摘要：利用有限元方法对某款乘用车扭转梁半独立后悬架进行了静力分析,获得了在各种典型工况下悬架结构强度分布规律和动态特性,对原有结构的设计薄弱环节提出了改进方向,并根据对应工况的计算数据,考察了悬架垂向刚度、侧倾刚度及车轮定位参数的瞬变特性,为悬架设计阶段精确高效地预测悬架性能提供了参数依据。

摘要：液体火箭发动机为中国天地运输系统的主动力,承担绝大部分航天器的发射任务。发动机在高压、高温、高转速、强振动等极端恶劣的条件下工作,所面临结构强度问题非常突出。发动机结构强度问题起始于方案论证阶段,贯穿于产品整个寿命周期直至发射任务完成,而发动机在结构设计、载荷与使用环境、材料、制造过程、试验及强度评估等诸多方面存在不确定性和尚未解决的深层次问题,使结构强度成为影响发动机安全性和可靠性的一项重要因素。以发动机工程研制中的结构强度为出发点,总结探讨了发动机在结构强度设计及验证过程中若干个重要方面,涵盖载荷与使用环境、安全系数、材料、试验测试、损伤检测、验证及评估等,为发动机结构强度设计体系探索及新型发动机预研提供研究思路。

摘要：研究了冷气流量对气孔周围热应力的影响,为气膜冷却叶片可靠性设计提供参考。改变气孔的孔径,并建立有限元模型,结合有限元/边界元理论,通过流固热三场耦合技术获得热冲击后的叶片最大温度、温度不均衡程度及最大热应力。研究表明:增加冷气量有利于改善叶片冷却效率降低叶片温度,但也会使叶片温度不均衡程度增加,加剧尾缘气孔内的热应力载荷;增加前缘气孔直径可提升66%的平均冷却效率,有利于减缓气孔内的热应力,增加尾缘气孔的直径对冷却效率及热应力的影响均较小。此外,数值计算结果与试验及解析解较为吻合,对于气膜冷却叶片结构设计具有参考价值。

摘要：海上旅游平台大跨度网壳结构作为新型结构,目前还没有成熟的设计和强度分析方法。本文以网壳结构立柱间的相对位移为波浪载荷控制参数,基于设计波法和三维水弹性理论计算波浪载荷;以百年一遇的风速作为风载工况,采用k-ε湍流模型模拟风场计算风载荷,利用面元积分法计算网壳结构等效节点载荷,建立大跨度网壳结构外载荷计算方法。在此基础上,以“海洋之心”旅游平台为算例,开展了网壳结构响应分析,获得了风载荷、波浪载荷及风浪联合作用下的网壳结构响应,对比分析了风载荷和波浪载荷对网壳结构响应的影响。

摘要：鱼脊型水石分离结构是一种用于持续分离粗颗粒的新型泥石流防治结构,为确定实际应用中该结构的强度计算方法,理论分析发现:结构中引流坝的计算方法与传统重力拦砂坝类似,且泥石流荷载主要作用于水石分离格栅的肋梁上;通过简化肋梁的计算模型,将肋梁与脊梁连接处简化成铰结点,肋梁与基础之间的约束简化成铰支座,主要考虑泥石流重力、泥石流中石块冲击力及泥石流体动压力3种荷载作用,据此计算出3种荷载作用下肋梁任意截面的内力,最终建立肋梁强度验算公式,以此作为工程设计中选取水石分离格栅合理截面型式及尺寸的依据。

摘要：热水循环泵广泛应用于各种增压设备,其结构是否安全可靠关系到整个机组能否正常运行。采用热-结构耦合分析方法检验热水循环泵结构的可靠性。以该泵外特性试验为基础,分别计算不同介质温度情况下流体域压力和温度,结构的温度、等效应力和总变形,并比较不同介质温度对各个量之间的影响。根据第四强度理论对泵壳结构强度校核分析。结果表明,介质温度变化对温度载荷引起的应力及变形影响大于压力载荷所引起的,在介质温度高于常温的结构分析过程中不可以忽略温度影响;随着介质温度的升高,泵结构的温度值随之增加,支架的温度高于泵体的,且温度梯度不大;泵体应力集中位于隔舌处,因此在泵体结构设计中隔舌的设计尤为关键。结构强度校核分析得到介质温度为25℃和40℃时,泵壳结构强度满足要求。

摘要：采用Mooney-Rivlin超弹本构模型,研究锥形橡胶簧结构参数对刚度和最大主应变范围的影响程度,对锥形簧结构参数进行优化。基于正交试验方法,以结构参数大圆弧半径R、凹槽深度h、型面倾角θ和小圆弧半径r为结构强度影响因素,对锥形簧进行仿真试验,试验结果表明,型面倾角θ对橡胶弹簧刚度和最大主应变范围影响最大,各因素对刚度的影响程度依次为θ>r>R=h,对最大主应变范围的影响程度依次为θ>h>r>R。基于二阶响应面模型和最优拉丁超立方设计方法,以大圆弧半径R、凹槽深度h、型面倾角θ和小圆弧半径r为设计变量,以弹簧刚度为约束条件,以最大主应变范围为目标函数,建立优化数学模型。采用多岛遗传算法(MIGA)对锥形橡胶弹簧结构参数进行优化,并将优化结果代入仿真模型进行试验验证,刚度和最大主应变范围试验结果与最优解结果的误差分别为1.75%、3.57%,相比原结构最大主应变范围降低19.9%,优化效果较好;试验刚度值与最优解刚度值的误差为4.71%,满足技术要求。

摘要：水弹性方法针对超大型浮体的刚度特点,充分考虑了结构变形与流体运动的相互作用,是进行结构安全性分析的有效手段。文章采用水弹性分析方法研究了超大型浮体单模块总体波浪载荷以及结构应力响应。首先基于三维有限元方法分析了模块在真空中的总振动模态,然后结合模态叠加法和边界元法计算了模块在流场里面的谐振和模态响应。在此基础上,研究了各模态下结构的应力响应以及总应力响应,并分析了危险载荷工况,评估了超大型浮体单模块的结构强度,研究结果对超大型浮体单模块结构优化设计和安全性评估具有一定的指导意义。

摘要：针对高超声速飞行器结构应力损伤问题,采用有限元子模型法对高超声速飞行器结构强度进行分析研究。有限元分析依据模型复杂情况分为3个层次进行:第1层次采用较为稀疏的网格,获得二级子模型边界上各点的位移和力分布;第2层次将二级子模型网格划分细密,并用Fastener单元模拟群钉连接结构,获得较为准确的应力计算结果及钉载分配;第3层次选取钉载最大的部位建立三级子模型,引入渐进损伤子程序对危险部位进行损伤分析。文中采用ABAQUS子模型法,结合Fastener单元及UMAT(User-defined Material Mechanical Behavior)对高超声速飞行器结构强度由整体到局部进行了有限元分析,解决了常规有限元分析法网格多、计算困难等难题。

摘要：以一艘200方抓斗式疏浚船为例,阐述船舶波浪载荷长期预报和全船有限元直接计算方法。讨论不同波浪散布函数对船舶波浪载荷计算结果的影响。针对不同海域进行波浪载荷长期预报,通过对比分析得到南海海域波浪载荷水平,提出了南海工作船舶波浪载荷预报建议。在此基础上,对全船进行结构有限元分析,得到不同海域中全船结构应力水平,并对船体局部结构进行了优化,为在南海进行施工作业的疏浚船的设计提供参考。