基于E型膜片已设计出一种三轴线加速度计；此E型膜片的敏感弹性部分为圆环平膜片，对其应力应变特性的分析至关重要。考虑到E膜片的实际尺寸及测量时其变形较小，将E膜片变形作为薄板小挠度变形来对待，对z、x（y）各轴向加速度载荷αz、αx（αz）作用下，膜片的边界条件进行分析；并参考圆薄板轴对称／反轴对称变形的弹性曲面微分方程及通解，获得E膜片的应力应变解析解。

针对薄壁方钢管混凝土在轴压下易产生局部屈曲问题,考虑材料本构关系的非线性,利用ANSYS程序建立了不带肋和带肋的薄壁方钢管混凝土组合柱的三维有限元模型;在普通钢管混凝土工作原理基础上,对带肋薄壁方钢管混凝土受力机理进行了探讨。揭示出受力过程中带肋薄壁钢管与核心混凝土截面应力分布发展规律及二者间的相互作用。结果表明,设肋后显著削弱钢管角部应力,增大核心混凝土区面积,即增强了对核心混凝土的约束效应,改善了薄壁方钢管混凝土柱的局部屈曲性能,增强了承载力和延性。

运输有毒或可燃性气体的管道泄漏易导致起火、爆炸等灾难性后果。大口径球阀常用于矿山通风或天然气集输管道,球阀的密封性能是设备安全稳定运行的关键指标。文章在高压密封和低压密封工况下对40英寸全焊接球阀的密封结构组件正、反向密封时的密封性能展开研究。结果表明:正、反向密封时,高应力区出现在阀座支撑圈上,最大等效应力小于屈服强度;阀座密封圈的高应力和最大变形均出现在与阀座支撑圈接触的2个尖角位置。高压密封时,阀座与球体接触区域的接触压力均大于介质压力,满足密封要求。相比于高压密封工况,低压密封时阀座与球体的接触区域明显减小,需确保介质工作压力大于设计压力,防止过低的介质压力降低其密封性能。该研究可为大口径球阀密封压力范围的确定提供参考,为大口径球阀双向密封性能分析提供研究方法。

立柱作为液压支架最重要的承载部件,其承载性能的优劣对液压支架整机的支撑效果有着巨大的影响,尤其当冲击地压灾害发生时,可能造成液压支架立柱弯曲、断裂和爆缸等事故发生。采用Solid Works联合Design Modeler软件建立ZF10000/25/38型液压支架立柱的流固耦合模型,将液压支架立柱等效视为弹簧,推导出单伸缩立柱等效刚度数学模型;使用ANSYS Workbench仿真软件对立柱流固耦合模型进行双向瞬态流固耦合仿真,采用三角波冲击载荷模拟冲击地压冲击特性,研究液压支架单伸缩立柱的抗冲击特性。结果表明:冲击载荷作用下液压支架立柱活塞杆最大应力为508 MPa,发生在顶端,缸体最大应力为254 MPa,发生在底部。

基于AMESim和ANSYS workbench仿真分析,分别搭建了动载过载条件下液压支架矿用液压缸动载加载模型与结构件瞬态动力学仿真模型,得到了液压缸在动载过载条件下的内腔压力特性曲线以及缸体、活塞杆应力应变分布情况。进行动载过载测试试验,得到了动载过载加载条件下液压缸下腔压力-时间曲线以及缸体、活塞杆外表面测点应变测试数据。结果表明:仿真计算结果与试验测试数据在一定误差范围内基本吻合,验证了2种仿真模型以及边界条件设定的合理性以及准确性;液压缸在动载过载条件下,无杆腔压力在30 ms内由初撑压力15 MPa升高到1.0~1.5倍额定压力,对应缸筒预期破坏位置为液柱中上方约1/6处对应缸筒部分:外表面最大应力值为267 MPa,内表面应力值约为363 MPa,且在材料屈服极限内,不同压力倍率下液压缸结构件应力应变分布规律保持一致。

重载过盈锁紧液压缸通过锁紧套与活塞杆之间过盈配合实现机械锁紧,具有锁紧刚度好、锁定精度高等显著优点。分析过盈锁紧液压缸工作原理及采用机械锁紧、液压锁紧时锁紧刚度的计算方法;建立过盈锁紧液压缸有限元模型,在活塞杆杆头轴向和径向施加不同载荷约束,仿真获得不同行程、不同载荷时过盈锁紧液压缸的应力应变特性,并与解析计算值进行对比分析。结果表明:重载过盈锁紧液压缸的机械锁紧刚度达4.7×108 N/m,高出液压锁紧刚度一个数量级以

目前针对轮式自行火炮的动力学仿真研究一般未考虑悬架系统的柔性影响,而轮式自行火炮由于行驶道路复杂、射击载荷巨大,较之民用汽车悬架横臂更易发生弹性变形和疲劳强度破坏。为了提高模型精确度,探究应力应变规律,基于多体动力学、有限元法、火炮发射动力学等理论建立了某型轮式自行火炮刚柔耦合整车模型。通过分析在不同工况下行驶和射击模型,最终获得悬架系统易发生损伤的位置、易发生损伤的工况以及最大应力应变等结果。研究表明轮式自行火炮动力学模型建立柔性悬架是有必要的,分析结果对自行火炮悬架系统的损伤机理分析、疲劳强度分析等有一定参考价值。

对不同模角挤压过程进行了数值模拟，研究了成形过程中金属的变形流动规律，并利用应力场特征薰进行了变形分区及应力应变分析。结果表明：随着模角的增大，塑性区的范围明显缩小。揭示了不同的变形条件，改变了简内应力应变的分布关系，是影响金属变形流动行为的内因所在。

以不同工况下的机械密封环为研究对象,依据接触表面的温度,对各种工况时密封端面的接触状况及温度变化趋势进行了分析。结果表明：在极端工况下,机械密封环温度远低于相应材料的允许使用上限;在正常工况下,密封环由于摩擦生热引起的温升较小,由密封介质传导入密封环的热量引起的温升较大。机械密封在不同介质温度和不同密封压力下均可保证较好的运行性能。在极端工况下,密封动静环等效M ises应力均在较低的水平,不会导致密封环的失效破坏。由于密封压力作用引起的密封端面变形,密封端面液膜厚度沿压降方向呈发散分布;在端面外径处动静环将会产生局部接触磨损,密封介质温度对端面液膜厚度影响较小。

借助虚拟样机技术可以灵活构建柱塞泵三维模型并能将部件间的实际运动副以及流体特性引入从而能使柱塞泵的虚拟样机能模拟实际泵。搭建固液耦合、刚柔耦合的轴向柱塞泵虚拟样机模型引入柱塞的有限元模型对柱塞的应力应变进行仿真研究。仿真结果与柱塞泵的理论相符有助于柱塞泵结构改进和性能优先。