研究了空气阻力对过山车运行过程中动力学特性的影响。以室内过山车为例,采用UG建立车体和轨道的几何模型,并导入ADAMS建立虚拟样机,分别计算了有、无空气阻力下的车体速度和加速度。结果表明空气阻力对车体速度和加速度产生显著影响,在仿真中应予以考虑。

采用过应力模型,考虑局部撞击接触变形和自由梁动力响应中的材料应变率效应,提出能够考虑多次撞击接触行为的单轴压缩弹粘塑性局部接触变形模型,并结合有限差分方法和撞击与分离条件,研究刚性质量水平撞击弹粘塑性自由梁的全过程。研究发现,该水平撞击过程实际上是一个复杂的弹粘塑性次撞击过程,梁材料的应变率效应在局部接触变形行为和自由梁的动力响应行为中有着显著的作用,导致撞击力幅值、弹性变形和塑性变形等发生明显的变化。通过与三维动力有限元法的计算结果的比较表明,所提方法是合理的。

扭力杆通过弹性扭转变形储备能量的大小对氧气项吹转炉大型设备工作的可靠性有着重要影响，研究其扭转变形成为关键的技术问题之一。该文基于圆柱弹性扭转初等理论，推导了由等截面圆杆、变截面锥杆和过渡圆角三部分共同组成的自平衡式扭力杆的扭转变形的理论计算公式，并以150t转炉用自平衡式扭力杆为例，对其正确性采用有限元方法进行了验证，两种方法的计算结果吻合。该白平衡式扭力杆的实际应用也表明该文两种研究方法都是可行的，但是解析法比有限元法简单方便，更适合工程设计人员直接使用。

本文针对某型车辆输送机构液压系统故障诊断困难的问题,提出了基于模糊理论的新型液压系统故障诊断方法。应用实例表明,该方法能为该型车辆输送机构液压系统故障诊断提供有效的思路。

环冷机作业过程中产生不均匀热变形而导致的运行不平稳、卡轨等一系列问题,严重影响环冷机作业效率和企业经济效益。为准确预测环冷机不均匀的空间温度和热变形分布,本文采用有限元方法,分别在Ansys温度模块和耦合模块中对环冷机的温度场和热变形场进行分析研究,并对设备运行现场温度进行测量以佐证本文仿真结果的准确性和可靠性。结果显示:设备栏板上的温度梯度明显,从上部至下部呈递减趋势,环冷机温度场按圆周方向可分为高、中、低温区三个区域;环冷机热变形明显,栏板呈现向外壁方向弯曲的趋势,侧轨道变形沿圆周方向呈起伏波动状态,于高温区达到最大值。现场实验数据与仿真结果吻合度较高,表明本文所采用的有限元分析方法可准确预测设备运作过程中结构的空间温度效应,可为新型环冷机的安装指导提供可靠的理论支撑。

采用Pro/E中三维模型建立炼钢厂主厂房主体吊车梁结构力学模型,并进行了整体结构在E列单幅加载工况时的结构变形和应力分析。结果表明,吊车梁挠度严重超标,产生了较大的变形,角点应力及系统整体应力都普遍较高。对结构性能的好坏进行了有效的预测,根据实际情况进行相应的改进与优化。

针对十一环过山车整体轨道的空间结构,采用Beam188梁单元建立分析模型,计算了极限风载荷工况的结构变形和应力。结果表明,轨道结构符合强度要求,但在两个立环顶端出现了超过90mm的变形,需要对整体结构设计进行优化。研究表明,由于大型过山车轨道结构呈现复杂的空间布置形式,传统的强度和变形分析难以精准计算应力和变形值,三维空间有限元分析方法能为过山车设计提供可靠精确的设计依据。

研究了某高炉热风管在机械载荷情况下的结构变形。采用三维建模软件SolidWorks建立了全尺寸结构模型。采用非线性接触有限元方法分析了其结构的机械变形。结果表明,当热风管承受单纯的机械载荷时,热风管各个部件变形较小,且在安全范围内。因此机械载荷不是引起热风管破损的主要原因。为了分析热风管破损的原因,研究温度载荷下结构变形的影响值得重视。

运用三维非线性有限元分析方法考虑了部件间的接触问题分析了液压扳手的三维应力和应变得到了应力应变精确的数值解发现该产品应力应变分布不均匀找出了有严重应力集中和材料冗余的区域并且讨论了扳手在不同工况下的应力情况可以为我国液压扳手的自主设计和结构优化提供依据.