基于LiToSim平台的金属围护结构软件研发

直立咬合金属围护结构在风荷载作用下易发生风揭破坏,目前缺少能数值模拟金属围护结构的等效节点模型以及有限元分析软件.该文首先根据围护结构的非线性风致响应提出了直立咬合金属围护结构的弹塑性等效弹簧节点模型,并推导出了弹塑性等效弹簧单元的有限元算法;然后将算法嵌入平台LiToSim中,研发出了金属围护结构的定制化软件LiToSpr;最后建模分析了结构响应,并与抗风揭实验对比,验证了定制化软件LiToSpr的适用性.软件LiToSpr能够模拟直立咬合金属围护结构的非线性风致响应,为工程设计提供一定参考.

基于LiToSim平台的海上风机过渡段优化软件开发

针对海上风机过渡段结构,考虑风机多尺度优化模型和所受环境荷载采取极端情况下,引入双向渐进结构拓扑优化方法,以全局应力最小化为目标、体积为约束,对风机过渡段进行优化设计;并在自主研发的LiToSim平台基础上,嵌入风机优化数值计算程序,最终形成一款关于海上风机过渡段拓扑优化的定制化软件TUR/TOPT.借助定制化软件TUR/TOPT平台,对比过渡段传统柔度优化与应力优化结果,突显出应力优化在减材设计过程中结构应力明显降低且能有效避免应力集中等方面的优势;TUR/TOPT软件的生成在风机建设选型过程中具有重要指导价值.

基于LiToSim的圆柱齿轮参数化建模与接触分析

使用渐开线圆柱齿轮轮廓线方程建立单齿几何轮廓,将轮廓按照合适的方式进行分区,利用超限映射法进行四边形结构网格划分。将获得的单齿网格节点进行旋转拉伸得到完整渐开线圆柱齿轮坐标信息,依据特定节点编号方式组合成四边形单元或六面体单元,从而获得整个齿轮有限元网格模型。模型的构建通过编程完成,嵌入国产自主研发CAE软件LiToSim中,可以实现参数化建立渐开线圆柱齿轮有限元网格模型。使用LiToSim软件对直齿轮传动过程进行模拟,验证了齿轮模型建立方法的有效性。

基于LiToSim平台的疲劳寿命评估LtsFatigue软件开发及应用

针对结构的疲劳问题,考虑随机载荷作用,在自主开发的LiToSim平台基础上,嵌入结构疲劳分析数值计算程序.基于LiToSim平台开发LtsFatigue疲劳软件,运用时域疲劳算法,通过雨流计数法对应力时程曲线处理并计算结构疲劳寿命;引入频域疲劳算法,基于应力响应功率谱根据应力循环分布估算疲劳寿命;通过齿轮算例进行疲劳分析,与商业软件对比,验证了LtsFatigue定制化疲劳软件时域法、频域法的计算精度,同时,频域算法有效提高了计算效率,凸显了LtsFatigue软件的优势.基于LiToSim平台的LtsFatigue定制化疲劳软件开发,对大型复杂结构的疲劳仿真具有重要的应用价值.