摘要：考虑螺纹的三维螺旋线形几何特征和各组件结合面之间的摩擦接触关系,利用***软件建立螺纹螺栓—被连接件组合结构(接头)的三维接触有限元模型,并进行计算,给出接头轴向力与轴向变形之间的非线性关系曲线、残余预紧力和螺纹段最大等效应力随被连接件所受轴向外力的非线性变化关系曲线。分析这些非线性曲线的规律,得到相应的结论。基于这些曲线,提出确定螺栓接头预紧力和允许外力的方法。

摘要：螺栓—法兰连接结构是工程中一种重要的连接方式,强度和质量是其主要性能指标。将有限元法与最优化方法结合起来,可以很好地实现螺栓—法兰连接结构的多目标优化设计。文中基于响应面法确定法兰结构的几何参数组合,利用有限元分析软件Ansys对不同参数组合情况下的法兰结构进行应力场分析,获得响应面模型,然后通过MAT-LAB多目标优化设计方法,计算得到法兰结构的最优几何参数。数值计算结果表明,优化几何参数后的螺栓—法兰结构比原结构最大等效应力下降13.6%,质量下降12.5%。

摘要：有限元方法与最优化方法是工程设计与分析的两个常用方法,将两者结合起来,可以很好地实现楔环连接结构的多目标优化设计。基于响应面法确定楔环连接结构的4个几何参数的各种组合样本,利用有限元分析软件ANSYS对不同参数组合样本的楔环连接结构进行应力场分析,然后以既降低结构最大应力又减轻结构质量为目标,通过MAT-LAB中的多目标优化设计工具计算得到楔环连接结构的4个几何参数的最优值。数值计算结果表明,优化几何参数后的楔环连接结构比原结构最大应力下降13.6%,质量下降12.5%。

摘要：按工程简化方法设计的法兰连接结构偏于保守,不能满足结构轻量化的设计要求。根据受载时法兰环中应力分布不均匀的情况,可以通过在法兰环上预制切口提高结构效率,为研究在法兰环上预制切口对连接力学行为的影响,采用三维非线性有限元法,对三种带切口和无切口法兰进行力学分析和讨论。研究结果表明,预制切口对连接力学行为有影响;预制切口后,局部连接刚度改变,法兰弯曲和扭转变形增大,连接面张口间隙和弯曲应力均增大,切口体积是影响上述变化的主要因素;预制切口对接触面应力分布有影响,切口能够改善接触应力的均匀化程度。

摘要：土工二维振动离心机是目前最先进的地震模拟试验设备,但其研制技术在国内鲜有报道。通过对二维振动离心机试验工况分析,确定了三层总体布局方案和垂臂/顺臂振动方向。针对二维振动离心机给定技术指标,提出了双吊篮对称臂结构和带工字梁的焊接框架转臂支架,并通过隔振专利技术设计了顺臂隔振和不平衡力检测系统。为保证隔振系统稳定运行和增强主机抗振能力,设计了动平衡调节系统,改进了支承系统与地基的联接方式。最后对主机系统进行了力学分析,其结果表明所设方案满足试验工况和技术指标要求。

摘要：土工二维振动离心机是岩土地震工程试验研究最有效的试验设备,转臂是支承和驱动吊篮、振动台、试验模型和配重等高速旋转并达到离心试验加速度要求的关键部件.常规土工离心机转臂结构已不满足二维振动试验工况要求.为了使离心机能在常规土工试验、一维振动试验和二维振动试验各工况下稳定运行,将其转臂设计成具有工字梁的焊接框架结构.在对该结构布局和工作原理介绍的基础上,针对某二维振动离心机技术指标,对转臂结构进行了优化设计,并对优化结构进行了力学分析.其结果表明,焊接的框架结构满足二维振动试验工况要求,是一种比较合理的土工二维振动离心机转臂结构.

摘要：离心过载试验装置可在地面重复再现火箭发动机飞行过程的高过载环境,通过对发动机试验状态进行控制和监测,可为高过载发动机流场及热结构研究提供实时数据。为模拟发动机点火飞行受力工况,试验装置不仅须承载发动机点火产生的巨大冲击振动,还要为发动机提供安装和姿态调整平台。为此,对试验装置采用分层布局,除转臂外,其余各系统布置于地下空间,转臂上的元器件进行了防护,以防发动机点火产生的高温和高温物质对其损伤。转臂采用箱型焊接不等臂结构和较高的安全裕度,通过优化设计,降低了转动惯量。为实现各型发动机安装和姿态调整,在转臂上开发了无级角度调整旋转舱。传动系统作为转臂的支承和传力结构,采用大轴径和大锥度增强系统承载能力,并通过预埋件与土建基础固连,提高主机抗倾覆力能力。驱动系统采用同步电机直接驱动,以提高试验装置快加速和变过载加载能力。最后,对主机结构进行了力学分析和振动测试,结果表明,设计结构可保证试验装置稳定运行。

摘要：针对精密离心机静压气体轴承这一高精度回转支撑,介绍了静压气体轴承与转盘间采用胀套连接的新方式。基于精密离心机静压气体轴连接特性要求,进行了胀套选型。针对所选型号,开展了胀套额定安装条件对静压气体轴承结构的影响数值模拟分析,发现了安全隐患。结合静压气体轴承内压对自身结构的影响数值模拟分析和静压气体轴承结构变形特殊要求,计算获得了合适的胀套安装技术要求。本连接方法及设计在某精密离心机上得到了应用验证,可供相关设计应用参考。

摘要：用***软件建立螺栓接头的三维接触有限元模型,计算得到了螺栓接头中螺纹段最大等效应力随预紧力的变化曲线、残余预紧力和螺纹段最大等效应力随被连接件所受轴向外力的非线性变化曲线,提出了基于这些曲线设计高强度螺栓接头预紧力和允许外力的方法。

摘要：从球形压力容器在内压作用下的解析解出发进行分析,指出在现有著作和规范中,直接对沿壳体厚度变化的应力表达式沿壳体厚度的一条"处理线"进行一维积分求解厚壁球壳壁上的薄膜应力和弯曲应力的方法在概念上不够准确,会导致一定的额外误差。由此提出了在壳体的环形截面区域的一个"处理面"上进行二维积分来求解壳壁上的薄膜应力和弯曲应力的方法,在概念上是准确的,能够避免"处理线"法导致的额外误差。通过一个受内压厚壁球壳的弹性解析计算,说明新方法比原方法有明显的改进。