山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2006年第4期7月20日出版●應用技術ANSYS在力學中的應用蘆保國太原理工大學輕紡工程與美術學院)摘要文章介紹了 ANSYS在力學中的應用尤其是在機械和建筑方面的應用。最后得出結論: ANSYS大有推廣應用的價值。關鍵詞: ANSYS學應用中圖分類號TB126文獻標識碼:A文章編號:1004-642920064-0105-02ANSYS是由美國 ANSYS公司開發(fā)的大型有限元分析軟頂部形心沿X方向和γ方向上在不同地震波作用下的彈塑件集成了力學、熱學、電學、聲學、流體力學等多個模塊。最新性位移反應幾何尺寸如圖1所示。將整體結構分為14條,每版本 ANSYS10.0現(xiàn)已問世延續(xù)了強大的耦合場技術加入了條又分為5段沿板厚方向將筒璧分為20層邊界條件為結構旋轉機械和葉片設計工具增加了旋轉機楲的陀螺效應。在流下端固定、上端自由兵=0.05。使用 ANSYS進行有限元劃分體動力學領域增加了只有預測層流向湍流轉捩的功能。廣泛該結構共被分成8712個八節(jié)點的空間實體單元,共計13593應用于航空航天、汽車、電子電氣、國防軍工、鐵路、造船、石油個節(jié)點。讀取加速度數(shù)值的時間步長為0.02s計算結果如圖2化工、能源電力、建筑工程、生物醫(yī)學等各個領域?，F(xiàn)介紹其在所示。另外 ANSYS還給出了結構的第一自振圓頻率力學中的應用1=5.7486/s,a2=9.0708/s1 ANSYS在建筑工程中的應用將使用階段的結構作為受力分析對象是目前結構設計的常規(guī)做法結果使得結構的最終內力、變位等與施工無關這不符合工程實際。而現(xiàn)行的結構工程內力有限元法并沒有提供相應的公式來解決這個問題。薛娜利用主從單元法一有限元耦合法對結構施工內力進行幾何非線性分次性建立整體結構有限元模型然后利用 ANSYS的單元生死技術生成Im與各施工階段結構體系對應的空間有限元模型進行數(shù)值分析8■101計算表明幾何非線性對大跨度結構施工內力影響較大故實際施工中應該考慮其幾何非線性影響。-30m祝兵等采用沿結構橫向離散化、沿結構高度方向取為三次a平面圖b)立面圖B樣條函數(shù)的殼條單元的方法研究了一鋼筋混凝土簡體結構圖1筒體結構圖16本文本文12ANSYSANSYS√V時間(s)時間(s)mYH中國煤化工CNMH小小單元是解決結構動力問題作者簡介:蘆保國男,1965年出生,1988年畢業(yè)于太原工的簡便有效的方法。與常規(guī)的有限元法相比具有單元劃分簡業(yè)大學,講師在讀碩士030600晉中市榆次區(qū)單、未知量少、保證精度等優(yōu)點;與其他有限條相比又具有解的收稿日期2006-03-17波動性小,可以靈活地處理結構的位移邊界條件,避免了結構山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2006年第4期7月20日出版底部剪應力為零的不合理現(xiàn)象出現(xiàn)的特點。機架。因為結構比較復雜,采用20節(jié)點的三維實體單元張向東等利用 ANSYS的體元粘結功能模擬土體分層非均 SOLID95進行剖分模型共劃分14407個單元23649個節(jié)點質的特性同時假設群樁體系影響范圍研究了群樁基礎設計如圖4。機架的材質為HI5-33,其彈性模量為120GPa、泊松中承臺與土體相互作用的機理建立模型如圖3所示。假設群比為0.25。機架受力情況為樁帶承臺結構影響范圍分別是深度H=2以(L為樁長)平面曲軸傳給機架的力按均布荷載尺寸D1=3B1、D2=3B、B1,B2為承臺的寬和長)根據(jù)實際加在兩條直線上,螺母對機架情況將計算模型劃分為若干土層,每層施以不同的土體參數(shù)。的壓力和剪切力通過下刃臺傳除頂面外其余5個面均采用 ANSYS中的面上全約束從而可遞給底座的壓力都按均布荷載依次計∫I嚴I門I門各元素。并具體計算了遼寧工施加。由于機架底座用螺栓固程技術大學實驗館基礎工程通過分析計算最終解得承臺底土定在地基上,不產(chǎn)生移動和轉的荷載分擔比約為17%,對今后大型建筑物設計具有很好的動按全約束處理機架沿z方指導意義。向左右對稱,所以對稱斷面的魏德敏等應用 ANSYS進D=3B3Z方向的位移被約束。計算表行了薄膜結構的找形分析和明機架的危險點位于傳動側立荷載分析。張拉結構受力后柱與下刃臺的連接處,對今后將產(chǎn)生較大的位移,因此需機架結構改造提供了重要指采用非線性理論。分析了影導而且機架應力實測值與有響找形結果的四種因素:網(wǎng)限元分析值比較接近,證明該圖4有限元模型網(wǎng)圖格劃分優(yōu)劣、初始彈性模量有限元分析是合理和可行的選取、膜的初始預張力、邊索任學平等基于蠕變理論用 ANSYS作為計算平臺建立了和脊索的初張力及其比值復合結構爐殼的蠕變變形計箅模型。首先將爐殼從爐體中單通過工程實例的計算分析發(fā)現(xiàn)由于膜結構找形中建筑圖3ANS中的計算模型獨抽出作為獨立對象,考慮爐殼溫度不均對蠕變分析的影響利用有限元分析的多物理場耦合功能將得到的爐殼溫度場耦外形和邊界條件旳限制具有極小曲面性質的初始平衡形狀較合到爐殼蠕變分析模型上將爐襯對爐殼內壁的接觸正壓力作難找到,一般只能讓應力分布盡可能均勻把應力的最大最小為邊界條件加入到爐殼蠕變分析模型上。為降低試驗成本采值差別控制在一定范圍內。在荷載作用下膜結構的豎向位移用 ANSYS提供的退火后21/4C~-M低合金鋼蠕變模型代替比較大風吸力通常是索膜設計的控制因素爐殼材料的蠕變模型。計算結果表明爐身直線段下邊的蠕王燕等推導了半剛接鋼框架的動力有限元建立了具有不量大于上邊的蠕變量托圈下表面對應爐先的蠕變量大于上表同節(jié)點初始剛度的半剛接多層鋼框架及相應剛性框架的計算面對應爐殼的蠕變量。在一年總的蠕變變形量中前三個月的模型。采用 ANSYS軟件進行數(shù)值模擬分析研究了節(jié)點剛度蠕變變形量占較大份額與實測較為吻合。對結構自振頻率的影響,以及結構在諧振荷載作用下的響應限于篇幅無法列舉其全部功能,但僅從上述簡單介紹中對地震波激勵下的結構進行了時程分析。分析結果表明半剛也可管中窺豹感受其強大功能。所以無論在教學方面還是接框架節(jié)點的柔性對結構頻率產(chǎn)生較大的影響,節(jié)點柔性越工程應用方面都大有推廣應用的價值。大、結構自振頻率降低也越大,結構的抗震設計應考慮節(jié)點柔參考文獻性的影響泮剛接鋼框架頂點位移和柱底剪力時程曲線在地震[1]薛娜施工內力幾何非線性分杌C]力學與工程M]波激勵時間內表現(xiàn)岀良好的穩(wěn)定性柔性連接可以代替剛性節(jié)北京知識產(chǎn)權出版社2005點用于抗震區(qū)的鋼框架設計中[2]祝兵夏逸鳴剛筋混凝土筒體結構彈塑性地震反應的2 ANSYS在機械工程中的應用三次B樣條分杌C].力學與工租M].北京知識產(chǎn)權出趙罘等以Gγ902A型電腦刺繡機的主橫梁作為研究對象反社200利用 ANSYS進行有限元分析。為了得到盡可能高的計算精[3]張向東李永靖,趙偉.群樁作用機理的數(shù)值研究[J]度有限元建模采用三維10節(jié)點結構單元對細微結構在不影力學與實踐20051)響計算精度的祭件下做了適當簡化,共有10435個單元、[4]魏德敏戴維熒.張拉膜結構的有限元分杬J].力學與實20020個結點。通過計算得1階固有頻率為56.746Hz,階振踐20051)型為橫梁的前后振動其中振動最大位置在橫梁中部位移為[5]王燕蘇波.半剛接綱框架的動力分杬J].力學與實0.322m2階固有頻率為81.045Hz2階振型為橫梁的上下俯踐2005(4)仰其中俯仰最大處的位移為0.5%7mm與實驗結果非常吻合。[6]趙罘,辛洪兵.雙機頭電腦刺繡機橫梁的模態(tài)分析J].利用經(jīng)過檢驗的有限元模型作了結構改進仿真實驗在不改變力學與實踐200X4)電腦刺繡機重量的前提下,電腦刺繡機橫梁的固有頻率提高[7]中國煤化工力的有限元分析J力學22%使電腦刺繡機更不易發(fā)生共振。王鳳輝等還采用 ANSYS有限元分析軟件的結構分析模塊[8]CNMH變形有限元研究J力對剪切機機架進行了有限元分析。建模時考慮到機架的結構學與實踐200(3)具有對稱性,雖然受力不完全對稱,在傳動側右半邊機架的受(校對安平)力大些所以進行有限元分析時只分析受力比較危險的右半邊(英文摘要下轉第110頁)106山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY2006年第4期7月20日出版是濾失量不得大于5ml/30min,泥餅厚度小于1mm,密度約井段小于6%)kg/L以免污染油層)井內壓差減小減少了壓差卡鉆的幾率同時也減輕了對3使用效果油層的傷害。電測一次成功率在90%以上,下套管固井順利。陜北油田使用后取得明顯效益4結論轱井效率大幅度提高,臺月進尺提高75.08%。機械鉆a)五王”鉆井液可保證井內安全。在其推廣應用期間未速大幅度提高平均機械鉆速73.19%發(fā)生任何井內事故。b)五王”鉆井液保證了井內安全井內事故大幅度下降b)五王”鉆井液配方合理配制方便。c)使用五王"鉆井液,實現(xiàn)了一只鉆頭鉆完二開井段五王"鉆井液成本較低(不足30元/m),從而大幅度降(1700m-1800m)的目標低了鉆井成本。d)鉆井液成本平均下降30%。d五王”鉆井液可在陜北油田大面積推廣,特別是定向e)井眼穩(wěn)定,井徑規(guī)則,平均井徑擴大率小于10%油層井校對安平)Application of uwang" Drilling Liquid in the North Shaanxi AreaZhang JinchengABSTRACT This article has introduced the formula advantage and technological measure of Wuwang"drilling liquid, whose applicationin the North Shaanxi areahas prove good inhibition to satisfy the need of the area s layers for the performance of drilling liquid reduce accidents inthe mines and have better social and economic effectsKEY WORDS drilling liquid formula well drilling cost i application i oil fields in North Shaanx〔上接第104頁)相當于是直流電壓源,與電抗器、線路電容接而阻容吸收器可隨時吸收線路的過電壓,當開關在某一瞬通進行充放電。此時回路電阻很小屬于欠阻尼過程高頻率間切斷后由于R-C過電壓吸收裝置的加入過電壓幅值低過電壓將導致斷路器斷口恢復電壓上升較快幅值高易于重振蕩衰減快對負載起到保護作用。而且R-C吸收裝置使燃且過電壓將隨重燃次數(shù)的增加而增高最終導致電容器的壽命長其內部絕緣介質不會因過電壓而損傷。因此具有很高損壞。的運行經(jīng)濟性及可靠性。阻容吸收裝置有油浸式和干式兩種類在母線上加裝R-C過電壓吸收裝置可穩(wěn)定電源母線電型油浸式阻容吸收裝置由于電容本身為油浸式雖然吸收操作壓電容C可降低振蕩幅值和頻率,電阻R可阻尼電壓的振過電壓比較理想但體積較大不易裝入開關柜內,只能裝入副湯柜長期使用容易發(fā)生油滲漏且不易維護。而干式阻容吸收裝4發(fā)展趨勢置則將電容換成干式高壓電容器體積大幅度下降易于裝入高對于避雷器而言由于響應速度慢和安全電壓值難以選取壓手車柜而且壽命長便于維護。因此干式比油浸式顯示出等缺陷在抑制或作過電壓方面起不到很好的作用。更大的優(yōu)越性和更好的發(fā)展前景校對安平)How to Restrain Effectively Operating Excessive Voltage of Vacuum SwitchLi chunxiaABSTRACT This article introduce two familiar methods for restraining operating excessive voltage of vacuum switch, tell of limitation ofarrester on this occasion analysis chiefly working principle of R-C absorptive equipment for excessive voltage and their developing trendKEY WORDS Vacuum Switch ,perating Excessive Voltage R-C Absorptive Equipment for Excessive Voltage上接第106頁)The Application of ANSYS in MechanicsLu baoguo中國煤化工CNMHGABSTRACT In this paper ANSYS is introduced. Its application in mechanics is presented specially in mechanical engineering andarchitectural engineering. Finally ,The conclusion is made that it has great applied valueKEY WORDS :ANSYS mechanics application