有限元分析论文

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机械设计制造及自动化毕业论文-风力机叶片的有限元分析

机械设计制造及自动化毕业论文-风力机叶片的有限元分析

风力机叶片的有限元分析学生姓名:1111 专业班级:机械设计制造及其自动化2008级10班指导教师:朱仁胜指导单位:机械与汽车工程学院摘要:通过Solidworks软件对3MW风力机叶片进行建模,然后基于ANSYS 和Workbench分别对其进行模态分析和流固耦合分析,其中流固耦合分析中的结构静力分析部分也使用到了ANSYS Mechanical APDL。

其中模态分析结果表示:叶片的振型以摆振和弯曲为主,其一阶模态频率分别为 0.34Hz,能顺利的避开外在激励频率,避免了共振现象的发生。

流固耦合分析对额定风载进行了数值模拟仿真,通过结构静力分析,对叶片的受力,变形情况有了一个基本的了解,其中叶片在额定风载情况下的最大应力为56MPa,远远低于其实测拉伸强度的720MPa。

在11级风载下的应力云图显示其所受的最大应力为83.8MPa,满足其材料的强度要求。

该分析对进一步的疲劳分析和优化设计等提供了参考和依据。

关键词:叶片建模;模态分析;流固耦合分析;结构静力分析1Abstract:Through the Solidworks software build the blade model which power is 3 MW. Then based on the ANSYS and Workbench software,the analysis of modal and fluid-structure interaction.Andthe Static structural analysis is used the ANSYS Mechanical APDL too.The modal analysisresults show that the vibration modes of this blade are presented as Shimmy and bending,Thefirst modes frequency is 0.34Hz.And it can avoid the external excitation frequencywell,Avoid the resonance phenomenon occurs.The analysis of fluid-structure interaction havedo a numerical simulation about Rated wind load,through the Static structural analysis wehave a basic understanding of the stress and deformation about the blade. And the maximumstress of the blade is 56MPa under the rated wind load.Far lower than the Measured tensilestrength of 720MPa.And under the 11 rating wind load.The stress cloud show that maximumstress is 83.8MPa,Meet the strength of the material requirements.This analysis providesa reference and basis for further fatigue analysis and optimization design.Keywords:Blade modeling;Modal analysis;Fluid-structure interaction analysis;Static structural analysis31 概 述风能是地球表面大量空气流动所产生的动能,风能量具有取之不尽、用之不竭、就地可取、不需运输、广泛分布、不污染环境、不破坏生态、周而复始、可以再生等诸多优点。

基于abaqus的ujoint有限元分析有限元分析论文大学论文

基于abaqus的ujoint有限元分析有限元分析论文大学论文

有限元分析课程论文课程名称:有限元分析论文题目:ujoint有限元分析学生班级;学生姓名:任课教师:学位类别:评分标准及分值选题与参阅资料(分值)论文内容(分值)论文表述(分值)创新性(分值)评分论文评语:总评分评阅教师: 评阅时间年月日注:此表为每个学生的论文封面,请任课教师填写分项分值基于abaqus的ujoint有限元分析摘要:万向传动装置在汽车中起到了传递扭矩的关键作用,在abaqus中导入ujoint实体模型,之后对其进行坐标系建立,wire 建立,以及各部件之间的连接关系的建立,最后对该模型施加边界条件,令其运动。

关键词:abaqus、有限元、ujoint一问题的描述对导入的ujoint在所有步骤完成后,施加力:在stepinitial:均设为0;step SPIN:doundary1:限制除UR2的所有,且把UR2值设为:pi。

在boundary2 中,限制UR1和UR3自由度。

二在abaqus中导入ujoint实体模型启动abaqus CAE,在文件下拉菜单中选择:import ,选择最终文件位置or 输入ws_connector_ujoint.py.inp打开文件ujoint。

(如下图所示)2.1 创建坐标系单机操作界面中的tool,从下拉菜单中选择datum,再出来的窗口中选择coordinate,3points。

首先选择origin,在选择x正方向,Y正方向、z正方向。

创建完成。

2.2创建VERT和CROSS之间的2坐标系。

根据 2.1所述操作步骤创建坐标系V-C 和V-G (VERT和GROUND)。

Notice:1、创建过程中为了清晰分辨,可将IN的suppress,创建完成后再将其resume。

其他同样2、在V-C和I-C中,x轴与cross转动所绕轴平行。

根据2.1所属步骤创建I-C 和I-G. 结果如图;2.3 定义connector geometry1. 2.3.1 创建disjoint型wire在选项中选择interaction,在所出现窗口中点击Create Wire Feature tool.,在所出现的窗口中选择Disjointwires,单机添加要成wire的点。

钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析

钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析

钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析摘要:钢箱梁桥面的吊装设计与有限元分析是桥梁工程领域中一个重要且复杂的研究课题。

随着现代桥梁建设的不断发展,吊装技术的应用越来越广泛,钢箱梁桥面的吊装工作也成为施工阶段不可或缺的环节。

因此,开展钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析的研究对于确保吊装过程的安全、高效和质量具有重要的背景意义。

本论文旨在研究钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析。

本研究对于提高桥梁施工安全性和效率具有重要的指导意义。

关键词:钢箱梁、吊装设计、有限元分析、桥梁施工一、钢箱梁桥面吊装设计的关键步骤1.吊装方案确定在吊装设计之前,需要根据实际情况确定吊装方案。

首先,根据钢箱梁的几何形状和重量,选择适当的吊装设备和工具。

可能的吊装设备包括起重机、吊车、塔吊等。

其次,确定吊装点的位置和数量。

吊装点的选择应考虑到梁体的强度和稳定性,避免对梁体造成过大的变形或损坏。

同时,吊装点的位置应均匀分布,以保证梁体的平衡和稳定性。

最后,确定吊装过程中的安全措施,如设置临时支撑、安全围栏、警示标识等,以确保施工过程的安全。

2.吊装参数计算吊装参数计算是吊装设计的重要步骤。

首先,需要确定吊装点的位置,一般选择位于梁体的强度较高的部位。

然后,进行吊装索的张力计算。

吊装索的张力应根据梁体的重量、几何形状和吊装设备的额定起重能力来确定,以确保吊装过程中的安全性。

此外,还需要计算吊装设备的额定起重能力,确保其能够满足吊装过程中的荷载要求。

3.吊装工艺设计吊装工艺设计是指确定吊装的具体步骤和顺序。

首先,需要考虑吊装设备的位置和布置。

吊装设备应放置在合适的位置,以便进行梁体的吊装和安装。

其次,确定吊装索的连接方式。

吊装索可以通过吊装吊环、吊装绳索或吊装链条等与梁体连接。

连接方式的选择应根据梁体的形状、重量和吊装设备的类型来确定。

最后,需考虑吊装过程中可能出现的风险和难点,并提出相应的解决方案。

例如,在吊装过程中,可能存在空间限制、风力影响或其他施工条件限制,需要采取相应的安全措施和施工技术,确保吊装过程的顺利进行。

有限元分析小论文

有限元分析小论文

有限元分析小论文有限元分析是一种基于数值计算的工程分析方法,用于研究结构在外载荷作用下的应力、变形、振动等特性。

该方法通过将结构分割成有限个小元素,对每个小元素进行单独分析,再将各个小元素的结果组合起来得到整个结构的响应。

本文将从有限元分析的原理、应用和优缺点等方面进行论述。

有限元分析的原理是以连续体的离散为基础,将结构分割成很多小单元,每个小单元的物理特性可以通过有限个参数进行描述。

然后,根据力的平衡关系和物体运动学等基本理论,可以得到每个小单元的受力和运动情况。

最后,将所有小单元的受力和运动结果组合起来,得到整个结构的响应。

有限元分析在工程领域有广泛的应用。

首先,它可以用于研究结构在静态或动态加载下的应力和应变分布情况。

例如,在计算机辅助设计中,可以通过有限元分析预测结构在不同载荷下的变形情况,帮助工程师优化结构设计。

其次,有限元分析还可以用于模拟材料的行为和响应。

例如,在材料科学领域,可以通过有限元分析研究材料的强度、疲劳寿命等特性。

此外,有限元分析还可以用于求解流体力学、热传导等问题。

然而,有限元分析也存在一些局限性。

首先,该方法需要将结构分割成有限个小单元,因此分割的大小和形状会对结果产生影响。

如果分割不合理,可能导致结果不准确。

其次,有限元分析需要对结构的物理特性进行建模和输入,这对分析人员的经验要求较高。

最后,有限元分析的计算量较大,在分析大型结构时可能需要较长的计算时间。

综上所述,有限元分析是一种重要的工程分析方法,能够帮助工程师研究结构的响应和行为。

虽然该方法存在一些局限性,但它仍然是解决工程问题的一种有效工具。

随着计算机技术的不断发展,有限元分析的精度和效率也将进一步提高。

连续刚构桥施工有限元计算和稳定性分析论文

连续刚构桥施工有限元计算和稳定性分析论文

4.2.5网格划分网格划分实际上就是结构离散化,即将结构离散为若干个具有有限个自由度的单元的集合体,并将分网前只具有结构几何特征的几何模型转变成结构的物理模型(有限元模型),物理模型就具有了与原结构相似的材料性能、力学特征等物理特性。

所谓的“相似”,是因为建立有限元模型时,总是要根据结构原型的力学特征采取一些假设条件进行简化处理。

所以,两者在一定精度范围内总是等效的或近似的,不可能完全一样。

在建立结构精细空间计算模型时,除满足上述原则外,尚有一个关键问题必须解决,即在进行单元的更详细划分时,如何把握一个合适的尺度。

因为不同精度的结构计算单元本身对单元的划分精细程度有不同的要求,目前学术界对这一问题还未给出定量的规定,仅给出了定性的原则:单元的划分不可过粗,这样不能保证足够的计算精度:一味的进行详细的单元划分也是不可取的,详细的单元划分将使计算单元数大幅增多,计算所需的计算机资源也将大大提高,当单元划分细到一定程度时,再进行细分单元对计算精度的提高效果已不很明显。

本文在对上述问题进行综合考虑后,通过扫略单元划分方法对其进行划分,网格划分完的有限元模型如图4—5所示,单元划分总数:27907个,其中solid65混凝士单元22739个,link8预应力钢筋单元5168个。

图4.5有限元模型网格划分4-3加载有限元分析的主要目的是考查结构或构件对一定荷载作用的响应。

因此,在分析中指定合适的荷载条件较为关键,在Ansys中,荷载包括边界条件和外部或内部作用力函数,荷载共分为六类:DOF约束、力、表面荷载、体积荷载,惯性荷载。

在结构分析中这六类荷载依次表示为:位移和边界条件、力和力矩、压力、质量、重力加速度或角速度角加速度。

本文所涉及到的荷载主要有边界条件、质量、重力加速度、压力。

本文将悬臂施工的待浇段混凝土的重量作为面压力(表面荷载)作用于前一阶段刚浇注完成并张拉了预应力柬的节段上,预应力是作为实常数中以初始应变的形式给出,鉴于在实际施工过程中,它是施工工艺的一个重要环节、是实现悬臂施工方法的决定性荷载,所以在此仍然作为荷载形式加以说明。

有限元分析设计论文

有限元分析设计论文

一、问题描述。

图4-4所示为一直齿圆柱齿轮,图4-5为其1/2纵截面的结构示意图,试对该齿轮进行模态分析。

齿轮材料参数:弹性模量E=220GPa;泊松比=0.3;密度=7800kg/m3图4-4 直齿圆柱齿轮结构示意图图4-5 齿轮1/2纵截面结构示意图二、单元类型的选择与设定(说明理由),材料属性指定。

该问题属于模态分析问题。

在分析过程中先建立其中一个轮齿的几何模型,再循环生成整体齿轮,选择SOLID90单元进行模态分析求解。

齿轮的模态分析需要创建三维实体模型,选择单元类型的时候一般选择实体模型Structural Solid来创建齿轮,单元类型选择对复杂形状具有较好的适应性的20节点的Brick 20node 95。

材料属性题目已指定:弹性模量E=220GPa,泊松比=0.3,密度=7800kg/m3。

1.定义工作文件名和工作标题。

1)选择Utility Menu︱File︱Change Jobname命令,出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM]Enter new jobname输入栏中输入工作文件名EXERCISE1,单击OK按钮关闭该对话框。

2)选择Utility Menu︱File︱Change Title命令,出现Change Title对话框,在输入栏中输入MODAL ANALYSIS OF A GEAR,单击OK按钮关闭该对话框。

2.定义单元类型1)选择Main Menu︱Preprocessor︱Element Type︱Add/Edit/Delete命令,出现Element Types对话框,单击Add按钮,出现Library of Element Types对话框。

2)在Library of Element Types列表框中分别选择Structural Solid、Brick 20node 95,在Element type reference number输入栏中输入1,如图4-6所示,单击OK 按钮关闭该对话框。

血管支架结构有限元模拟与分析

血管支架结构有限元模拟与分析

随着我国经济水平的发展、人民生活水平的提高、饮食结构的改变及人口迅速老龄 化,心血管病的发病率和死亡率呈上升趋势,是全球上升较快的国家。据统计,我国心 血管病和脑卒中的总发病率和死亡率已超过许多发达国家。1999年我国农村和城市男性 35~74岁人群中心血管病总死亡率分别为413/10万和389/10万,冠心病死亡率分别为 64/10TY和106/10TY,脑卒中死亡率分别为243/10万和217/10万;而同期美国同年龄段男 性人群心血管病总死亡率为360110万,冠心病和脑卒中死亡率分别为230110万和41/10TJ
CAE software ANSYS is used to analyze the dilatation of the IleW stent.After several
modifications,a new type of stent with no-dogboning is designed.
Key Words:Endovascular Stent;Structure Designing;Finite Element Method
Abstract
Coronary stents are generally tubular-shaped expandable devices which function to hold
open a segment of a blood vessel.They are particularly suitable for use to support and hold
血管支架结构有限元模拟与分析
m。所以,我们要改变既往“我国心血管病发病率和死亡率低于发达国家”的认识误区。 并且要清醒地认识到以冠心病为主的心血管病已成为我国一个重要的公共卫生问题,对 冠心病的治疗方法和相关器械的研究已成为相关科学家们研究的热点之一。

ansys 论文

ansys 论文

计算力学结课论文(普通高等教育)论文题目 ANSYS 有限元分析学 院专业名称班 级学 号姓 名指导教师 赵东 职 称ANSYS软件介绍ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAE工具之一。

ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。

因此它可应用于以下工业领域:航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。

软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型;分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示(可看到结构内部)等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料。

该软件有多种不同版本,可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上,如PC,SGI,HP,SUN,DEC,IBM,CRAY等。

ANSYS软件提供的分析类型1.结构静力分析用来求解外载荷引起的位移、应力和力。

静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显著的问题。

ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析,而且也可以进行非线性分析,如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。

钢结构优化的有限元【论文】

钢结构优化的有限元【论文】

钢结构优化的有限元1工程机械钢结构设计的特点工程机械是指施工建设机械的总称,其种类繁多并且被广泛应用于城市建设、道路桥梁、农林水利、工业生产以及国防设施等领域。

工程机械设备主要是由整体构架、控制系统、变速装置、传动机构、防护润滑等系统等部分组成。

本文主要以公路架桥机为研究对象分析其钢结构的设计要点,其中公路架桥机的主体钢结构为横梁,传动机构为天车,主要控制系统包含液压系统和电气系统,公路架桥机的主梁是确保整个工程机械运作的重要组成部分,因此在进行主体钢结构设计时需要仔细分析主梁的结构受力特点。

公路架桥机的主要工作原理是利用运梁车将需要安装的混凝土梁移动到公路架桥机的尾端,此时的混凝土梁和设置在架桥机两端的前后天车为公路架桥机纵向移动的配重。

在运梁的过程中使用公路架桥机的液压控制系统将其纵向移动到桥梁待安装的部位,然后再使用前后天车分别吊起混凝土梁的前后端,运用电气控制系统调整天车运梁的平均速度确保其匀速地向前移动。

当混凝土梁完全进入公路架桥机下方的轨道时,利用前后天车吊起混凝土梁继续纵向移动混凝土梁至公路架桥机前支腿和中支腿之间,此时收缩后支腿液压缸使后支腿离开地面,然后启动公路架桥机横向移动的控制系统,移动公路架桥机到混凝土梁安装位置,最后调整桥梁接口位置使混凝土梁安装就位。

在安装混凝土梁的过程中,公路架桥机的主梁的钢制框架结构承担主要荷载,每一条钢梁的受力形变都关系着桥梁安装是否能够安全有效地进行,因此需要科学合理地判断钢结构的材料属性以及利用有限元分析的方法研究主梁框架结构的受力特点,从能够合理的优化公路架桥机的主梁钢结构,做到刚度和强度在稳步提升的前提下最大限度的节省资源。

2结构优化时的有限元分析随着我国计算机技术的迅速普及和工程科技的快速发展,有限元分析在工程机械钢结构设计和优化的过程中起到了越来越重要的作用,尤其是在工程机械的自动化水平日益提高的今天,有限元分析已然成为了解决复杂的工程力学分析计算问题的首要途径。

带轮淬火过程的有限元分析(毕业设计说明书论文模板)

带轮淬火过程的有限元分析(毕业设计说明书论文模板)

带轮淬火过程的有限元分析摘要【为分析带轮淬火过程中的各场量变化情况,利用ANSYS的热分析功能对带轮进行瞬态热传递分析。

以采用实体单元离散带轮模型及设定时间历程变量的方法来研究锻造带轮在终锻后进行淬火的过程,分析其表面到中心各个部分的温度变化。

】关键词:淬火,数值模拟,有限元法,热分析Belt wheel quenching process based on finite element analysisABSTRACT【Analysis of quenching process for belt wheel in the field variation, The use of ANSYS thermal analysis function of belt wheel for transient heat transfer analysis. By using the solid element discrete belt wheel model and setting the time history variable approach to the study of forging belt wheel in the end after forging quenching process. Analysis of the surface to the center of the various parts of the temperature change.】KEY WORDS: Quench,Numerical simulation,The finite element method,Thermal analysis目录前言 (1)第1章问题描述 (3)1.1 设置带轮初始条件 (3)第2章问题的分析 (5)2.1 瞬态热分析 (5)2.2 分析模型的选择 (5)2.3求解的问题 (6)第3章带轮瞬态热分析的求解过程 (7)3.1 建立工作文件名和工作标题 (7)3.2 定义单元类型 (7)3.3 定义材料性能参数 (8)3.4创建几何模型、划分网络 (9)3.5加载求解 (20)3.6查看求解结果 (23)第四章命令流文件 (36)第五章实验结论 (42)谢辞 (43)参考文献 (44)附录 (46)外文资料翻译 (47)前言【有限元法是以电子计算机为手段的“电算”方法,它以大型问题为对象,未知的个数可以成千上万,因而为解决复杂的力学问题提供了一个有效的工具并被广泛应用于分析其他各种问题,尤其是热分析中的场问题,甚至成了该领域主要的分析方法。

有限元分析结课论文

有限元分析结课论文

有限元分析课程论文题目平面结构静力有限元分析姓名李涵学号1403180608学院机电工程学院班级________ 过控05班2016年12月20日摘要:本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析平面带孔平板收到平面静力时的应力分布状态我们遵循对平板结构进行有限元分析的方法,建立了一个完整的有限元分析过程。

首先是建立结构模型,然后进行网格划分,接着进行约束和加载,最后计算得出结论。

输出各种图形供参考。

通过本文,我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用,使用方法有个初步的认识。

关键字:Ansys 静力分析有限元目录一、引言,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4' 」I I—I 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ~二、前处理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 5- *■、口J ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,三、计算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 9- 、卜I '丿['------ 555555555555555555555555 7四、后处理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 11I 1 / I—I ———L-^ ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1 1五、命令流,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 13六、总结,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 14 /、、)匕八口,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I一、引言有限元方法发展到今天。

已经成为一门相当复杂的实用工程技术。

有限元分析的最终目的是还原一个实际工程系统的数学行为特征。

即分析必须针对一个物理原型准确的数学模型。

模型包括所有节点、单元、材料属性、实常数、边界条件以及其他用来表现这个物理系统的特征。

ANSYS(analysis system)是一种融结构、热、流体、电磁和声学于一体的大型CANE通用有限元分析软件,可广泛应用于航空航天、机械、汽车交通、电子等一般工业及科学研究领域。

有限元分析毕业论文

有限元分析毕业论文

有限元分析毕业论文有限元分析毕业论文毕业论文是研究生阶段最重要的学术任务之一,对于工程类专业的学生来说,有限元分析是一个常见的研究方向。

有限元分析是一种数值计算方法,通过将复杂的物理问题离散为有限数量的小元素,再通过数学方法对这些小元素进行计算,从而得到整个系统的行为和响应。

在工程领域,有限元分析被广泛应用于结构力学、流体力学、热传导等领域。

首先,有限元分析毕业论文的引言部分应该简要介绍研究背景和目的。

例如,如果研究的是某种材料的力学性能,引言可以从介绍该材料的重要性和应用领域开始,然后阐述目前对该材料力学性能研究的现状和不足之处,最后明确本论文的研究目的和意义。

接下来,论文可以介绍有限元分析的基本原理和方法。

有限元分析的核心是将复杂问题离散为小元素,每个元素的行为可以用简单的数学模型描述。

这些元素组成了整个系统的有限元模型,通过求解这个模型得到系统的响应。

在介绍有限元分析的基本原理时,可以引用一些经典的理论和公式,例如虚功原理、有限元离散化方法等。

然后,论文可以详细介绍研究对象的建模和参数设置。

在有限元分析中,准确的模型和参数设置对于研究结果的可靠性和准确性至关重要。

研究对象可以是一个结构件、一个材料样品或者一个流体系统,根据具体情况选择合适的建模方法和参数设置。

例如,如果研究的是某种材料的力学性能,可以通过实验测试获得材料的力学参数,并将其作为有限元模型的输入。

接下来,论文可以介绍有限元分析的求解方法和计算过程。

有限元分析的求解过程可以分为预处理、求解和后处理三个步骤。

预处理阶段主要包括建立有限元模型、设置边界条件和加载条件等;求解阶段是通过数值计算方法求解有限元模型得到系统的响应;后处理阶段是对求解结果进行分析和解释。

在介绍求解方法和计算过程时,可以结合具体例子进行说明,以增加论文的可读性和实用性。

最后,论文可以通过对研究结果的分析和讨论来验证研究的有效性和可靠性。

分析和讨论可以从多个角度进行,例如对比实验结果、敏感性分析、参数优化等。

有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)

有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)

有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)车架作为汽车的承载基体,安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成,承受着传递给它的各种力和力矩。

车架工作状态比较复杂,无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算,而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析,从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。

以下是我们为你准备的6篇有限元分析论文,希望对你有帮助。

有限元分析论文范文第一篇:油罐运输车的有限元分析及优化摘要:为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求,运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析。

结果显示,罐体结构的应力小于材料的屈服应力,在满足使用要求的基础上,采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化。

关键词:油罐运输车;有限元分析;尺寸优化伴随着世界经济持续发展,石油、天然气的需求逐步增加,油罐车作为短途运输交通工具发挥着重要的作用。

存在部分结构不合理和整车质量过重现象及潜在运输的危险性,同时使得运输成本增加。

因此基于CAD/CAE技术对整车进行结构分析与轻量化设计,可以提高产品的科技含量,为企业以后的生产提供设计指导。

1罐车有限元模型的建立1.1单元类型的选择罐体单元主要采用单元类型中的壳单元来划分网格,车架部分由于用梁单元不能分析应力集中问题,所以同样采用壳单元来划分车架网格,这样可以准确地得出分析结果。

罐体的单元选用四边形壳单元(QUAD4),在几何形状复杂的位置可以采用少量的三角形单元(TRIA3)来过渡,以满足总体网格质量的要求,通常要求三角形单元占总单元数的比例不超过5%【2】.罐体以及车架的单元全部为10mm尺寸单元。

1.2罐体与车架连接方式罐体与前后封头、罐体与防波板以及加强板与相应连接部件之间用节点耦合的方式模拟焊接。

大梁与副车架之间的连接采用ACM单元。

ACM单元模拟的是一种特殊的焊接方法(AreaContactMethod),不同于刚性单元结点连接的方法。

(机械制造及其自动化专业论文)大型薄壁零件装配误差有限元分析

(机械制造及其自动化专业论文)大型薄壁零件装配误差有限元分析

大型薄壁零件装配误差有限元分析摘要在机械、船舶、航空航天等领域中有许多薄壁零件,它们主要由各种薄型板、腔体和加强筋条构成,结构复杂,一般认为零件最大尺寸大于2m,且零件厚度与零件最大尺寸比小于5%即属于大型薄壁零件。

600MW超临界汽轮机组低压缸体由各种薄型板、加强筋、支承梁和叶片等构成。

缸体尺寸较大,直径约为6m。

上下爿缸体装配后,高约为7m。

而缸体壁厚较薄,约为32mm。

因此,600MW超临界汽轮机组低压缸体属于典型大型薄壁零件。

由于体积大、总体刚性较差,薄壁零件在装配过程中极易在重力、夹紧力的作用下产生变形,采用传统的装配工艺方法已难以保证其装配精度要求。

针对超临界600MW机组低压缸体在装配过程中出现的垂直中分面间隙过大、裙座接触不良和通流间隙超差等装配问题,文章首先在理论上分析零件定位方式和各种装配工艺对薄壁零件装配精度的影响,并利用提出的装配工艺评价原则对缸体总装配工艺进行了设计和评价。

接触问题由于其边界非线性,即使是弹性光滑接触问题,采用数值方法分析求解也有很大的难度。

缸体装配过程主要通过多体接触分析模拟,文章中详细介绍了接触问题,研究了接触分析的边界条件、接触参数及单元尺寸、形状、网格划分方法,以确立适合缸体零件全装配的三维接触分析有限元模型,从而得到更为精确的计算分析结果。

最后,基于有限元分析软件ANSYS/LS-dyna,模拟了低压缸体总装配过程。

根据不同装配误差问题,分别建立了相应的有限元分析模型。

分析了缸体零件装配变形及其在装配体中的传递情况,确定了缸体变形部位以及变形趋势并量化了具体的变形量,为装配工艺的改进提供了依据。

关键词:汽轮机缸体,接触问题,装配变形,误差传递 THE FINITE ELEMENT ANALYSIS OF ASSEMBLY ERROR FOR LARGE THIN-WALL PARTABSTRACTLarge-scale thin-wall part is used wildly in mechanical, ship, aviation& aeronautic industries.Many parts have thin-wall (shell)、cavity and rib enforcement,complex structure. Generally speaking, large-scale part refers to those structure the largest size of part is more than 2m and the ratio of wall thick and largest part’s size is less than 5%. 600MW stream turbine cylinder is mainly constructed by all kinds of thin-wall、rib enforcement 、bearing bar and lamina. The cylinder’s diameter is almost 6m. The height of cylinder assembled is almost 7m. To some extent, 600MW stream turbine cylinder is some kind of large-scale thin-wall part. Because this kind of part has large volume and bad stiffness, there is serious deformation during processes of assemblying.It’s difficulty to satisfay the assembly error requirements using the old means.Aim at the large middle plane flatness error ,plane contact gap and flow clearance error occurred in the process of 600MW stream turbine cylinder’s assemblage, the article analyzed the parts fixture ways and diversified assembly technics in principle, then designed and evaluated the turbine cylinder assemblage technics by using the assemblage thecnics priciple provided preciously.Because of boundary non-linearity, even it’s the elastic smooth contact question ,it’s very difficulty to analysize with numerical method. The analysis of turbine assembly is mainly involved with polysome contact, so the article particularly introduced contact problem, research on the boundary condition of the contact analysis、contact parameter and element dimension、shape and meshing way to construct the 3D contact analysis FE model suitable for the turbine assembly, and work out more accurate results.Finally,based on the software of ANSYS/LS-dyna,the finite element simulation of the turbine overall assembly is provided. According to the different assembly error problem, the FEA models were constructed with ANSYS. Through the computing of assembly deformation and it’s transferin the assembly parts, the location and deformation trend is verified, the guidance is offered for improvement of assembly thchnics.KEY WORDS: stream turbine cylinder, contact problem, assembly analysis, error propagation上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

有限元分析论文范文3篇

有限元分析论文范文3篇

有限元分析论文范文3篇立柱整机有限元分析论文论文摘要:基于连续体ICM拓扑优化方法,提出了以体积为约束条件,机床的固有频率为目标函数的结构动态设计方法。

为提高拓扑优化的精度,在结构优化过程中,同时也考虑了非设计区域的动态特性。

将该方法应用到XH6650高速加工中心的立柱结构优化中,从而提高了机床的整机动态特性。

论文关键词:拓扑优化;动态设计;动态特性本文针对XH6650高速卧式加工中心进行了整机的CAD/CAE建模和模态分析,根据分析结果确定该加工中心的立柱对整机的动态特性影响最大。

因此,选择加工中心的立柱为对象,基于ICM(independent—continuousmapping)拓扑优化方法,对其结构进行拓扑优化,以通过提高立柱的动态性能来达到提高整机动态性能的目的。

针对立柱结构,文中以结构的固有频率为目标函数,体积为约束的优化模型,在模型的建立过程中,也考虑到了安装在立柱上的主轴箱对其动态特性的影响,把主轴箱用相同的质量块来模拟代替,这样得到的立柱的优化结果,将使整个机床的动态性能得到更好的改善。

1XH6650高速卧式加工中心的CAD/CAE模型与模态分析该加工中心主要结构件由机床床身、立柱、主轴箱、工作台等组成,如图1所示。

整机主要采用8节点单元Solid185对各零、部件进行网格划分,导轨结合面采用测试获得的动刚度和阻尼进行界面连接,螺栓结合面采用梁单元相连接,根据实际边界条件,对该模型中的床身底部进行约束处理。

最终得到整机有限元模型共有21.2万Solid185单元,如图2所示。

为确定加工中心主要结构件对机床动态特性的影响,对整机进行了模态分析,图3~图6是整机前4阶振型和对应的固有频率。

由模态分析结果可以看出,第1阶模态主要是立柱的左右向摆动,整机的振动模态频率为86.45Hz。

立柱和主轴箱等部件作为一个刚体在底座与工作台组成的基础件上部作横向摆动,主振系统是立柱和主轴箱。

因此,该振动频率取决于立柱和主轴箱的y向刚度与质量。

有限元分析ujoint有限元分析论文

有限元分析ujoint有限元分析论文

有限元分析课程论文课程名称:有限元分析论文题目:ujoint有限元分析学生班级;学生姓名:任课教师:学位类别:评分标准及分值选题与参阅资料(分值)论文内容(分值)论文表述(分值)创新性(分值)评分论文评语:总评分评阅教师: 评阅时间年月日注:此表为每个学生的论文封面,请任课教师填写分项分值基于abaqus的ujoint有限元分析摘要:万向传动装置在汽车中起到了传递扭矩的关键作用,在abaqus中导入ujoint实体模型,之后对其进行坐标系建立,wire 建立,以及各部件之间的连接关系的建立,最后对该模型施加边界条件,令其运动。

关键词:abaqus、有限元、ujoint一问题的描述对导入的ujoint在所有步骤完成后,施加力:在stepinitial:均设为0;step SPIN:doundary1:限制除UR2的所有,且把UR2值设为:pi。

在boundary2 中,限制UR1和UR3自由度。

二在abaqus中导入ujoint实体模型启动abaqus CAE,在文件下拉菜单中选择:import ,选择最终文件位置or 输入ws_connector_ujoint.py.inp打开文件ujoint。

(如下图所示)2.1 创建坐标系单机操作界面中的tool,从下拉菜单中选择datum,再出来的窗口中选择coordinate,3points。

首先选择origin,在选择x正方向,Y正方向、z正方向。

创建完成。

2.2创建VERT和CROSS之间的2坐标系。

根据 2.1所述操作步骤创建坐标系V-C 和V-G (VERT和GROUND)。

Notice:1、创建过程中为了清晰分辨,可将IN的suppress,创建完成后再将其resume。

其他同样2、在V-C和I-C中,x轴与cross转动所绕轴平行。

根据2.1所属步骤创建I-C 和I-G. 结果如图;2.3 定义connector geometry1. 2.3.1 创建disjoint型wire在选项中选择interaction,在所出现窗口中点击Create Wire Feature tool.,在所出现的窗口中选择Disjointwires,单机添加要成wire的点。

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梁结构静力有限元分析论文
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指导老师:
摘要:本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力
时的应力的分布状态。

我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法,建立了一个完整的有限元分析过程。

首先是建立好梁结构模型,然后进行网格划分,接着进行约束和加载,最后计算得出结论,输出各种图像供设计时参考。

通过本文,我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。

关键字:AN SYS ,梁结构,有限元,静力分析。

0引言
在现代机械工程设计中,梁是运用得比较多的一种结构。

梁结构简单,当是受到复杂外力、力矩作用时,可以手动计算应力情况。

手动计算虽然方法简单,但计算量大,不容易保证准确性。

相比而言,有限元分析方法借助计算机,计算精度高,且能保证准确性。

另外,有限元法分析梁结构时,建模简单,施加应力和约束也相对容易,能分析梁结构应力状况的具体分布、最大变形量以及中性面位置,优势明显。

以下介绍一种常见梁的受力状况,并采用有限元法进行静力分析,得出了与手动计算基本吻合的结论。

以下为此次分析对象。

梁的截面形状为梯形截面,各个截面尺寸相同。

两端受弯矩沿中性面发生弯曲,如图2-1所示。

试利用ANSY S软件对此梯形截面梁进行静力学分析,以获得沿梁AA 截面的应力分布情况。

r
θ
A
A
M
M
A -A 截面
D,B C,A

1#面
2#面
C
A B D
1 有限元模型的建立
首先进入ANSYS中,采用自下而上的建模方式,创建梁结构有限元分析模型,同时定义模型的材料单元为Brick8-node45,弹性模量为200e9,泊松比为0.3。

由于分析不需要定义实常数,因此可忽略提示,关闭RealConstants菜单。

建立的切片模型如下:
2网格划分
显示边线,关闭背景。

通过Meshtool工具对建立好的模型进行网格划分。

首先设定网格划分参数,分别设置不同线条的网格划分参数后,采用六面体单元划分模型网格。

在MeshTool菜单的Shape栏选择Hex选项。

在MeshTool下拉列表框中确保选中V olumes,保证实体通过体单元划分。

单击Mesh按钮后,单击拾取对话框中Pick All按钮。

划分网格后的图形如下:
3.1施加约束
对照实际受力情况,对1#面和2#面定义载荷和约束。

首先定义1#面上关键点A的约束,其次定义1#面的面约束,接着定义1#面上AB线的约束。

对于2#面,采取的定义约束的方法则有所不同。

由于v方向边界条件为空间函数,因此需要通过定义函数来定义约束。

首先编辑函数,然后加载函数,最后在2#面上定义函数边界。

最后定义CD线上的约束。

3.2施加载荷并求解
进入求解器,检查输入无误后,进行以下操作求解。

GUI:MainMenu>Solution >Solve >Current LS
4 查看分析结果
(1)查看等效应力
首先显示等效应力等值线图,从右视图上得知,最大等效应力为147MPa,出现在对称线的底部。

(2)查看环向应力
在ANSYS中,σθ表示柱坐标中的SY应力,所以要显示σθ,需要将当前坐标系转换到柱坐标。

首先设置结果文件输出参数,以整体柱坐标系输出分析结果,
然后在左侧列表中选择Stress,在右侧列表中选择Y-direction SY,单击OK按钮,得到环向应力等值线图。

(3)查看中性轴
中性轴的位置就是σθ值为零的位置,通过查看梁的中性轴可以简单判断分析结果是否合理。

为了单独显示中性轴,首先调整一下显示色彩,操作如下:
GUI:Utility Menu>PlotCtrls>Style>Contours>UniformContours 上述设置使应力为负和应力为正的区域以不同的色彩显示,即在0<σθ<200MPa区域显示红色,在-200MPa<σθ<0区域显示蓝色,这两种颜色的相交处为中性轴,如图2-4所示。

有限元分析结果显示中性轴是弯曲的,这与《材料力学》中关于中性轴的假定相矛盾,考虑到经典理论与工程实际的差别,结果可以接受。

(4)查看径向应力
柱坐标系中径向应力就是SX应力。

首先显示径向应力分析结果,操作如下:
GUI:MainMenu>GeneralPostproc>Plot results>Nodal Solu在左侧列表中选择Stress,在右侧列表中选择X-direction SX,然后单击OK按钮。

为了显示方便,将颜色设置恢复原样,操作如下:
GUI:Utility Menu>PlotCtrls>Style>Contours>UniformContours 在Number ofcontours文本框中输入9,在Contour Intervals选项组中选择Auto calculated,单击OK按钮,即可得到径向应力等值线图,从中可发现整个截面上的径向应力均为拉应力。

(5)查看变形后图形
显示变形后图形的操作如下:
GUI: Main Menu>General Postproc >PlotResults>Deformed Shape>De f+undeformed
此时在图形窗口中显示出变形前后图形,从图中可知,最大位移DMX=0.2240e-4m。

(6)验证分析结果
首先验证约束是否合理,是否满足约束。

这部分已经在后处理部分得到验证。

下面验证反作用力是否合理。

首先列出反作用力,操作如下:
GUI: MainMenu>General Postproc>List Results>Reaction Solu
在Item to be listed(被显示项目)列表中选择All struc forc F(所有结构反作用力),然后单击OK按钮。

由于模型没有直接承受外力,所以平衡方程中合力应该为零。

径向力(FX)大小为4.6N,接近零。

通过更加精确地选择rc可以将径向力变得更小。

周向合力FY和轴向合力FZ也非常小,但不为零,具体原因是FX不为零,因此结构平衡方程是一个近似值。

5 结论
(1)建模:
熟悉了基本的建模操作,掌握了布尔减操作;掌握了如何通过Space Ratio控制网格细化参数;掌握了工作坐标系的转换方法,能够根据需要转动或者平移工作平面,了解节点坐标系的含义及其与整体坐标系的关系。

(2)施加载荷和求解:
掌握了通过函数定义模型边界条件的方法,能够根据不规则边界定义相应的函数。

(3)查看分析结果:
掌握了显示变形图形和应力等值线图的操作,了解不同坐标系下同一个参量的不同表达方式,如在柱坐标中FY对应的是环向应力σθ,而在笛卡儿坐标系中则是σy;能够通过动画显示参数的变化过程;掌握静力分析问题基本的验证技巧,知道如何通过已知的数据及常识进行简单的判断。

(4)结论
对梁结构受静力时的应力有限元分析,不仅基本符合人工计算得到的数据,而且在精度方面有一定优势。

计算速度快,数据全面,可以有效的缩短设计周期。

不失为一种现代的设计分析方法。

参考文献:
1. 王新荣,陈永波.《有限元法基础及ANSYS应用》.科学出版社.
2.康红梅.《ANSYS实验2:梁结构静力有限元分析》.
3. 黄世伟.《基于ANSYS的垂直垃圾压缩机有限元分析》.。

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