隔水管快速接頭有限元分析

為加快隔水管海上施工,縮短工程工期,采用快速接頭代替焊接來連接各管段。結合葵東井區工程實例,采用計算軟件sacs對結構進行整體分析,得出隔水管在風、浪、流和冰作用下的應力。根據計算結果提取隔水管中危險點的內力,采用有限元分析軟件ansys建立快速接頭的有限元模型,進行局部分析和強度校核。

鉆桿接頭是鉆桿失效的主要部位,而影響接頭受力的主要因素為接頭螺紋。利用ansys有限元軟件對螺紋的三種主要形式(臺肩、錐度以及牙型)作了分析比較,為千米鉆機鉆桿的設計提供了重要的參考依據。

鋼筋等強度剝肋滾壓直螺紋接頭是將待連接的鋼筋端部用配套的鋼筋滾 壓直螺紋成型機剝肋滾壓成直螺紋，通過連接套筒將兩根鋼筋連接成一 體的、能充分發揮鋼筋強度的機械連接方式。該連接方式適用于混凝土 結構中直徑為16－40的hrb335、hrb440熱軋帶肋受力鋼筋的任意方向 連接。 一、施工準備 1、材料準備： 鋼筋應具有出廠合格證和力學性能檢驗報告，所有檢驗結果，均應符合 現行規范的規定和設計要求。連接套筒應有出廠合格證，一般為低合金 鋼或優質炭素結構鋼，其抗拉承載力標準值應大于、等于被連接鋼筋的 受拉承載力標準值的1.20倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍，套筒應有保護 蓋，保護蓋上應注明套筒的規格。套筒在運輸、儲存過程中，要防止銹 蝕和沾污，套筒的尺寸偏差及精度要求見表1。 表1：套筒尺寸偏差及精度要求 套筒直徑d外徑允許偏差長度允許偏差螺紋精度 ≤50±0.5±0.56h/g

針對沖壓連接接頭拉剪強度的數值模擬方法進行研究。對0.7mm低碳鋼+0.7mm低碳鋼以及1mm低碳鋼+1mm低碳鋼板沖壓連接接頭的剪切拉伸過程建立有限元模型,采用數值模擬的方法分析沖壓連接接頭的拉剪強度及失效形式。并且通過試驗過程驗證有限元模擬結果的可靠性。在確定有限元模型可靠的情況下,分析了沖壓連接接頭處的網格尺寸以及沖壓連接接頭的嵌入值對沖壓連接接頭的影響。研究結果表明:有限元模擬結果與試驗結果吻合良好;合適的網格尺寸能夠在優化計算時間的同時得到可靠的計算結果;沖壓連接接頭的拉剪強度受上板嵌入值影響。

結合鉆桿的受力特點,對其螺紋參數展開研究,建立了接頭圓錐梯形螺紋的三維模型,應用有限元法分析了接頭螺紋在多種工況下的等效應力與接觸應力分布規律;依據分析結果,提出了復合錐度設計與柱面結構密封的改進方案。研究結果表明,新設計有效地改善了內、外螺紋最后嚙合處的應力集中,提高了螺紋密封性能。試驗結果顯示該接頭的承載與密封性能達到了設計目標,完全滿足煤礦井下定向鉆進施工的需要。

在碗扣式腳手架的有限元分析中對桿件接頭的處理

基于三維cad/cae軟件solidworks平臺,建立方形臥式真空罐的有限元模型,進行了強度和剛度的分析。使用cosmos有限元與優化設計模塊,建立以油箱重量最小為目標函數,應力和位移為約束的優化數學模型,對加強筋的截面尺寸進行優化設計。優化設計結果運用到實際生產中,得到了良好的使用效果。

門體堵頭端部中間的收縮變形是bc/bd-625g冷柜的重大缺陷,bd-500冷柜是在bc/bd-625g基礎上開發的新產品。建立堵頭計算的簡化模型,得出變形的線載荷。基于abaqus有限元分析軟件,分析了bc/bd-625g的堵頭變形。對bd-500的堵頭數值模擬采用在簡化模型上增加3種不同方案加強筋的方法分別進行了有限元分析,得出優先采用的方法。設計出的堵頭經生產驗證,與abaqus程序的分析結果基本吻合。

利用ansys大型分析軟件,建立屬于表面非線性和材料非線性相耦合問題的復合材料錨桿螺紋螺帽聯接的彈塑性軸對稱接觸有限元模型。對復合材料錨桿螺紋螺帽在間隙配合時軸向載荷作用下的應力應變場進行了數值計算。計算結果表明,復合材料錨桿螺紋螺帽聯接能夠滿足煤礦安全生產的強度和剛度要求,為復合材料螺紋螺帽聯接的設計提供了理論依據,對復合材料錨桿螺紋螺帽聯接在工程實際中的推廣使用有著重要的意義。

鋼筋滾壓直螺紋連接技術在國內外已經廣泛使用,但目前沒有國家的行業標準,本文通過對滾壓直螺紋連接技術的強度和連接最小螺紋扣數進行了試驗研究和有限元分析,給出了比較合適的最小螺紋旋和長度和螺紋扣數(9~11扣),為今后該項技術的運用提供參考。

本科畢業設計（論文）通過答辯 1 倒傘型曝氣機有限元分析及優化設計 學生姓名：班級： 指導老師： 摘要：研究污水處理設備強度優化問題,倒傘型曝氣機是污水生物處理技術中的關鍵 設備,具有充氧、攪拌和推流等作用。攪拌葉輪的設計和優化對其最主要的性能指標充 氧動力效率至為關鍵。在研究曝氣機充氧機理的基礎上,對曝氣機的葉片進行了實體建 模、有限元分析和優化設計。首先利用ansys平臺對葉片工作過程進行了研究,通過實體 建模、網格劃分和有限元分析等過程,對曝氣機攪拌葉片在工作狀態的應力應變情況進 行了有限元仿真分析。仿真結果明確了葉片的薄弱環節,并為進行優化和改良結構,為產 品的生產設計提供了研究依據。 關鍵詞:倒傘曝氣機;有限元分析;優化設計 指導老師簽名： 本科畢業設計（論文）通過答辯 2 finiteelementanalysisandoptimal

針對某異型管板蒸發器無設計標準可依,工程設計中管板較厚的問題,對該蒸發器管板的穩態溫度場、機械場和熱應力場進行三維有限元分析。分析結果表明,溫度對蒸發器異型管板的應力強度影響較大,對現有管板工程設計進行優化。

目前,氣動工具減振手柄的設計已經引起了廣泛的關注。本文就是以氣釘槍為研究對象,通過對所設計的減振手柄進行水壓測試,以有限元軟件ansysworkbench為計算平臺,對其進行整槍振動加速度分析,為氣釘槍減振手柄優化設計提供理論依據。

針對海洋修井機底座輕量化的要求,利用ansys軟件對某海洋修井機底座進行了三維有限元分析,得到了位移及應力分布。結果表明,最大鉤載工況下強度和穩定性均滿足要求。用matlab和ansys軟件對底座結構尺寸進行優化,得到符合底座工況要求的最優梁的截面尺寸,并對優化結構進行有限元分析。結果表明,優化結構也滿足底座的強度及穩定性要求。通過對比發現,matlab優化設計的底座結構更節約材料,所得到的設計尺寸更接近最優解,因此選取matlab優化設計的底座結構來指導實際生產。

借助ansys有限元分析軟件,建立防爆電機底座結構優化設計的參數化模型,以底座的重量為目標函數對底座結構進行優化。優化過程中考慮它所受應力約束、位移約束,并對優化前后的位移和應力進行對比。優化結果表明,優化后位移和應力值有所增大,但在使用允許值范圍內,優化后使底座在正常、穩定運行的情況下的重量大大減輕,從而為批量生產節約大量原材料,對降低生產成本,創造更高的經濟效益有著重要的現實意義。

鉆桿內螺紋接頭失效分析

根據φ244.5mm(95/8英寸)套管偏梯形螺紋接頭的實際工作情況,建立了預緊力、軸力、內外壓力、彎矩和扭矩等載荷工況的力學模型,并依據力學模型建立了該接頭的有限元網格模型.采用彈塑性接觸問題的有限元分析方法分析了上扣、下套管、旋轉套管3種典型工況下該接頭的接觸壓力分布、應力分布和應變分布,可以揭示螺紋接頭接觸區和牙齒的彈塑性行為,對工程應用有重要的指導作用.研究表明:偏梯形螺紋接頭的前3個牙齒和最后3個牙齒的應力和接觸壓力都很大,螺紋連接在這些部位后很容易發生粘扣.

利用ansys有限元分析對取力軸法蘭的強度進行校核,對取力發電裝置中取力軸法蘭撕裂問題進行有限元分析,計算不同工藝圓角下取力軸法蘭的強度以及疲勞壽命,提出優化設計方案,為取力軸法蘭設計提供技術依據,對實際工程中取力軸法蘭的選用有著重要參考意義。

本文利用ansys軟件對復雜結構的圓錐形變幅桿進行有限元分析,提出兩種修正設計方案,得出變幅桿固有頻率與其結構尺寸的關系,從而確定出變幅桿的最優結構。

對pzt厚膜驅動的微變形鏡(dm)進行了結構優化設計?；谟邢拊椒?fem),分析了結構中各個參數對變形鏡性能的影響。優化結果表明,單元邊長1.75mm的驅動器,在最優參數下沖程可達2~5μm@100v,且加載鏡面后驅動器的位移損失小于12%,帶鏡面負載能力強。根據優化結果制備了壓電厚膜微驅動器陣列,驅動器的沖程可達4.5μm@100v,并與有限元方法的結果進行了分析比較。

獲得高質量的釬焊接頭關鍵在于制訂合理的釬焊工藝,以及選擇與母材相匹配的釬焊間隙、釬料、釬劑和釬焊方法。螺紋釬焊接頭必須嚴格控制螺紋加工精度和釬料鍍層厚度,保證合適的間隙和填縫釬料量,以保證接頭強度。采用以h62黃銅鍍層為釬料這一釬焊新工藝是實現碳鋼螺紋接頭釬焊的有效途徑,對生產實際應用具有指導意義。