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胶筒系统接触有限元优化设计

西南石油学院学报 2006年第6期28卷 88-90页

作者：伍开松朱铁军侯万勇张勇谢斌西南石油大学机电工程学院四川成都610500 新疆石油管理局

为了研究封隔器胶筒几何参数对密封性能影响,将套管、隔环、中心衬管和胶筒作为一个系统建立接触有限元优化设计模型。应用ANSYS的参数化设计语言APDL,编制其命令流。研究了几何特征参数和峰值接触压力之间的关系并进行了参数优化设计... 详细信息

为了研究封隔器胶筒几何参数对密封性能影响,将套管、隔环、中心衬管和胶筒作为一个系统建立接触有限元优化设计模型。应用ANSYS的参数化设计语言APDL,编制其命令流。研究了几何特征参数和峰值接触压力之间的关系并进行了参数优化设计。结果表明:胶筒的总厚度对密封性能影响很大,胶筒子厚度对密封性能影响较小,胶筒的高度对密封性能的影响存在最优方案,接触倾角选取必须慎重。高度和接触倾角双因素优化设计结果显示:与初始方案相比,高度降低37.5%,接触倾角降低8.9%,峰值接触压力升高13.38%。

关键词：胶筒参数接触有限元优化设计峰值接触压力封隔器

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接触有限元技术在装甲车辆总体设计中的应用

车辆与动力技术 2014年第3期 24-27页

作者：李振平许宏昌康忠范凤明中国北方车辆研究所北京100072

装甲车辆主要通过螺栓实现各系统之间的连接安装,这种复杂系统中的接触应力分析目前仍然是有限元技术应用的难点.具体以典型部件装配为研究对象,研究接触有限元技术在三维部件装配体中的应用,为装甲车辆由单个零件的刚强度分析向系统级... 详细信息

装甲车辆主要通过螺栓实现各系统之间的连接安装,这种复杂系统中的接触应力分析目前仍然是有限元技术应用的难点.具体以典型部件装配为研究对象,研究接触有限元技术在三维部件装配体中的应用,为装甲车辆由单个零件的刚强度分析向系统级的刚强度分析探索新的思路.

关键词：装甲车辆三维装配体接触有限元

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用接触有限元研究胶筒系统的力学行为

石油矿场机械 2006年第3期35卷 23-26页

作者：伍开松佘月明张新政叶永彪西南石油大学四川成都610500 河南油田分公司河南南阳474780

为了研究封隔器胶筒系统的力学行为,文章应用ANSYS的参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric De-sign Language),编制了胶筒系统的接触有限元命令流。研究了轴向坐封载荷与胶筒的峰值接触压力和轴向压缩量之间的变化规律。根据胶筒的变形... 详细信息

为了研究封隔器胶筒系统的力学行为,文章应用ANSYS的参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric De-sign Language),编制了胶筒系统的接触有限元命令流。研究了轴向坐封载荷与胶筒的峰值接触压力和轴向压缩量之间的变化规律。根据胶筒的变形特征,其力学行为可以分为A、B、C三个基本阶段。用接触有限元方法详细研究后发现,每一个基本阶段又可细分为若干小阶段,例如B1、B2。根据这些小阶段的特点,可以确定封隔器胶筒的最小坐封载荷等于B2小阶段结束处的轴向坐封载荷。当轴向坐封载荷达到C3阶段的末点时,设计胶筒防“肩突”结构是必须的,否则容易出现胶筒失效。

关键词：胶筒力学行为接触有限元坐封载荷密封

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基于接触有限元的轧制力动态模拟

重庆科技学院学报（自然科学版） 2010年第1期12卷 87-90页

作者：王勇勤刘志芳严兴春吴沙重庆大学重庆400030

针对六辊轧机的设备特点,利用***接触有限元软件模拟了冷轧轧制过程,讨论了压下量、轧件材料属性等对轧制力的影响及其变化规律,研究了轧制力的参数特性,并将结果与解析法和实测值比较,有较好的一致性,为研究轧制力提供参考。

关键词：平面应变轧制力接触有限元

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井下封隔器接触有限元模型研究

钻采工艺 2005年第2期28卷 58-60,67页

作者：刘清友黄云湛精华张祥来西南石油学院机电工程学院

在材料、几何非线性接触问题原理上,通过对现有井下Y341- 14 8型封隔器及其类似产品的相关研究,从系统的角度出发,建立了封隔器系统线性及非线性接触有限元分析模型,进一步完善了井下封隔器理论,并为开发井下封隔器工作行为仿真分析软... 详细信息

在材料、几何非线性接触问题原理上,通过对现有井下Y341- 14 8型封隔器及其类似产品的相关研究,从系统的角度出发,建立了封隔器系统线性及非线性接触有限元分析模型,进一步完善了井下封隔器理论,并为开发井下封隔器工作行为仿真分析软件奠定了理论基础。

关键词：封隔器工作机理模型建立接触有限元

深海载人潜水器耐压球壳的接触有限元分析(英文)

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船舶力学 2004年第6期8卷 85-94页

作者：李向阳崔维成北京科技大学土木环境工程学院北京100083 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

深海载人潜水器在海洋资源勘察和深海科学研究如热液喷口研究、地球物理和地球化学等方面发挥越来越重要的作用。在载人潜水器的研制过程中,载人耐压球壳的安全性最受关注。基于对载人耐压球壳特点的分析,作者认为在出入舱口和三个观察... 详细信息

深海载人潜水器在海洋资源勘察和深海科学研究如热液喷口研究、地球物理和地球化学等方面发挥越来越重要的作用。在载人潜水器的研制过程中,载人耐压球壳的安全性最受关注。基于对载人耐压球壳特点的分析,作者认为在出入舱口和三个观察窗部分严格来说是接触问题,应该采用接触有限元分析的方法而不是通过假定没有滑动采用传统的有限元分析。本文对接触问题的基本理论以及数值技术如搜索策略、最终的方程和算法等进行了介绍。然后采用有限元方法对一个深海载人耐压球壳的接触问题进行了分析。基于应力应变的分析结果,对摩擦系数对接触区应力分布的影响也进行了研究。分析发现在出入舱口和三个观察窗部分应力是协调的。通过对观察窗附近两种不同材料的变形协调分析也验证了观察窗设计的合理性。

关键词：深海载人潜水器耐压球壳接触有限元入舱口观察窗

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基于接触有限元方法的镜面面形仿真技术研究

光学技术 2012年第3期38卷 305-309页

作者：徐广州阮萍李婷中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119

为考察在外载作用下某镜体镜面面形的变化是否满足设计要求,研究在预紧力及重力作用下镜面面形的变化规律,使用接触非线性有限元方法对镜体组件进行了仿真,采用基于Zernike多项式的光机集成仿真接口程序对面形数据进行了处理,得到了消... 详细信息

为考察在外载作用下某镜体镜面面形的变化是否满足设计要求,研究在预紧力及重力作用下镜面面形的变化规律,使用接触非线性有限元方法对镜体组件进行了仿真,采用基于Zernike多项式的光机集成仿真接口程序对面形数据进行了处理,得到了消除刚体位移后表征面形变化的参数和表示刚体位移系数的分布曲线。结果表明在预紧力和重力作用下刚体位移明显,镜面平移占据了刚体位移的主要方面,基于集成仿真技术的面形处理程序可有效地消除刚体位移;预紧力存在在不同方向重力作用下对面形的影响略有不同,与预紧力相比,重力作用对面形的影响较小。在预紧力作用下面形仿真数据对于镜体设计、装调具有一定指导意义,也说明基于接触方法面形仿真的工程适用性。

关键词：接触有限元面形仿真集成仿真 Zernike多项式

某车辆蓄压器可靠性及螺纹联接弹塑性接触有限元分析

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某车辆蓄压器可靠性及螺纹联接弹塑性接触有限元分析

作者：刘博文重庆交通大学

学位级别：硕士

本论文以科研项目为背景,展开了对某车辆蓄压器的可靠性以及螺纹联接问题的研究。在该车辆的外场试验中,蓄压器出现了漏气、渗油等故障,端盖和阀体端的冲脱事故时有发生。因此对该蓄压器进行可靠性分析以及其螺纹联接部位的联接强度分... 详细信息

本论文以科研项目为背景,展开了对某车辆蓄压器的可靠性以及螺纹联接问题的研究。在该车辆的外场试验中,蓄压器出现了漏气、渗油等故障,端盖和阀体端的冲脱事故时有发生。因此对该蓄压器进行可靠性分析以及其螺纹联接部位的联接强度分析就显得非常必要。本文对该蓄压器进行了系统的可靠性分析,通过FMECA与FTA分析确定该蓄压器的具体故障模式,针对危害度严重的故障模式提出了相应的改进,并从仿真与试验两个角度证明改进后蓄压器的优越性。采用弹塑性理论建立起螺纹联接的数学模型,采用二维、三维模型仿真的方法对轴向载荷下的各螺纹牙应力、应变进行分析,结合内外螺纹联接部位的应力、应变试验,通过对比找到能够揭示内外螺纹联接强度问题的最优方法。本文对该蓄压器的改进、使用、保养等方面提供了一些具有应用价值的方法。本文的主要研究内容包括:(1)采用故障模式影响及危害性分析(FMECA)方法和故障树分析(FTA)方法,对蓄压器的故障模式进行分析与评估,确定危害度高的故障为螺纹损坏、缸筒焊缝开裂以及密封装置渗油等。针对确定的故障提出了如改进螺纹参数、改进焊接工艺、设置组合密封装置等方法。结合随机事件的交、并运算建立起蓄压器的可靠性失效相关模型,提出可靠度的计算方法。(2)利用Pro/E建立改进前、后蓄压器模型。结合蓄压器在初始工作状态(11.5MPa)、正常工作状态(40MPa)、极限工作状态(110.6MPa)以及正常工作时内部最大压强(60MPa)工作状态的四种工况,通过ANSYS对改进前、后的蓄压器进行应力分析,分析对比四种工况下改进前后蓄压器的应力云图,从仿真的角度说明蓄压器的改进是合理的。同时结合改进前后的蓄压器进行破坏性耐压试验和改进后蓄压器螺纹轴向应力应变试验,从试验角度表明改进的合理性。(3)通过对四种工况的仿真分析发现,最大应力出现在蓄压器的缸筒上,因此针对改进后蓄压器缸筒,采用弹塑性理论对工作载荷为60MPa的蓄压器缸筒进行弹塑性变形分析。针对改进后的蓄压器缸筒,结合Monte Carlo法与响应面法,对60MPa工作压力下的蓄压器缸筒进行随机有限元可靠性分析,计算得到缸筒的可靠度。(4)通过对改进后的蓄压器缸筒进行随机有限元可靠性分析发现,最大应力出现在螺纹联接部位。因此针对改进后的螺纹联接部位,结合弹塑性变形理论,建立轴向压力作用下缸筒的应力、应变数学模型。利用模型得到蓄压器螺纹联接部位在60MPa压力下的轴向应力、应变数据,为接下来的对比做准备。(5)针对改进后蓄压器缸筒的螺纹联接部位,利用接触有限元法解决内外螺纹的联接问题,分别建立起内外螺纹联接的二维模型与三维模型,通过ANSYS设置面面接触,对蓄压器的联接部位的内外螺纹进行应力、应变分析。结合数学模型法、二维仿真法、三维仿真法对蓄压器螺纹联接部位轴向载荷下的螺纹应力、应变结果,参照改进后蓄压器螺纹轴向应力应变试验结果,从三种方法中选出能够揭示内外螺纹联接强度问题的最优方法是三维模型仿真法。

关键词：蓄压器故障模式耐压试验弹塑性接触有限元螺纹联接强度

钢卷提升机系统设计及接触有限元强度分析研究

同方学位论文库评论

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钢卷提升机系统设计及接触有限元强度分析研究

作者：陆元宁重庆大学

学位级别：硕士

钢卷提升机是一种重要的工程机械设备,也是钢卷包装生产线上的核心设备,对钢卷包装生产线的发展具有非常重要的意义。与发达国家相比,国内的钢卷包装技术起步比较晚,迄今只有十几年的时间,发展很不完善。其一,技术水平和装备落后,目前... 详细信息

钢卷提升机是一种重要的工程机械设备,也是钢卷包装生产线上的核心设备,对钢卷包装生产线的发展具有非常重要的意义。与发达国家相比,国内的钢卷包装技术起步比较晚,迄今只有十几年的时间,发展很不完善。其一,技术水平和装备落后,目前国内各大钢厂包装生产线数量较少,其规格、产能、生产工艺及设备配置、装机水平、自动化程度等参差不齐,整体水平不高;其二,对核心设备—提升机的设计、强度校核仍停留在采用传统解析法,少数企业采用线性有限元技术校验其强度,但其结果可靠性偏低,准确性较差,不利于优化设计,不利于提高企业竞争力。本文在介绍提升机工作原理及工况的基础上,设计了提升机系统,包括:设计液压系统,以保证其正确性与合理性;根据提升机的生产工艺,选用了西门子S7-416PLC的控制系统,合理编制PLC控制程序,使提升机的动作能够逻辑化、自动化完成;利用材料力学的相关理论知识对其主要零部件的受力情况进行了分析,首先采用了线性静态有限元法对钢卷提升机的主要零部件进行了强度分析,再利用MSC. MENTAT/MARC强大的非线性接触分析处理功能,采用接触有限元法对主要零部件进行强度分析,并将两个计算结果进行对比,提出结构尺寸修改的方案。本文利用接触有限元方法,将提升机主要零部件处理成弹性接触体,独立完成了有限元建模,为计算设备的强度提供了一种较为准确的算法,其成果具有一定的先进性。

关键词：提升机 PLC 液压系统线性静态有限元接触有限元