基于Python的SAP2000向ANSYS模型转化技术及软件开发研究

工程人员常通过对比设计软件与有限元软件的分析结果,以验算和校核结构设计的合理性。然而,由于软件分析内核的差异,设计软件与有限元软件之间的模型信息往往难以直接传递并转化。针对SAP2000结构设计分析软件向ANSYS有限元分析软件的模型转化问题,基于Python语言和APDL参数化设计语言,编译并开发了STAMT V1.0(SAP2000 To ANSYS Model Transformation V1.0)模型转化程序。相比已有转化程序,STAMT程序实现了更多单元类型、材料属性、截面类型、荷载形式的转化,提高了模型转化的通用性。其次,其涵盖了节点坐标系变换、梁单元坐标系变换、梁端自由度释放、创建刚性域等必备功能,进一步满足了模型转化过程中的功能性需求。然后,采用先建立几何模型后生成有限元模型的转化思路,实现了梁单元网格数量的自定义以及板壳荷载向梁的传递,软件操作界面简洁,便于工程人员的使用。最后,通过单层工业厂房和多层框架结构的两个算例分析,得到转化后模型的质量与原模型一致,前5阶周期的平均误差不超过3%,满足精度要求。研究分析验证了STAMT程序可实现SAP2000模型向ANSYS模型的准确、快速转化。

基于ANSYS软件的国外某四边形管片有限元计算

近年来,TBM被广泛用于长距离输水隧洞施工。平行四边形管片具有体形简单、止水安装易满足密封要求、受力均匀、方便施工等优点。国外某长引水隧洞工程隧洞内径6.8 m,采用四边形管片,管片厚0.25 m,环宽1.6 m。为了分析管片受力情况,采用ANSYS软件建立三维有限元模型,采用欧洲规范,分析管片在各种工况下的应力应变特征,判断是否满足规范要求,为后续衬砌结构配筋及项目安全施工提供依据。

基于ANSYS软件的某建筑室内能源数值模拟分析

自然通风技术可在不消耗其他能源的基础上源源不断地向建筑室内提供新鲜空气,不仅做到了节能减排和减少碳排放,也是当今绿色建筑行业中备受推崇的一项重要技术措施。基于ANSYS软件对某三层建筑室内自然通风情况进行模拟,通过有限元分析了不同风况下该三层建筑的能源数值变化情况,以探寻适合该建筑达到自然通风效果的方案。

ANSYS软件在铝电解槽物理场计算中的应用浅析

采用商业软件进行铝电解槽物理场计算大幅度提高了计算效率。但是在采用商业软件进行电解槽热场的计算时,须首先对此热场的计算过程有充分了解,合理使用商业软件。本文就商业软件开展电解槽热场计算的过程,收敛条件,网格划分,计算要求等进行简单介绍。

基于ANSYS软件的特种电机实验课程教学案例研究

针对特种电机实验课程内容理论性强、控制方法概念抽象、学生难以理解等问题,以电励磁双凸极电机转矩控制方法为教学案例进行探索和研究。借助ANSYS软件,利用Maxwell模型进行仿真,可以直接观测在不同控制方法下转矩脉动的变化,并对仿真结果进行分析,加深学生对双凸极电机控制方法的理解,提高学生参与实验的积极性和解决问题的能力。

基于ANSYS和LS-DYNA软件系统对石油管道交叉穿越处事故的研究

基于ANSYS和LS-DYNA软件,开发出一种计算方法。建立事故计算模型,利用连续介质力学原理计算管线管壁处受到的应力情况,研究了处于应变状态下发生爆裂事故时的力学动态过程和管道可能被破坏的条件。

利用ANSYS/LS-DYNA的打捆机送线系统动力学接触仿真分析

与偏心轴配合使用的压线辊的压紧力无法用传统力学方法计算得到,利用ANSYS/LS-DYNA软件对打捆机送线系统进行动力学接触仿真分析,得出送线过程中不同的压线辊与驱动轮中心距时压线辊的压紧力及其相应的应力状况,其中压紧力最大且相应最大应力没有超过捆线屈服极限时的中心距即为最优结果。

基于ANSYS/LS-DYNA的射钉侵入混凝土运动分析

以ANSYS/LS-DYNA软件为工具,分析射钉在混凝土中不同时刻的位移、速度、加速度变化情况,以便更好地理解射钉侵入混凝土时的运动情形。

基于ANSYS/LS-DYNA的花键冷滚轧成形数值模拟

利用显式中心差分算法,借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,通过数值模拟,实现了花键冷滚轧成形过程的可视化。根据数值模拟的结果,讨论了齿形误差及其成因;揭示了滚轧过程中金属流动规律和应力变化情况;分析了冷滚轧前轴坯直径与成形后花键最大外径的关系,提出了轴坯直径的修改建议。研究结果为花键改进设计提供了定量依据,同时也为深入研究花键冷滚轧成形机理奠定了基础。

基于ANSYS/LS-DYNA的飞机机翼前缘抗鸟撞分析

飞机的鸟撞事故是一种突发性和多发性的飞行事故,轻则飞机受损,重则机毁人亡,飞机结构的抗鸟撞设计与分析已经成为飞机设计中必须要考虑的重要内容之一。采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件对飞机机翼前缘结构的抗鸟撞能力进行了数值分析,分析结果表明:与经验公式计算结果相比,文中的计算结果较好,误差范围一般在±10%左右,最小误差仅为0.4%。证明该计算模型可靠,计算精度高,可用于飞机结构的抗鸟撞结构设计与分析。

基于ANSYS/LS-DYNA的芦竹切割-进给速度匹配研究(英文)

高粗茎秆作物因茎杆硬度和刚度大,机械化收割难度大。以芦竹为对象,以高粗茎秆作物通用型回转链式切割器为基础,应用ANSYS/LS-DYNA建立了锯片-芦竹切割破坏动态模拟有限元模型,动态模拟了芦竹切割破坏过程,试验验证了获取锯齿切割破坏芦竹过程的载荷-位移历程曲线的可行性及芦竹破坏的模拟计算模型的有效性。提出了回转链式切割器切割-进给速度匹配修正系数概念,确定了切割芦竹时进给速度和切割速度分别取1.00 m/s和2.80 m/s为最佳速度匹配,其切割器工作速度匹配修正系数为1.22。研究结果为芦竹收割机的传统系统参数优化设计提供了理论依据。

基于ANSYS/LS-DYNA的齿轮传动线外啮合冲击研究

对ANSYS/LS-DYNA求解齿轮啮合冲击问题进行了研究,给出了齿轮啮合冲击碰撞数学模型及数值解求解步骤与方法,进行了实例计算,基于ANSYS/LS-DYNA对齿轮啮入冲击过程进行了数值仿真,得出了冲击速度与冲击力、齿宽与冲击力的数量关系,得到了较精确的冲击时间。研究表明ANSYS/LS-DYNA是研究齿轮啮合冲击问题的十分有用的工具,为齿轮啮合冲击的研究提供了一种新方法与途径。

基于ANSYS／LS-DYNA模拟水下爆炸冲击波的等效质量法

文中针对通用有限元程序ANSYS/LS-DYNA在模拟远场水下爆炸时冲击波强度衰减过快的不足,提出了等效质量法,并利用该方法计算了某圆柱壳结构在远场水下爆炸冲击波作用下的动态响应,计算结果与试验结果吻合较好,从而验证了该方法的有效性。等效质量法可以显著提高ANSYS/LS-DYNA模拟远场水下爆炸冲击波的精度,从而增强了该程序模拟远场水下爆炸的能力。

基于ANSYS／LS-DYNA的叶蜡石传压性能的有限元分析

利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA对六面顶压机加压方式下(压力范围在5.7 GPa以内)传压介质叶蜡石的形变过程进行了模拟,并在RMT-150B型岩石力学伺服控制系统上测定了叶蜡石的弹塑性力学参数。给出了叶蜡石内部压力分布的数值分析结果,考察了焙烧温度对叶蜡石传压性能的影响。本研究结果对高温高压合成金刚石等超硬材料的传压介质材料的选取以及合成工艺的优化等方面具有重要的参考价值。

ANSYS/LS-DYNA在地震工程中的应用

近年在国内很流行的大型通用程序ANSYS不但具有强大的前后处理功能、丰富的单元类型和材料库,而且该软件中有一个LS-DYNA模块采用了粘性边界(viscous boundary)来模拟无限域的影响,从而可以方便地、较准确地进行地基动力作用分析。国外利用ANSYS/LS-DYNA进行地基动力作用分析非常普遍,而国内还未见到将ANSYS/LS-DYNA用于地震工程。本文将介绍如何利用ANSYS/LS-DYNA进行地基动力作用分析,同时,由于软件中用于模拟无限域的粘性边界精度较低,本文提出采用精度较高的粘-弹性边界替换粘性边界,从而改善了计算结果。

基于ANSYS/LS-DYNA电脑袜机成圈机件的动力学分析

为提高国产电脑袜机的设计与研发水平,运用现代机械设计分析软件ANSYS/LS-DYNA显性动力学分析模块对电脑袜机成圈机件进行动态仿真分析,主要研究电脑袜机编织过程中织针与三角接触碰撞时织针的响应情况,包括织针的位移、速度、加速度及受力情况。实验分析结果与理论分析对比表明,ANSYS/LS-DYNA分析方法能准确地模拟织针的运动情况及复杂的动态受力情况,为电脑袜机成圈系统的优化设计提供了一种可靠的理论分析方法。

基于ANSYS/LS-DYNA的牙嵌式电磁离合器冲击研究

用于高造斜率井眼轨迹控制工具的牙嵌式电磁离合器是针对高造斜工具恶劣工作环境而设计的特殊电磁离合器。要求在不停轴的情况下实现离合,所以离合器会发生较强烈的冲击。用ANSYS/LS-DYNA来模拟齿环的啮合过程,计算啮合过程中的应力值。文中阐述了该齿环的计算过程,为了计算方便,对齿环做了一定的简化,取最易发生冲击破坏的状态模拟计算。计算结果表明,不停轴啮合的电磁离合器齿环有一定的冲击,但应力分布均匀。为解决轮廓处的应力集中问题,设计中对齿环轮廓进行倒角处理。

基于ANSYS/LS-DYNA的转子铣刀茎秆切割试验

运用ANSYS/LS-DYNA软件对转子铣刀进行模态分析,避免铣刀在高速旋转下的共振现象发生。建立转子铣刀茎秆切割有限元模型,进行功耗仿真试验,采用正交试验的方法,以转子铣刀在切割茎秆时耗能为试验指标,以转子铣刀的厚度、刃角和转速为试验因素,找出耗能的显著影响因素,从而确定最优组合的转子铣刀作业参数。

基于ANSYS/LS-DYNA的圆盘剪剪切力数值分析

以某2 030mm酸洗-连轧机组圆盘剪为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件,采用弹塑性有限元法,建立剪切过程数值模型。剪切力的理论解和数值解具有较好的一致性,验证了模型的可靠性。计算获得了剪切力曲线;分析了不同剪刃侧向间隙、剪刃重叠量、带钢厚度、单侧切边量及剪切速度条件下的剪切力及其分布规律。为圆盘剪的结构设计、电气控制及调试提供了依据。

ANSYS软件在大坝施工仿真中的应用

在混凝土大坝施工仿真计算中,有大量时间是花费在前后处理程序的编制上.针对这种情况,提出了借助大型通用有限元软件ANSYS进行前后处理,专业技术人员开发主体计算程序两者相结合的方法,并成功地应用到了三峡电站厂房坝段的施工仿真计算.最后,对我国大型有限元软件开发的前景进行了展望.