风力机叶片蒙皮微裂纹早期损伤演化分析
针对风力机叶片在成型过程中会无法避免的存在大量的微裂纹进而导致叶片断裂的问题,分析微裂纹在拉伸条件下温度与应力的变化情况。使用万能试验机对表面含有预制微裂纹的叶片试件进行拉伸试验,同时采用红外热像仪采集试件试验过程的温度场;再利用ANSYS软件对相同结构进行仿真得到其应力场,对比试验与仿真过程中温度与应力的变化情况。结果表明,微裂纹初始扩展过程中,温度升高较为缓慢,而后随着应力的逐渐增加,温度升高更为明显,并在加载后期出现一个大幅度的温度升高现象,且整个过程中温度与应力都呈增加趋势,有助于风力机叶片微裂纹早期损伤的检测,提高风力机的运行效率,保证风力机的健康运行。
锥齿轮力学性能研究
针对通用单级锥齿轮,应用虚拟样机技术分析锥齿轮转速对接触应力和摩擦应力的影响。应用有限元技术分析转速、啮合位置对锥齿轮等效接触应力和等效弯曲应力的影响。将通过虚拟样机技术分析得到的载荷谱代入有限元分析软件中,得到的应力场与通过有限元技术分析得到的应力场进行对比,得出的结论为锥齿轮优化设计提供理论参考。
大体积混凝土早期温度应力及裂缝控制仿真模拟与试验研究
为了研究大体积混凝土浇筑后一段时间后的温度及应力变化规律,基于某工业厂房设备基础工程配合比建立了首浇仓块的有限元仿真模型,研究了结构关键区域沿高度方向的温度及应力的时变规律,并与现场实测结果进行了对比。结果表明:各测点的温度均先迅速上升后缓慢下降,温度场分布规律为内部中心区域为高温区,随着时间的延长,高温区温度下降并逐渐下移;应力场分布规律为中心区域受压,大体积混凝土表面及下部受约束部位受拉,结构形状突变处拉应力早期发展较快;现场实测的温度变化规律与仿真模拟结果基本一致,温升相对误差在10%~20%,大体积混凝土沿高度方向越接近底部,温升相对误差越小。
任意作用力下旋转圆盘的动态模型
推导出了受横向作用力和面内应力场作用的旋转圆盘的弯曲运动方程.通过系统的动能和势能表达式,应用哈密尔顿原理,可获得主导偏微分运动方程.在小变形情况下,运用伽辽金方法,可将偏微分方程转换为线性常微分方程组进行求解.
预应力岩锚内锚头周围应力场的计算方法研究
考虑小孔对应力场的影响在高吨位预应力锚固内锚头设计中具有很重要的意义.利用有关经典解答及叠加原理提出了具有有限深小孔的半无限弹性体在孔底作用有集中荷载时应力场的计算方法.举例说明了小孔对应力场的影响并提出了合理化建议,为高吨位预应力锚固内锚头的设计提供了理论依据.
载流板中半无限裂纹形成瞬间尖端域的应力场
给出载流无限大薄板在形成半无限长裂纹的瞬间,尖端附近的温度和应力的具体表达式。通过算例表明:在电流所产生的焦耳热源的作用下,裂尖区域处的温度将瞬时升高,并伴有压应力的产生,从而可达到阻裂纹扩展的目的。
液力变矩器泵轮承压面的流场建模与仿真
以纳维-斯托克斯方程为基础,利用粘性液体在叶片承压面处的速度场的已知条件,可以求解液力变矩器叶片承压面处的速度场、压力场、旋度场、应力场。这样就可以得到流场的解析解,即精确解,避免传统处理上的一些缺陷。
沟槽表面特征对制动过程制动盘温度场和应力场影响的研究
针对制动盘表面温升严重、磨损剧烈等问题,建立沟槽表面制动盘制动过程模型并进行热机耦合有限元分析,研究沟槽的角度、宽度、密度对制动盘温度场和应力场的影响。结果表明:沟槽结构可以储存空气,加快制动盘与外界的换热,具有散热性,并且减小了表面直接接触摩擦的面积,从而导致了沟槽型表面制动盘比光滑表面制动盘温度低和等效应力小;沟槽角度、宽度对制动盘表面温度和等效应力影响明显,其中沟槽角度为45°、宽为4 mm的沟槽型表面制动盘温度和等效应力值最小;沟槽密度对制动盘表面温度和等效应力影响不明显。
湿式离合器加压方式对其热结构耦合应力场影响研究
结合湿式多片离合器实际结构和工作条件,运用Abaqus建立湿式离合器有限元分析模型,采用热结构直接耦合法对湿式离合器工作过程中摩擦副的Mises应力场进行了分析,研究了湿式离合器活塞的不同加压方式对摩擦副Mises应力场分布的影响规律。研究结果表明,加压方式对对偶钢片的最大应力分布和应力轴向传递速度具有重要影响,均匀加压方式下的高应力区带宽及应力沿轴向的传递速度均大于局部加压方式;局部加压方式的对偶钢片最大应力及径向应力梯度均大于均匀加压方式。
结晶器足辊温度场及应力场分析
根据结晶器足辊的实际工作状况,利用有限元软件建立足辊与铸坯的综合三维模型,并对其进行热分析,得到足辊的温度场分布。在温度场分析的基础上,对足辊施加机械载荷,得到足辊在热载荷和机械载荷共同作用下的耦合应力场。根据分析得到的温度场及应力场对足辊进行失效分析。