加装消声器是控制车辆噪声最有效最直接的方法,其既允许气流顺利通过,又有效阻止或减弱声能向外传播。针对扩张室消声器中的抗性结构进行分析,建立其有限元模型,运用SYSNOISE进行声学性能分析,对比分析扩张比、扩张室长度、膨胀腔数量、有无内插管等对传递损失影响;基于FLUENT进行空气动力性能分析,对不同扩张比、带内插管等结构阻力特点进行分析。析结果可知简单扩张腔,扩张比决定消声量;而扩张室的长度则对消声频率起决定作用,其增加,则使得传递损失的带宽却随之减少,而通过的频率数目则增加;通过布置内插管,可以有效增大消声频带;膨胀腔数量与传递损失呈正相关,其增加时,消声频率则变宽,而通过的频率数目则相应减少;不同扩张比扩张室消声器的阻力损失相差不大,但阻力损失的基值比较大,是一种阻力损失相对比较大的消声器结构;带内...

铰接式车辆后车体受力情况复杂,设计中需要重点分析。根据整车的受力情况,对后车体和后车架的受力情况进行分析,获取不同工况下的受力特点;基于有限单元法搭建后车体的强度分析模型,选取水平插入工况、后轮离地工况和前轮离地等三种典型工况进行分析,获取各工况下应力的极值点;基于分析结果对后车架进行结构和工艺优化设计;采用应变花对优化后的实车进行测试,获取测点的最大值与仿真结果进行对比,结果可知后车体各部分的强度均可以满足要求,但局部位置存在应力集中的现象,其中应力值较大的部位主要集中在后车体的上、下铰接板处及轴承安装处;采用应变花对优化后实车的应力值进行测试,测点的最大值分别为56.7MPa、109.45MPa,与仿真值之间的误差小于6%,同时均小于优化前的数值,表明优化方案是可行的,优化设计结果是可靠的。

铲斗举升机构是保证货物装卸顺利进行的最重要单元,受力情况复杂。针对车辆的铲斗举升机构进行优化设计,根据机构的结构特点进行力学假设,对模型进行简化,获取受力情况特点,在此基础上对系统各主要单元的受力进行分析;基于有限单元法对系统各部分进行建模,以受力分析结果作为加载条件,分析三种典型工况下各部分的应力分布,获取应力最大点;从工艺和结构角度对机构进行结构优化;基于应变片法,对优化后结构的实车进行测试,以检验模型分析和优化设计的可靠性。结果可知举升机构可以满足强度要求,但存在部分位置应力集中的特点。在应力集中位置采用连接工艺和设计结构优化等相结合的方式,对应力集中位置进行改进;采用直角应变片对优化设计后的样车进行整个铲装过程应力测试,测试值与优化后的仿真值之间的误差小于3%,且比原设计仿真...

为分析计及变幅油缸作用的起重机伸缩臂在轴向周期载荷作用下的动力稳定性即参数振动,分别建立伸缩臂起升平面内和平面外动力稳定性分析模型,运用Hamilton原理结合有限单元法建立计及油缸作用的起重臂参数振动方程,获得参数振动的临界频率,从而得到伸缩臂发生参数振动的区域,并研究存在阻尼时动力不稳定区域的变化趋势。以典型的五节起重机伸缩臂为例,给出伸缩臂起升平面内和平面外的动力不稳定区域,并取几个特殊点进行动力学响应分析。分析结果表明,起升平面内和平面外可同时发生参数共振现象,6个特殊点的动力学响应符合参数振动分析的结果;阻尼的存在能减小动力不稳定区域,且在振动幅值较小的情况下伸缩臂不会出现参数共振现象。

铰接式车辆具有良好的通过性,适合大载重下载通道运输使用,但车架的受力情况复杂,影响整车的使用寿命。根据此类车辆的运输工况特点,对不同工况下,车架铰接点处主要部件的承载情况进行分析。根据受力分析结果,采用有限单元法进行建模分析,获取不同工况下的应力分布云图,并获取应力集中极值点。采用材料升级和结构优化对车架应力集中点进行优化设计,并对比分析优化前后的应力分布情况。在应力分布的集中点,布置应变片,采用电测法对车架的应力分布进行测试。结果可知不同工况下,整机各部分强度满足使用要求,但是存在局部应力集中,强度较大的部位为鹅颈处、摆动架前侧轴承处,设计时需要重点关注;采取材料厚度提升的方案,可以保证安全系数达到使用要求;测点的最大值分别为131.201MPa、105.45MPa,与仿真值之间的误差小于6%,同时均小于优化...

针对某50t铰接式洒水车为研究对象,根据整车受力情况和铰接点受力特征,基于有限单元法建立罐体的动力学模型;以罐体轻量化设计为目标,各零件材料厚度作为设计变量,最大应力和变形量最为限定条件,开展优化设计,获取轻量化罐体结构;基于LS-DYNA对罐体进行瞬态动力学分析,分析制动行驶、水平转弯、右后轮过坑等三种典型工况下的运动状态,获取最大应力分布;基于优化后的实际车辆,采用应变片式应力测试系统,对有限元分析获取的应力较大部位进行实车测试,获取应力分布情况,并与仿真结果进行对比分析。结果可知满足应力和变形要求的前提下,罐体的重量减轻了17.61%;三种工况下,仿真分析获取的应力最大部位为隔板和底板相连接处,应力最大值为235.7MPa;实车测试的应力最大值发生部位与仿真分析结果一致,之间的误差在6%以内;实测值均小于优化前数值,...

铰接车可以提升车辆的转向性能,但车体受力情况复杂。针对铰接车进行整体受力分析,对不同的子结构重力分析进行分析,获取整车的重力点,在此基础上对前后车体在插入工况、前轮离地工况等进行受力分析;基于有限单元法建立前后车体的有限元模型,分析在整车满载前轮离地工况,前后车体的强度和变形分析,获取应力分布极值点,对设计方案进行检验;根据分析结果,对车体结构进行优化;采用直角应变片法,对优化后的车体应力分布进行测试,在后车体极值点粘贴应变片,获取应力变化曲线,对比测试值与仿真值之间的差异,以检验分析的可靠性。结果可知在插入工况和前轮离地工况,前车体和后车体的强度满足要求,但局部位置存在应力集中的现象,其中应力值较大的部位主要集中在后车体的上、下铰接板处;两处测点的最大值分别为121MPa和63MPa,与仿真值相比误...

变截面格构式结构为工程实际中常见的复杂杆系结构,为高效、准确地分析其轴压稳定性问题,利用三次样条函数建立变截面格构式梁单元的位移场,基于有限元插值理论推导变截面梁单元的切线刚度矩阵。通过静力凝聚法消除单元节点的曲率自由度,获得一种全新的两节点变截面格构式梁单元。基于该新型变截面格构式梁单元,采用有限单元法研究悬臂变截面格构式结构和中间等截面两端变截面的组合格构式结构在典型约束下的失稳临界力,并将计算结果与Timoshenko精确解进行对比。结果表明,推导的变截面格构式梁单元是正确的和有效的,该新型梁单元可高效的应用于变截面格构式结构轴压临界力分析。

耐高压观察窗是深海装置的重要组成单元,受到海水液力和高压的作用,容易发生疲劳损伤,进而影响装置的使用寿命。基于锥台式耐高压观察窗的结构特点,对观察窗的疲劳载荷和所受的液动力进行分析;基于观察窗载荷谱和有机玻璃的S-N曲线,进行有限单元法建模仿真分析,并根据Miner线性累积损伤理论公式,分析观察窗的疲劳损伤,获得使用寿命;搭建观察窗压力试验装置,获得观察窗压力载荷作用下的轴向位移,根据蠕变损伤模型,对疲劳寿命进行分析,获得观察窗的使用寿命。结果可知有限单元法获得观察窗的使用寿命为21359 Circle;试验分析获得观察窗的使用寿命为21326 Circle;两种方法获得的分析结果误差在1.5%,可认为二者基本一致,表明模型仿真的可靠性和准确性;为此类研究提供重要参考。