基于ANASYS某边坡失稳机制数值模拟研究

随着我国基础设施的不断发展,边坡稳定性问题日益成为危害工程安全的重要因素。针对这一问题,本文以某边坡为例进行研究。在对边坡工程地质条件进行详细调查的基础上,分析其可能的失稳机理,并根据现场岩土体力学参数测试结果,建立二维边坡力学模型,利用ANASYS有限元软件对边坡失稳过程进行模拟。研究结果表明:(1)该边坡内存在力学强度较低的软弱夹层,是导致边坡失稳的主要原因;(2)数值模拟结果表明,该边坡坡顶最大位移值在3.5×10^(-2)~3.7×10^(-2)m之间,坡脚处较稳定,位移值约0~5×10^(-3)m之间。研究结果对于该类边坡的稳定性评价及支护设计具有一定的参考意义。

基于ANASYS Workbench的保险杠低速碰撞仿真

建立并验证了某轿车保险杠碰撞模型的有效性,按照ECE R42法规和PRO/E软件建立该保险杠系统的有限元模型,利用ANASYS Workbench对其进行低速碰撞吸能性仿真分析,结果发现该保险杠结构可以吸收低速碰撞过程中所产生的大部分动能,使轿车其他部分的结构变形达到最小.在此基础上,针对碰撞仿真计算结果及薄壁构件吸能特性,提出了具体的改进措施.

沉管隧道的ANASYS三维有限元分析研究

随着社会经济的发展和交通的日益发达,越来越多的水下隧道走入人们的生活,采用沉管法修建水下隧道是一种常用而且先进的施工技术方法。近几年,在国内和国际上采用这种方法的水下隧道越来越多,在设计沉管隧道时,需考虑结构的样式、施工方法、水文地质情况等诸多因素。文中结合广州黄沙至芳村珠江水下隧道工程的工程实例,介绍了基于大型通用有限元软件ANASYS的沉管隧道的三维有限元模拟分析。根据从实际工程中提取的资料和数据,首先对沉管隧道周围(如水、土等)的介质进行了相互作用关系和力学分析的研究,并对其进行了基础理论计算,然后以计算结果为依托,通过建立模型、进行网格的划分、荷载和边界条件的约束和施加对沉管隧道进行数值仿真模拟,从而得到准确合理的分析结果。通过分析结果中的应力、应变图形可以直观的判断出沉管隧道的应力和应变分布情况,从而知道沉管隧道结构容易变形和破坏等的部位和破坏机理,以便于对沉管结构的设计与研究,并为以后的沉管隧道设计研究工作提供参考。

基于ANASYS及材力公式计算扁梁结果比较分析

基于有限元单元法理论,使用ANASYS软件计算悬臂和两端固定两种扁梁在简单荷载作用下的位移与应力,并与使用材料力学公式计算的结果作比较,分析工程中扁梁采用材料力学公式计算的误差范围及原因,对实际工程扁梁的计算分析提出一些建议。

黄土区管道工程滑坡变形破坏规律模拟研究

以西气东输工程中某黄土滑坡区的折线形管道为研究对象,利用ANASYS软件建立该黄土滑坡的地质模型,模拟了滑坡体在开挖前、开挖后和降雨状态下的滑坡体应力与塑性区分布,同时重点分析了输气管道的变形破坏规律。研究发现:①滑坡体最大位移为32 mm,塑性变形区零星出现,边坡稳定系数为1.05;②模拟降雨条件下边坡最大位移为66 mm,与实际监测位移(72.1 mm)相近,塑性范围从零星分布变为贯通,边坡处于失稳状态;③管道位移规律与滑坡体的位移规律基本一致,出现了3处应力集中点,其中T02处为滑坡微地形突变地带,造成滑动过程中作用于弯折处的应力和力矩差异很大,峰值应力高达435 MPa,从而形成应力集中现象;T01处同样为管道转折部位,管道发生了近90°弯折,导致T01处上游管道受土体顺坡向拉拽,产生强烈的拉应力集中,应力最大值为99 MPa,T01下游管道受强烈的垂直切割,产生剪应力集中,最大值为88 MPa。该项目为黄土滑坡区管道工程的变形破坏规律研究、滑坡体与管道的相互作用以及管道的安全防护提供参考。

极端高温下风力机叶片的性能分析

随着我国的气候的变化,初步探讨极端天气下风力机叶片的性能变化对提高风力机的可靠性具有一定的指导意义。选取750kW风力机叶片为研究对象,叶片材料选用碳纤维,在ANASYS Workbench中模拟极端高温下风力机叶片性能的变化。研究结果表明:碳纤维叶片极端高温下的等效应力、等效应变和位移和8月份平均最高温度下的相比分别增加了175%、180.7%和125.6%。这一结论将使在以后的叶片设计和生产中,积极考虑极端高温因素的影响。

上海光源BPM纽扣电极束流负载热形变仿真分析

纽扣电极型探头主要用于束流横向位置测量,在拾取束流信号的同时会存在发热形变问题,有可能引入额外的系统测量误差,极端情况下甚至会导致设备损坏,在强流电子储存环的设计和运行中对此问题需要加以研究。介绍了上海光源储存环纽扣电极的束流负载热效应的分析建模方法,对不同束流流强、不同填充模式下的电极发热问题进行了ANASYS仿真分析。结果表明,在上海光源所有设计运行模式下,电极因束流负载引起的发热形变均小于加工公差,对位置测量的影响可基本忽略,但极端情况下探头内的温度可达270°C,存在一定的设备损坏风险,需要提出相应对策。

有限元分析在数控机床热误差检测中的应用

在数控机床热误差建模研究中,为了确定温度、位移测点位置以及实现测点数量简化,应用ANASYS软件建立了主轴箱装配体的有限元分析模型,并对其进行了在不同转速下的热—结构耦合分析。通过分析装配体温度云图和相关温度敏感点温升曲线,不仅得到了主轴和箱体的温度分布情况及热平衡时间,而且得出温升曲率和平衡时间与主轴转速的关系。热变形分析仿真计算出装配体在热源作用下的膨胀变形,观察位移云图和相应节点数据,可以直观地看出变形方向和大小。根据主轴箱装配体温度和位移的分析结果,确定了温度和位移传感器的安装位置,并依据传感器类型和装配体结构,进一步优化了传感器布置。

Cymbal换能器的有限元分析仿真技术研究

采用了有限元分析方法、借助ANSYS软件设计了Cymbal换能器,给出了2种有效的流体单元划分方法;通过仿真计算,分析了金属端冒的不同尺寸对有效机电耦合系数、机械品质因素、节点位移及谐振频率的影响,从而设计出最优尺寸的Cymbal换能器,并对其进行了3阶模态振型和谐响应动力学分析,解决了该换能器旋转对称面上存在跃变的应力和应变给设计工作带来的困难及理论上难以解决的问题。

基于ANSYS Workbench的镜头跌落仿真分析研究

应用ANSYS Workbench软件的分析功能对镜头进行跌落仿真分析。假设镜头按照一定的初始条件自由跌落,通过计算机模拟它与地面的接触碰撞,从碰撞后镜头的应力应变分布图中可以看出零件的变形。针对变形较大的部位,通过结构优化设计来提高其结构刚度,然后对优化后的结构再次进行仿真分析。结果表明,变形减小,从而证明优化设计的合理性。

基于不同基础计算模型的巨型贮煤筒仓结构内力分析

采用大型有限元软件ANASYS对汕尾电厂巨型贮煤筒仓结构进行三维有限元计算,其中筒仓基础分别按3种模型进行处理,模型Ⅰ仓壁底部完全固定,不考虑基础;模型Ⅱ考虑仓壁底部承台的作用,承台简支在刚性基础上;模型Ⅲ考虑承台、桩和周围土体共同作用,对比分析不同基础计算模型下仓壁的受力规律.结果表明:模Ⅰ偏于不安全,模型Ⅱ过于保守,而模型Ⅲ给出的仓壁、基础承台和桩基在各种工况下的受力规律比较合理,可以作为设计的依据.

体育馆钢结构屋架施工过程分析

最近,对老旧建筑的改造是城市发展的重要工作,而如何实现安全可靠的改造过程是关键问题。本文基于ANSYS有限元软件,运用生死单元法对某体育馆钢屋架的杆件拆除施工过程进行数值模拟分析。基于这个工程案例,提出一种空间结构屋盖施工过程分析方法,分析杆件的强度验算、杆件的稳定性验算和结构挠度验算。结果表明:空间结构屋盖施工过程分析方法能准确分析结构的受力状态,合理预测施工过程中结构的内力变化,进而评估施工方案的安全性,为改造工程的施工过程分析提供了有效手段,也为类似的既有建筑改造工程提供了借鉴和参考。

基于软件系统的齿轮传动可靠性研究

齿轮可靠性试验阻碍了可靠性研究的发展。利用Pro/Engineer软件完成了斜齿轮的三维虚拟造型和装配,运用ADAMS软件完成齿轮啮合传动的动力学仿真分析,借助ANASYS软件实现了对齿轮的可靠性寿命分析,计算结果略高于试验结果,为研究齿轮可靠性提供了新途径。

云梯消防车梯架结构有限元分析

通过对云梯消防车梯架结构的载荷力学分析,得出梯架结构在其工作时的最危险工况,并且考虑梯架结构实际工作时的危险工况.将这两种工况作为梯架结构的典型工况,利用ANSYS软件对这两种典型工况的梯架结构模型施加约束与载荷,经过仿真分析得到梯架结构应力云图.同时对仿真结果进行数据分析,校核梯架模型的强度,验证模型是否满足强度与刚度要求,为梯架结构的设计与改进提供理论依据,具有工程实际意义.

基于流固耦合算法的罐车防波板的分析

罐车的防波板在其实际运行过程能减缓罐体内介质的晃动,能吸收液体的振动能量并提高罐车的行驶稳定性和罐体的使用寿命,是罐车的主要部件之一。本文围绕防波板与罐内介质的流固耦合关系进行分析,以ANASYS软件为平台,建立其流固耦合的有限元模型,分析其应力的状态。并对比了不同结构的防波板的受力状况,为其进改进设计提供了可靠的数据。

相变材料在猪床中应用的模拟

选取癸酸和月桂酸为二元混合物制作猪舍加温地板。使用ANSYS软件对加热地板的温度场进行数值模拟,通过模拟得到:水的温度越高,模拟得到的地板表面温度越高;水温60℃时,相变材料的加温地板比普通的加温地板表面温度要高;地板表面的温度随着地板中含癸酸的比例增加而升高,当癸酸的比例达到一定值时,地板表面温度随癸酸的比例增加而保持基本不变;相变材料加温地板表面温度比普通加温地板表面温度和相变石膏板与上层C20混凝土接触面的温度恒定。

MSZY-15型可移动式籽棉喂料机设计与关键结构仿真

籽棉喂料机是棉花加工行业一种实现籽棉自动喂给功能的机械设备。MSZY-15型可移动式籽棉喂料机在设计采用翼片式喂料辊结构、皮带纠偏装置、可移动装置,解决了刺钉打击起火、皮带输送走偏、移动困难等问题,实现了籽棉货场喂料的连续性和准确性。同时,采用ANSYS结构分析软件对关键部件进行结构分析,保证了机器的可靠性。MSZY-15型可移动式籽棉喂料机通过一个轧季的使用,提高了籽棉喂料效率,降低了机械故障率。

一种新型焦碳塔底盖机强度分析

对焦炭塔液压-卡扎里密封快开底盖机进行强度分析。得到液压-卡扎里密封快开底盖机的整体变形图、总体应力分布图、底盖应力分布图、底盖法兰局部应力分布图、活套应力分布图及整体的位移分布图。且对几个危险截面安全性进行评定,进而对结构进行优化。通过对液压-卡扎里密封快开底盖机强度分析可有效控制可能出现的危险,为此类设计提供重要参考。

塞斯纳172R型飞机刹车活塞杆疲劳断裂有限元分析

机轮刹车系统决定了飞机的着陆安全,是民用飞机地面减速关键的机构。以塞斯纳172R型飞机刹车活塞杆为研究对象,结合实际运行经验分析活塞杆受力情况,并制定载荷谱;基于材料力学和疲劳断裂力学等相关理论,利用CATIA软件建立刹车活塞杆三维实体模型,导入ANSYS软件中对其结构进行有限元分析,计算得到活塞杆的应力云图,确定应力集中(危险)位置。并应用疲劳耐久性分析软件FE-SAFE对活塞杆进行疲劳分析,确定该部件的安全使用寿命,为维护时间间隔的修订提供理论依据。

某双柱型独塔斜拉桥动力特性分析

利用大型有限元程序ANASYS对中山市板芙二桥主桥（双柱型独塔斜拉桥）建立全桥的整体动力分析模型，针对主梁为开口截面的双索面斜拉桥，采用壳单元模拟主梁，考虑塔柱横梁和辅助墩的影响，分四种工况（实桥模型；实桥上增设塔柱横梁模型；实桥上增设辅助墩模型；实桥上设辅助墩和塔柱横梁）计算了该桥的动力特性，计算结果表明：双柱形桥塔降低了主梁的扭转刚度，尤其是当主梁采用开口截面时，塔柱侧向弯曲振动与主梁的扭转强烈地耦合在一起。