智能结构中致动器位置和尺寸的优化研究

在研究智能结构振动主动控制致动器的位置和尺寸优化问题中,首先推导了多压电片传感方程、致动方程和结构的动能、势能表达式,并结合模态的可控性、可观性以及模态价值构建致动器位置尺寸优化准则;然后结合智能简支梁实例计算出其粘贴压电致动器的最优位置和尺寸,并通过编写APDL(ansys parameter design language)程序对粘贴有压电材料的智能简支梁结构进行瞬态动力学分析,实现对智能梁的振动控制仿真。

基于能量最小准则确定驱动器位置及仿真

在研究智能结构振动主动控制驱动器的位置优化问题中,首先推导了压电传感方程和压电致动方程,然后根据控制信号能量的表达式,以控制能量最小为目标函数,压电驱动器的位置坐标为变量,对压电驱动器的位置进行优化。最后结合智能简支梁实例应用matlab软件计算出其粘贴压电驱动器的最优位置,并通过编写APDL(ansys parameter design language)程序对粘贴有压电材料的智能简支梁结构进行瞬态动力学分析,实现对智能梁的振动控制仿真。仿真结果表明,此种方法能有效地抑制智能梁的振动。

铣刀盘激光熔覆修复过程的温度场与应力场有限元仿真

为了判定铣刀盘激光熔覆修复过程是否会发生热致应力开裂的问题,对铣刀盘激光熔覆修复过程的三维温度场和应力场进行模拟。根据铣刀盘损伤特征建立铣刀盘的三维修复模型,利用结构化网格划分方法构建修复后的铣刀盘分析模型及边界,将单元生死技术和ANSYS APDL自编程序相结合,重现铣刀盘激光熔覆修复成形过程。研究表明,大温度梯度和几何约束限制使刀盘修复部位产生高的残余应力,最大值为384MPa。实际应用表明,铣刀盘修复后未产生开裂缺陷,修复效果良好,验证了仿真的正确性。

高频焊管与V型坡口焊管管壁热应力数值模拟

化工原料的输送是进行化工生产的关键环节,这些原料通常采用焊管运输。而评价焊管质量好坏的一个重要指标是焊管内外壁所能承受的温度差。利用ANSYS有限元分析软件,编写APDL程序,对母材为Q235A,焊丝为HS316的V型坡口焊缝焊管与母材同样为Q235A的高频焊管所能承受的内外壁温度差及管道壁均匀温度值进行比较,发现高频焊管内外壁面所能承受的最大温度差以及所能承受的管道壁均匀温度值皆大于V型坡口焊缝焊管。这对实际选择焊管方面提供了参考。