摘要：硬X射线自由电子激光装置3.9 GHz超导高频腔调谐器运行在真空、低温以及辐射等严苛环境下,通过精密调节机构对腔体施加纵向拉力,改变腔体尺寸,实现频率的精确控制。针对调谐器在严苛环境中如何实现高精度调节提出了整机设计思路,采用同轴叶片式结构,结合理论计算和仿真分析,确定叶片的尺寸及数量,保证设计上满足强度、刚度、稳定性及调节范围等性能参数要求。严格控制加工制造工艺及尺寸精度,避免结构因刚度的非对称性造成扭转。对简化的叶片组件进行疲劳测试,确认焊接结构满足运行寿命需求。对关键元件进行辐射测试,保证结构能在辐射环境中正常运行。进行整机仿真分析和样机常、低温下的运动测试,进一步验证结构在模拟运行环境下的精密调节性能。全文通过理论计算、仿真分析及样机制造与测试三方面的工作,确保该同轴叶片式调谐器结构设计满足3.9 GHz超导高频腔在严苛环境下的精密调谐要求,为后续超导腔系统水平测试、工程设计定型打下了基础。

摘要：利用高精度磁电式速度传感器可以测量超导腔在低温环境下的振动。定量描述低温环境对超导腔位移振动特性的影响,是实现超导直线加速器亚微米级束流稳定性要求并抑制机械振动导致腔频偏移的基础,这对模组机械和低温系统设计具有重要意义。上海光源机械团队以目前承建的“硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetitioN rate XFEL and Extreme light facility,SHINE)”1.3 GHz超导加速模组为研究对象,在超导腔常温振动测试基础上,采用频谱分析方法研究了超导腔在300.0 K、125.0 K、2.0 K三种温度下的位移功率谱密度、位移均方根和频响函数。测试结果表明:在上海光源地面本底振动下,2.0 K低温环境引起的超导腔垂向振动影响为本底的9.4%,横向振动影响为本底的4.5%。低温环境下新增振源为冷质流动,流体工质的状态对超导腔垂向和横向振动具有不同的影响。研究成果可用于指导模组测试以及结构设计优化。

摘要：采用ALE有限元法进行了爆炸流场与复杂玻璃幕墙结构相互作用的三维动态仿真。针对数值仿真过程中计算效率过低的问题,根据显式有限元和距离爆炸冲击波试验问题的计算特点,利用高性能计算平台设计并实现了爆炸冲击波与玻璃幕墙动力响应的分步流固耦合仿真计算方法。研究了爆炸冲击波作用下幕墙玻璃的动力响应情况,通过与试验结果相比较,证实了该仿真方法的可行性,为玻璃幕墙结构的抗爆设计与改进提供了参考依据。

摘要：针对中空夹胶玻璃幕墙系统爆炸响应问题,考虑玻璃板块间气体层作用及周围支撑部件影响,建立了爆炸冲击波和中空夹胶玻璃幕墙流固耦合的三维精细有限元模型,在高性能计算平台上重现了玻璃幕墙防爆炸原型试验中爆炸冲击波与中空夹胶玻璃幕墙的相互作用过程.研究了爆炸冲击波作用下幕墙的动态响应情况,得到了与试验一致的结果.数值模拟分析为玻璃幕墙结构的抗爆设计与改进提供了参考依据.

摘要：跟据用户的实验要求,本项目为上海光源中产生低轴功率密度的同步辐射光设计了新型波荡器EPU200(Elliptically Polarized Undulator)。EPU200是首台拥有8排磁化块、可以产生椭圆极化辐射并降低轴功率密度的纯永磁波荡器。其8排磁排列安装在4根铝梁上,每个磁化块固定件上安装两块磁化块,其磁结构的机械结构和安装十分复杂。磁结构对波荡器的品质有很大影响,首先设计EPU200的磁结构的机械结构,根据磁化块的排列通过Radia程序计算出磁化块的最大受力,并通过ANSYS Workbench对磁结构进行力学分析,得出该结构中磁化块的位置变形量,从而验证该机械结构的可行性。

摘要：应用LS-DYNA显式程序,基于多物质的ALE有限元法,利用罚函数实现了爆炸冲击波与玻璃幕墙结构间的耦合作用,重现了玻璃幕墙防爆炸实验中爆炸荷载的产生及其与玻璃幕墙相互作用的三维动态过程。研究了爆炸冲击波作用下幕墙结构的动态响应行为,分析了幕墙内外层玻璃的破坏情况。研究表明,数值模拟结果与实验结果一致,这为玻璃幕墙的抗爆设计及改进提供了重要的参考依据。

摘要：笔者针对某高压开关厂高压断路器使用中滚动轴承易损问题,建立了碰撞问题的有限元方程,在UG中建立凸轮-轴承机构的三维实体模型,并导入到ANSYS/LS-DYNA环境中,用有限元方法分析了凸轮和轴承的在碰撞过程中接触力的瞬态变化情况、应力分布以及应力集中情况,分析和说明了轴承破坏的原因,用动画方式仿真了整个碰撞过程以及碰撞过程中凸轮和轴承的受力情况,作为改进设计的依据。仿真结果表明,该方法对高压断路器进行虚拟设计和运动仿真非常有效。

摘要：在汽车部件设计中, 实施CAD/CAE技术来提高设计效率和质量. 用三维CAD软件SolidEdge对零件进行三维造型设计、装配设计, 进行干涉检查, 生成爆炸图和相应的工程图. 用著名的CAE 软件ANSYS对主要受力件进行分析和优化设计, 给出可视化的分析结果和优化方案.

摘要：采用接触问题有限元法分析了轴毂的过盈联接,以ANSYS8.0为分析工具进行计算 机数值模拟,给出过盈配合中轴毂的应力分布情况。与传统方法相比,该方法更为科学和实用,为 过盈配合的联结强度分析和优化设计提供了依据。