRAN模块对其内部的流场进行仿真,得到了速度矢量场分布。根据仿真结果,对除尘器的结构进行了优化设计,使其结构能够满足最有利于提高除尘效率的流场分布。通过实际试验得到的最优除尘条件与通过数值模拟得到的优化参数是基本一致的,因此应用数值模拟方法得到速度矢量场从而优化除尘器结构参数的方法是可行的。

ANSYS/FLOTRAN在摇臂式喷头压力损失分析中的应用

利用ANSYS建立了装有稳流器的中压摇臂式喷头的CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模型,对不同的工作压力进行了模拟计算,得到喷头流道压力等值线图和压力损失值,并利用台架实验进行了验证。结果表明,摇臂式喷头流道压力损失模拟计算值与台架实验值之间的平均偏差均小于2.5%,从而确定可用仿真模拟计算代替台架实验,研究喷头流道水力性能,减少了实验次数,为摇臂式喷头流道结构的优化研究提供了有效的手段。

应用ANSYS/FLOTRAN对电机冷却风道进行分析研究

通过对电机冷却风道进行分析研究,得到电机在额定工况下,电机内部风量分布、风速值和压差。计算出的数值可作为电机通风冷却系统设计的依据,同时可作为温度场计算的边界条件来进行电机温度场计算。

基于ANSYS Workbench稳定性分析的大型真空容器优化设计

真空容器是石油、化工等行业中常见的设备之一,与内压容器不同,真空容器往往发生的是稳定性破坏。文中首先采用有限元软件ANSYS Workbench对DN22000 mm的真空容器进行了特征值屈曲分析,结果表明:其外压承载系数为17.427,远大于外压安全系数2.5。进而采用Response Surface Optimization模块对该真空容器进行优化设计,分析了外压承载系数、容器质量随穹顶壁厚和筒体壁厚的变化规律,以及外压承载系数、容器质量、应力随穹顶辐射筋数量的变化规律。最终确定穹顶壁厚取20 mm、筒体壁厚取22 mm、穹顶辐射筋取16个,优化后结构较最初结构质量减小了83140 kg,减小了17.02%,并且稳定性满足ASME规范要求,实现了容器轻量化的设计目标,从而显著降低制造成本。

ANSYS辅助土木工程专业课程教学的思考

土木工程专业课程涉及面广,专业度高,其主要内容分为专业基础课和专业核心课两大类,涉及的专业术语多,前后课程关联性强,并要求学生在学习中能够将具体工程问题抽象为典型工程模型进行分析计算。ANSYS是一款集建模求解能力、非线性分析能力、网格划分及优化能力、耦合分析能力为一体的有限元分析软件,在土木工程中被广泛运用。在土木工程专业课程中,利用ANSYS辅助分析工程问题,能使抽象模型直观化、复杂信息有序化、分析结果形象化,能够提高学生的学习兴趣和自主实践能力。

基于ANSYS的果树嫁接机结构优化分析

通过对果树嫁接机的基本工作原理和结构形式进行分析,构建了果树苗木的力学特性,进行了果树嫁接机切刀优化设计。利用ANSYS对果树嫁接机切刀进行有限元分析,根据静力分析结果进行切刀寿命仿真,获取果树切刀应力集中位置和切刀结构脆弱点。分别采用两种不同材料对果树嫁接机切刀进行有限元分析,通过应力云图和寿命曲线对果树切刀进行优化设计,最终采用Cr12MoV制作果树切刀,提高了果树嫁接机的使用寿命。

基于ANSYS的采棉机分风箱应用研究

气力输送系统是采棉机工作部件中的重要系统之一,分风箱是气力输送系统中重要的组成部分,分风箱将风机出口处的风量分配给采棉机的采摘装置,分风箱结构对风机风量的分配起到重要作用。构建了两种不同结构的分风箱模型,采用ANSYS软件对不同结构的分风箱内部风速和风压的差异进行数值模拟,对分风箱的速度矢量云图、风压云图及各个出口平均风速进行了分析。结果表明,在能满足风速要求的前提下,模型Ⅱ的结构更加合理。

基于AHP和ANSYS的养老院共享轮椅设计与研究

文章旨在研究养老院的轮椅设施使用现状,并提出养老院共享轮椅的方案,鼓励老人们走出房间,与其他老人交流和建立社交关系,提高养老生活质量。运用层次分析法得到具体需求权重,进行养老院共享轮椅设计,通过ANSYS有限元分析验证该轮椅的结构安全性。完成养老院共享轮椅的模型及系统设计。集成AHP层次分析法和ANSYS分析的轮椅创新设计流程,分析求解得到该轮椅主要承重结构可靠,确保老人使用安全,实现养老院内健康安心养老。

基于Ansys的汽车传动轴的力学分析和轻量化设计

[目的]探究使用轻量化设计方法提高汽车传动轴的性能和效率。[方法]以传动轴的三个关键部件凸缘叉、花键轴叉以及万向节叉为研究对象,提出了以密度为基础进行拓扑优化的结构设计方法。对建好的模型进行力学分析,根据分析结果,对可能存在的问题进行优化,并对优化的部件再次进行力学校核测试,直至符合安全要求。[结果]该设计方案较已有相关方案表现优异,最终方案使传动轴的质量降低了约18%。[结论]该优化方式为减轻重量提供了一种切实有效的方法,也可用于减轻器械重量、降低能源消耗和改善环境。

基于ANSYS的复式膨胀节强度和轴向刚度有限元分析

通过ANSYS有限元分析,研究了复式膨胀节在同时受内压及轴向位移时的强度和轴向刚度.建立了复式膨胀节的二维轴对称模型,并考虑了非线性对复式膨胀节的影响,将分析结果与EJMA工程近似法计算结果进行对比,表明ANSYS有限元结果更接近实际情况,采用工程近似法分析复式膨胀节时存在一定误差.

基于ANSYS Workbench的O形橡胶密封圈有限元分析

为了研究O形橡胶密封圈(以下简称O形圈)的压缩率与接触压强的关系,首先通过ANSYS Workbench有限元分析软件对装置结构进行必要的模型简化,其次进行关键的边界条件设置及载荷的施加等操作,最后完成非线性静态有限元分析。采用后处理分析技术,得到该装置结构的变形量及von Mises应力分布图。结合实际工况,分析螺栓预紧力、O形圈压缩率及接触压强之间的关系,保证介质(含压气体或液体)密封的接触压强满足工况需求,确保介质密封的有效性和可靠性。

基于Ansys的曲柄滑块机构的运动学分析在教学课程中的应用

在机械原理的教学中,曲柄滑块机构的设计原理与方法是重点和难点问题,传统的实物实验对曲柄滑块机构的种类、复杂性都有很大的限制,不利于学生对曲柄滑块系统运行规律的掌握。基于此,利用Ansys中的workbench建立了曲柄滑块机构运动仿真模型,通过对模型进行分析设置,对典型曲柄滑块机构进行运动仿真,得出了曲柄滑块机构的位移及应力、应变的分析结果,为机械结构仿真教学提供了有效的方法。

基于ANSYS的《机械设计基础》线上线下混合教学探索

随着信息技术的不断发展,线上线下混合教学模式已经逐渐成为现代教育的重要组成部分。在《机械设计基础》课程的教学改革实践中,通过结构化调查问卷的方式进行学情分析,在学情分析的基础上探讨了基于ANSYS软件的线上线下混合教学模式的优势和应用。结果表明,在《机械设计基础》课程线上线下教学中融入ANSYS软件,可以让学生更好地了解机械设计中零件的结构、工作原理、工作特点、应力分析等相关知识,问题分析更加透彻。同时可以提高学生的学习兴趣、实际操作能力和互动性,提高教学效果,对学生的毕业设计、工程实践具有重要意义。

基于ANSYS Workbench的行星轮系高楼逃生器动力学研究

为进一步提高行星轮系高楼逃生器的使用性能,开展了行星轮系高楼逃生器的动力学研究。首先,采用Solidworks三维软件对行星轮系进行建模;其次,采用ANSYS Workbench对模型进行仿真,分析其受力情况;然后,探讨行星轮系高楼逃生器在传动过程中的动力学、动态力矩平衡等问题;最后,根据分析结果对设备进行优化。实验结果表明,优化后设备的受力情况得到明显改善,使用性能得到大幅提升。

基于ANSYS的竹篼破篼刀具设计与仿真

为降低破篼刀具的工作能耗及解决破篼刀具工作半径不可调的问题,设计一种工作半径可调以实现从竹篼内部破篼的刀具。首先在ANSYS中建立竹篼-破篼刀具有限元模型,然后进行破节、破壁仿真并做试验分析,最后构建试验平台加以验证。结果表明:所研制的破篼刀具可清理外径为110~130 mm的竹篼;破节最优的刀具参数组合为:轴向刀后角角度为30°、刀盘转速为5 000 r/min;破壁的刀具参数组合为:径向刀后角角度为20°、刀盘转速为5 000 r/min。

基于ANSYS的真空热处理炉的温度场分析

利用ANSYS Workbench软件分析了管式真空热处理炉炉膛内部温度场分布,通过模拟隔热层放置位置/厚度、工件盒厚度/材质、筛网厚度/材质对炉膛内部均温区范围及其平均温度的影响,获得了不同热处理炉隔热层、工件盒与筛网的设计参数;通过优选设计参数,可使均温区长度从240 mm提升至320 mm,提升了33.33%,平均温度从958.25℃提升至962.94℃。最后采用优化后的热处理炉结构参数对负载Nd2Fe14B试样的温度场进行了仿真。结果表明,Nd2Fe14B永磁体的均温区范围及平均温度得到了明显提升,磁体平均温度从959.07℃提高到963.06℃,且磁体的温度起伏明显趋于平稳,从±1.06℃优化至±0.21℃。