转轮式日粮混合机叶板结构优化设计

试验旨在对有效容积为0.5 m^(3)的转轮式日粮混合机的叶板结构进行优化设计,以提高其混合均匀性。利用Solid works软件建立整机模型,通过改变搅拌架叶板形状的方式进行优化设计,分别将优化前后的模型导入ANSYS软件进行有限元分析和利用EDEM软件进行离散元仿真分析;并搭建台架试验,通过叶板所承受最大转矩及离散系数两个评价指标来验证优化的可行性。有限元分析结果表明:叶板形状优化后最大应力较优化前下降40.38%;最大结点位移较优化前下降40.42%;对优化前后的转轮式日粮混合机进行离散元仿真,计算优化前后的离散系数。从整体数据上看,优化后结构的离散系数较小,即优化后日粮混合机的混合均匀度更高,且进行台架试验得出的结果符合上述分析。得出优化后结构的刚度和混合均匀性均优于优化前,验证了结构优化的可靠性。

焦炭塔建模与数值计算的研究进展

综述焦炭塔的生焦模型、焦炭塔的模拟方法(包括计算流体力学、有限元分析、流程模拟)以及石油焦化过程的反应动力学研究进展,指出验证反应动力学模型的普适性,发展动态混合模拟方法,开发石油焦化工艺模型是焦炭塔建模与数值计算的发展方向。

基于Ansys Workbench的研磨仪连杆优化设计

为解决现有研磨仪连杆在设计使用年限内出现断裂失效的问题,对连杆进行了结构优化设计。首先,对连杆所属曲柄滑块机构进行动态静力分析,求解出连杆在1个运动周期内受到的外力,以此作为后续连杆强度分析的理论依据;其次,使用Ansys Workbench完成连杆的静力学强度分析和疲劳强度分析,确定连杆失效是由于疲劳强度不足造成的;最后,以连杆质量最轻为优化目标,以满足疲劳强度要求为约束条件,使用响应面法对连杆进行优化设计。优化设计确定了合适的过渡圆角半径、薄端圆环厚度和杆身宽度。仿真结果表明,优化后连杆受到的极限拉伸等效应力最大值降低了58.7%,疲劳寿命增加了1.4倍,能够满足使用要求。

桥梁健康监测系统在线结构分析及状态评估方法

为实时在线评估桥梁结构实测荷载与响应状态的相关性,提出桥梁健康监测系统的在线结构分析及状态评估方法。编制有限元分析程序内核,在程序内核中内嵌桥梁结构有限元模型,通过授权的数据库接口,读取健康监测系统中的实时荷载数据,对荷载数据进行统计分析,然后计算结构的理论响应值,并与健康监测系统中的结构实测响应值进行对比,对结构行为进行评估。某桥主桥为主跨460m的五跨连续双塔双索面半飘浮体系斜拉桥,应用该方法对该桥进行在线分析和状态评估,评估结果显示,根据实测荷载分析得到的结构响应和实测结构响应吻合较好,结构荷载和响应具有线性相关性,结构运营正常。

抛石挤淤成堤断面形态研究

采用极限平衡分析法和有限元数值模拟方法研究抛石挤淤成堤的厚度和断面形态。研究表明,抛石挤淤的深度与淤泥的性质、抛石的容重等有关,淤泥性质越差、抛石容重越大,越有利于抛石挤淤;当各种参数已知时,可根据抛石露出原始淤泥面的高度推测出抛石挤入淤泥中的深度;抛石挤淤成堤的断面形态为淤泥面上的正梯形和淤泥面下的近似倒梯形的组合。深圳湾滨海某抛石挤淤填筑海堤厚度和断面形态的极限平衡分析和有限元数值模拟结果与实际探地雷达的检测结果非常相似,证实了理论分析的正确性以及探地雷达检测结果的可靠性。

基于智能材料的液晶显示器主动拆卸结构设计方法研究

将形状记忆材料作为液晶显示器支架之间的主动拆卸单元,运用ADSM方法对液晶显示器支架进行了重新设计。提出了液晶显示器支架主动拆卸设计原则,建立了主动拆卸单元的力学分析模型,利用ABAQUS优化了主动拆卸单元在液晶显示器支架上的布置位置,确定了主动拆卸结构的最优尺寸及其在支架结构中的布置位置,通过实验对液晶显示器支架主动拆卸结构的尺寸、位置及拆卸效果进行了验证。

民族药白花丹叶中的元素含量及季节动态变化研究

采用微波消解-ICP-OES 法同时测定1～12月不同采收期野生白花丹药材叶中无机元素含量，并采用相关性分析、主成分分析和聚类分析法对测定结果进行分析。结果表明：Al ，B ，Fe ，Mo ，Sn ，Ti ，V ，Cu ，Ni ，Cd ，Mn ，Si 元素为白花丹的特征无机元素；Mo ，P ，Pd ，Fe ，Al ，Sn ，Ti ，V ，B ，K 各元素相互紧密联系，并与 Ca ，Sr 拮抗；7～10月的白花丹叶中的元素含量可视为同质。

双分数槽集中绕组低速潜油电机的设计分析

针对传统潜油电机需要配备减速器才能驱动潜油螺杆泵的不足,提出了一种驱动潜油螺杆泵的双分数槽集中绕组低速潜油电机,电机定子采用空间相距特定角度的两套分数槽集中绕组。根据特殊的绕组结构,对电机在不同时刻的磁势进行分析,表明电机能够产生恒定的电磁转矩。利用有限元法对电机进行二维瞬态场分析,得到了电机在空载和额定负载条件下的磁场分布及相关特性,结果验证了电机在电磁设计上的合理性。所设计电机可实现在不增大电机定子外径的情况下增加电机的极数,降低同步转速,有望实现潜油电机直驱潜油螺杆泵,从而有效降低整个采油系统的成本,抽油质量大为提升,对整个系统的节能具有重要意义。

AZ31镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究

等通道转角挤压工艺(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)是通过剧烈塑性变形改变微观组织结构生产超细晶粒材料的材料加工方法,工件变形的均匀性一直是ECAP工艺过程中影响材料性能的主要原因之一。采用空间转换法实现了AZ31镁合金多道次ECAP挤压过程中有限元分析相关场量的准确传递,完成了四种不同挤压路径ECAP多道次挤压工艺的有限元模拟,获得了相应挤压件累积等效应变的分布规律。研究确定了经过四道次ECAP挤压以后等效应变累积最为均匀的挤压路径。通过微观组织观察和室温拉伸力学性能实验探讨了不同路径多道次ECAP挤压AZ31镁合金的组织性能变化规律。分析结果表明通过合适的变形路径可以获得细小而均匀的微观组织,当材料的应变累积均匀时,其力学性能也较好。

基于扩展有限元法的部分斜拉桥索鞍抗裂性分析

为研究部分斜拉桥混凝土索鞍的应力分布规律、优化索鞍的钢筋配置,以宁江松花江特大桥为背景进行分析。采用MIDAS Civil建立全桥空间杆系模型分析桥梁整体受力特性,再基于ABAQUS建立索塔及索鞍实体单元模型,分别采用扩展有限元方法和混凝土塑性损伤本构模型对混凝土索鞍进行数值分析。结果表明:1部分斜拉桥混凝土索鞍在斜拉索索力作用下将产生贯穿孔道的劈裂裂缝;建议增大钢筋直径或者加密水平钢筋间距;2在斜拉索作用下索鞍结构外形突变处产生应力集中,主压应力值超过C50混凝土的抗压强度标准值,建议增设倒角或者圆角;3扩展有限元方法可以较好地预测裂缝的发生与扩展,与混凝土非线性分析的结果基本一致,但在裂缝处的应力场计算有所差异。

XAD树脂分组土壤富里酸的研究

溶解有机质DOM(Dissolved Organic Matter)是存在于陆地和水生生态系统中的一种重要化学组分,在生态系统中具有重要的环境意义。将DOM按一定的性质及相似的构造特征进行细分,有利于准确把握DOM的结构和性质特征。为了完善现有的DOM分离方法,利用XAD-8树脂对富里酸进行分离,并引入渗透膜对组分进行除盐,改变了以往由于盐分过高而导致分离后的组分无法冷干的局面。对分离后的组分进行元素分析和红外光谱表征。结果表明,3种疏水性组分中,HON的脂肪烃含量最高,疏水性也最强。亲水性组分中HIB的芳香族物质含量高于HIA。另外HOB中的羧基含量较少,含有较多的烷氧基化合物,而HOA组分主要由羧基化合物组成。

风力机复合材料叶片静强度分析与铺层设计

文章采用有限元方法层合板模型分析风力机叶片在气动力、离心力和重力载荷下的静强度,气动力由动量-叶素理论获得并采用接触对加载,结果表明气动力是影响叶片强度的主要载荷,其次是离心力和重力,后二者可忽略;铺层方向测试表明:纤维沿展向铺层最佳,沿切向最差;铺层方向组合和变厚度叶片分析表明:铺层沿展向略微交错强度高于不交错;8个铺层方案对比获得最佳方案为从根部到梢部依次采用实心、5mm和3mm铺层,最小变形和应力接近极限情况。

胶乳离心机高速转子动力学特性分析

研究了胶乳离心机转鼓有限元建模,建立了转子系统实体模型,讨论了支承弹簧刚度与阻尼,计算了临界转速及振型,分析了陀螺效应及支承刚度对临界转速的影响,对计算结果进行了实验验证。结果表明,有限元计算值与实测值接近,转鼓的陀螺效应影响不能忽略,临界转速随着弹性支承刚度增加而增大,研究方法及分析结果对碟片离心机结构设计、动力学分析与优化等具有指导意义与借鉴价值。

电主轴阶梯动态过盈量对主轴扭矩传递能力的影响

以GD-Ⅱ型电主轴为研究对象,首先根据动静态过盈理论初步确定过盈形式和过盈量的大小,然后采用有限元方法对电主轴连接结构进行三维建模,研究不同主轴转速条件下,电主轴初始过盈量的变化对主轴与转子间接触面的应力分布和扭矩传递能力的影响规律。通过分析发现,随着主轴转速的升高,接触面应力和扭矩的传递能力不断减小,且主轴转速越高,扭矩减小越快,研究结果表明,采用ф66H6/s6和ф65.9H6/t6的阶梯过盈量能较好地满足工作要求。

单囊式空气弹簧建模及其固有特性仿真研究

利用Pro-E与Ansys软件对单囊式空气弹簧进行实体建模,讨论模型有限元处理方法,验证网格划分的可用性.采用Ansys软件求解出单囊空气弹簧分别在初始充气压强为0.2、0.3和0.4 MPa时的各阶固有频率值,结果表明,随着初始充气气压的增高,空气弹簧的各阶固有频率均有所提高.由此可通过改变空气弹簧初始充气压力来调节空气弹簧工作时的固有频率,充分利用空气弹簧的特性为工程应用服务.进一步对单囊空气弹簧进行模态响应仿真分析,给出初始气压为0.2 Mpa下1～4阶空气弹簧振型图,找出所建空气弹簧模型的薄弱点,该研究对深入开展空气弹簧结构优化设计有借鉴意义.

瑞利阻尼参数对瑞利波作用下场地动力响应的影响

为研究地震中Rayleigh波对地表浅层土体的响应特征,针对Lamb问题的模型工况开展有限元动力分析,验证有限元法精确模拟Rayleigh波作用效应的可行性。以厦门地区浅层的素填土及粉质黏土为研究对象,采用摩尔-库仑本构模型,结合Rayleigh阻尼,并在模型的底部和边界上采用黏性边界,采用有限元法考察Rayleigh阻尼中质量比例阻尼系数α和刚度比例阻尼系数β对响应特征的影响规律。研究表明:有限元动力分析可以模拟Rayleigh波作用下的远场动力问题,能取得与Lamb问题解析解较为一致的解答,同时还可以捕捉P波和S波的到达时间;α的变化对素填土和粉质黏土中Rayleigh波的传播特征基本没有影响;β的变化不会影响传播速度,但影响波的振幅,β是Rayleigh阻尼的主控参数。该结论可为采用有限元法研究Rayleigh波对浅埋结构物的地震动力响应提供理论基础和科学依据。

带环形防晃板的圆柱储液罐三维晃动动力特性研究

文章基于声学模型算法,采用膜单元与声学单元耦联方法,建立了储液罐三维晃动动力学模型。以有限元软件ABAQUS为平台,编制相应程序,分析圆柱型储液罐液体晃动自然频率、模态,计算不同环板参数对储液罐动力特性的影响,并将其与理论解进行对比分析以验证该方法的正确与可行性。结果表明:隔板具有明显的防晃作用,液体晃动特性与环板相对半径大小及相对位置具有一般规律性。

基于ANSYS二次开发的减速器箱体有限元分析系统的研究

把Visual Basic6.0和ANSYS有机结合起来,开发了减速器箱体的参数化有限元分析系统。借助Visual Basic6.0开发友好、方便、易用的人机交互界面,对难以理解和掌握的ANSYS命令流进行后台封装,用户只需输入减速器箱体模型的基本分析参数和载荷参数,系统便可以自动生成APDL命令流文件,并在后台调用分析程序对减速器箱体进行静力学分析和模态分析,最后得到用户关心并且容易查看的分析结果。这样极大的减小了减速器箱体研究和设计的工作量,提高了工程设计的效率。

老年前期人红细胞压积参考值与中国地理因素的关系

运用相关分析和回归分析的方法，研究了老年前期人红细胞压积参考值与地理因素的关系．结果在明海拔高度是影响红细胞压积参考值最主要的因素．

基于应力刚度约束的连续体双向渐进结构优化

为了使结构优化更好地模拟实际情况,在分析了有限元理论和材料力学关系的基础上,找出了约束之间的本质联系,提出了基于应力、刚度双重约束的渐进结构优化方法。同时,将单元生死技术引入结构优化中。根据有限元分析结果,在杀死低效能单元的同时,在高效单元周围增加单元,实现了结构的双向渐进优化。最后,数值算例表明该方法的有效性,改善了优化结果,提高了优化效率。