注蒸汽井套管应力的数值计算与工业应用

在注蒸汽吞吐井的井筒应力模型中引入井筒温度场，利用ANSYS软件对不同约束条件下井简的应力场进行了计算．结果表明，最大热应力发生在套管内壁，超过了N80套管的弹性屈服极限，最大热膨胀发生在温度过渡区．当套管周围掏空时，热应变远大于材料的弹性极限应变，是诱发热采井套管变形损坏的主要原因．为此提出了相应的套管损坏防治措施，在油田现场采用厚壁合金钢TP120TH套管完井，试验结果验证了防治措施的有效性．

薄膜式LNG运输船温度场研究

液化天然气运输船液货舱热维护系统是一个结构复杂的、具有第三类边界条件的、多层平壁的稳态导热与自然对流及辐射换热相互耦合的三维复杂传热系统。针对这一复杂系统，考虑了船体主要构件、骨材、空腔空气对流、表面间的辐射对换热的影响，建立了数学模型，并给出了基于通用软件ANSYS的数值计算方法；还以某艘LNG运输船为例，进行了温度场的有限元分析。结果表明，所给出的对LNG运输船液货舱热维护系统的热分析方法是有效的。

客运架空索道系统动力特性分析方法

客运架空索道系统的固有频率与模态是衡量索道系统固有动力特性的重要指标，固有频率的大小直接关系到结构在各种不同的激励条件下是否会发生动力放大效应与共振。文中首先解决索道系统分析中的有限元建模问题，包括典型柔性索道的模型状态，然后利用ANSYS程序的子空间迭代法求出结构最低各阶的特征值与特征向量，并计算出三种工况下的前40阶固有频率与振动模态，为客运架空索道系统的动力特性分析提供有效的计算方法。

同轴送粉激光成形中粉末与激光的相互作用

详细介绍了同轴送粉激光成形过程中,金属粉末与激光束相互作用时间的计算方法。在ANSYS软件平台上,建立了金属粉末穿越激光束过程中粉末温度场的计算模型。系统计算了不同颗粒大小316L不锈钢粉末与不同功率激光束相互作用后的温度。在此基础上,计算了金属粉末与激光束的能量交换及金属粉末落入激光熔池后与激光熔池的能量交换。计算结果表明,在激光束直径为3 mm条件下,316L不锈钢粉末穿过功率大于1000 W的激光束后,所有尺寸金属粉末均被熔化,即金属粉末以液态进入激光熔池。通过金属粉末与激光束及激光熔池的能量交换计算,可知在激光成形中,约有5%的激光能量用于加热和熔化粉末,而大约95%的激光能量用于激光熔池的形成及由于热传导造成的热量损失。

Numeric Calculation for Transient Thermal Stress Field in Wall-Shape Metal Part During Laser Direct Forming

In order to investigate the transient thermal stress field in wall-shape metal part during laser direct forming, a FEM model basing on ANSYS is established, and its algorithm is also dealt with. Calculation results show that while the wall-shape metal part is being deposited, in X direction, the thermal stress in the top layer of the wall-shape metal part is tensile stress and in the inner of the wall-shape metal part is compressive stress. The reason causing above-mentioned thermal stress status in the wall-shape metal part is illustrated, and the influence of the time and the processing parameters on the thermal stress field in wall-shape metal part is also studied. The calculation results are consistent with experimental results in tendency.

Investigation on the Interaction of Laser Beam and Metal Powders Conveyed by Coaxial Powder Feeder

In order to investigate the transient thermal stress field in wall-shape metal part during laser direct forming, a FEM model basing on ANSYS is established, and its algorithm is also dealt with. Calculation results show that while the wall-shape metal part is being deposited, in X direction, the thermal stress in the top layer of the wall-shape metal part is tensile stress and in the inner of the wall-shape metal part is compressive stress. The reason causing above-mentioned thermal stress status in the wall-shape metal part is illustrated, and the influence of the time and the processing parameters on the thermal stress field in wall-shape metal part is also studied. The calculation results are consistent with experimental results in tendency.

蜂窝结构抗剪性能实验研究及其数值模拟

蜂窝结构以优异的力学性能,如比刚度大、比强度大、重量轻、良好的隔音隔热等,在建筑、工业锅炉、航空等结构中得到广泛的应用。抗剪性能是蜂窝结构主要力学性能之一,本文利用剪切实验和四点弯曲实验对PVC材料的圆形错排蜂窝结构的等效剪切模量及抗剪强度进行了实验研究,并利用有限元软件ANSYS对两种实验进行了三维有限元数值模拟。两种实验测得的等效剪切模量结果和数值模拟结果比较吻合。结果表明可以通过数值模拟对蜂窝结构的力学性能参数进行估算,并通过数值模拟为实验设计和工程实际设计理论依据和指导。

蜂窝结构抗拉压性能实验研究及其数值模拟

文中对PVC材料圆形错排蜂窝结构的拉压等效模量及抗拉、抗压强度进行了实验研究,并利用ANSYS进行了三维有限元数值模拟.通过实验结果和数值模拟结果的比较得出,拉伸情况下,等效弹性模量和拉伸强度受夹具与蜂窝结构间的粘胶性质影响比较大;压缩情况下,等效弹性模量和压缩强度大于拉伸情况,并且结构的主要破坏形式为剪切破坏。对蜂窝结构进行强度设计必须以实验数据为依据。

层状复合材料裂纹在软层的扩展趋势

复合材料具有比强度大、比刚度高、抗疲劳性能好以及材料性能可设计等优点,工程用途极其广泛。层状复合材料在层间界面易于出现微观裂纹,裂纹逐渐扩展并导致结构失稳,丧失承载能力。断裂问题成为层状复合材料构件使用安全可靠性的关键因素之一,研究层状复合材料的裂纹扩展问题具有重要的理论价值和工程意义。本文主要研究层状复合材料裂纹由硬层扩展到软层时的进一步扩展趋势。在有限元分析软件ANSYS的基础上利用基于Williams特征展开的围线积分提取法对复合材料裂纹扩展到软层后的裂纹尖端区域的应力强度因子进行了计算,进一步得到应力应变场后利用最大环向应力理论、K_(?)=0理论、最大能量释放率理论和最小应变能密度理论对裂纹进一步扩展趋势进行了一系列研究。

永乐大钟强度分析

本文首次采用ANSYS有限元分析软件对永乐大钟及其悬挂支撑系统建立了整体的有限元模型,进行了静力学分析及整体强度校核。通过有限元计算,获得了大钟各局部考察对象及整体的应力、位移分布情况和各部分的静强度,为合理撞钟和整体维护加固提供了科学依据与技术指导。

导弹潜射过程的流体动力载荷仿真

导弹潜射过程是流-固-气三态耦合的非定常复杂过程,更是决定导弹发射成败的关键．本研究运用ANSYS／LS-DYNA显式程序对导弹的水下发射过程进行了模拟,以期为导弹设计提供有益的技术参考．文中流体模型采用多物质ALE单元,使用罚函数流-固耦合方法进行导弹潜射过程仿真,流体初始静水压力应用动力学平衡方法进行初始化,最终仿真得到导弹的流体阻力及压力分布时程曲线．基于仿真所得数据,对导弹流体阻力系数进行了计算和讨论,为导弹的流体阻力系数提供了一种全新的校核方法．

连续激光辐照下受载结构的热力耦合破坏研究

本文以连续激光辐照下靶目标的变形与破坏等热力学响应特征为研究对象，采用了量纲分析、解析求解以及有限元方法等手段进行了较为系统的研究，得到了一些典型的靶结构变形与破坏的演化过程、主控参量和临界曲线。全文的工作主要包括，1.总结和评述了近四十年来国内外在此领域取得的重要进展，包括如下几方面：研究的背景和需求；不同激光参数下材料所表现出的破坏模态；激光辐照下靶目标温度场和变形场的实验和理论研究状况；热力耦合破坏机理的建立与应用等。并在此基础上，确定了本文的研究方向和路线。2.从π定理和基本控制方程入手，对连续激光在靶目标中引起的硬破坏效应进行了量纲分析，得以了8个具有明确物理背景的主控参量。这一工作有利于增强数值模拟工作的目的性，减少计算量。3.在不考虑材料参数温度依赖的前提下，利用热弹性板理论分析了承受横向载荷的薄板在激光辐照下的响应。通过特殊函数理论和级数解法的应用，得到了板中温度场和应力场的解析解。并将该解析解与数值解进行了对照和验证。4.利用ANSYS程序，数值模拟了平板和柱壳两种典型结构在连续激光辐照下的热力学响应。本工作的特色在于：一是在考虑了几何／材料非线性的条件下，利用3D实体单元，研究了机械载荷对激光诱导的变形和破坏过程的影响；二是首次获得了典型靶结构激光破坏的演化过程；三是在靶材料固定的前提下，得到了激光参数－载荷参数组成的临界破坏曲线。另外，我们在有限元分析模型的建立与单元网格的临界破坏曲线。另外，我们在有限元分析模型的建立与单元网格的划分上也进行了一些有益的探索和尝试。5.利用掌握的数值模拟方法，对含涂层结构的热冲击等问题进行了分析，为将来抗激光加固技术的数值研究奠定了一定的基础。最后，作者在总结全文内容的基础上，对相关领域中亟待发展和研究的课题进行了展望。

Lehiaketa motor baten atzealde-suspentsio sistema doigarri baten elementuen diseinua

[EU]Proiektu hau lehiaketa motor baten atzealde-suspentsio sistema doigarri baten elementuen diseinuan datza. Luzeran erregulagarria izango den tirantea eta suspentsio triangelua diseinatu eta optimizatuko dira. Diseinuak ahalik eta pisu txikiena izatea ahalbidetzen duten makinen elementuak (errotulak eta errodamenduak) aukeratuko dira. Lanaren garapenerako Motostudent izeneko lehiaketatik hartutako datu errealak erabiliko dira. Suspentsio sistemaren diseinua Creo2.0 (lehengo Pro-Engineer) software-arekin egingo da. Bestalde, beste software batzuk ere erabiliko dira, hala nola, Working Model 2D eta ANSYS, sistemaren analisia errazteko.

Análise de fadiga em pontes rodoviárias de concreto armado

As pontes rodoviárias de concreto armado estão sujeitas às ações dinâmicas variáveis devido ao tráfego de veículos sobre o tabuleiro. Estas ações dinâmicas podem gerar o surgimento das fraturas ou mesmo a sua propagação na estrutura. A correta consideração destes aspectos objetivou o desenvolvimento de um estudo, de forma a avaliar os esforços do tráfego de veículos pesados sobre o tabuleiro. As técnicas para a contagem de ciclos de esforços e a aplicação das regras de dano acumulado foram analisadas através das curvas S-N de diversas normas estudadas. A ponte rodoviária investigada é constituída por quatro vigas longitudinais, três transversinas e por um tabuleiro de concreto armado. O modelo computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi concebido com base no emprego de técnicas usuais de discretização através do método dos elementos finitos. O modelo estrutural da obra de arte rodoviária estudada foi simulado com base no emprego de elementos finitos sólidos tridimensionais. Os veículos são representados a partir de sistemas massa-mola-amortecedor. O tráfego dessas viaturas é considerado mediante a simulação de comboios semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro da ponte. As conclusões deste trabalho versam acerca da vida útil de serviço dos elementos estruturais de pontes rodoviárias de concreto armado submetidas às ações dinâmicas provenientes do tráfego de veículos pesados sobre o tabuleiro.

Análisis del comportamiento de un rodamiento de vuelco mediante elementos finitos y técnicas de subestructuras

[ES]estudio del comportamiento de un rodamiento de vuelco situado en la unión buje-pala de un aerogenerador mediante diferentes técnicas de modelización por elementos finitos y su comparación. Los análisis realizados son: estático con contacto Rough, estático con contacto Bonded y mediante técnicas de subestructuras. En el estudio se ha utilizado ANSYS Mechanical APDL.