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中型载货汽车车架有限元静力学分析-开题报告

中型载货汽车车架有限元静力学分析-开题报告
中型载货汽车车架有限元静力学分析-开题报告

毕业设计(论文)开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级

指导教师姓名职称教授从事

专业

车辆工程是否外聘□是√否

题目名称中型载货汽车车架有限元静力学分析

一、课题研究现状、选题目的和意义

1.研究现状

有限元法是当今工程分析中获得广泛应用的数值计算法。有于他的通用性和有效性,受到工程技术界的高度重视。伴随着计算机的快速发展,现已成为计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的重要组成部分。

近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高,有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视,已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器,国防军工,船舶,铁道,石化,能源,科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃,主要表现在以下几个方面:(1)增加产品和工程的可靠性;(2)在产品的设计阶段发现潜在的问题;(3)经过分析计算,采用优化设计方案,降低原材料成本;(4)缩短产品投向市场的时间;(5)模拟试验方案,减少试验次数,从而减少试验经费。

当前,国外各大汽车公司利用有限元软件进行车架结构静态分析、模态分析的技术已非常成熟,其工作重心已转向瞬态响应分析、噪声分析、碰撞分析等领域。特别是随机激励响应分析备受青睐,主要是因为它可用来进行车辆的强度、刚度、振动舒适性和噪声等方面的分析:国外将有限元法引入到车架强度计算比较早,而我国大约是在七十年代末才把有限元法应用于车架的结构强度设计分析中。在有限元法对汽车车架结构的分析中,早期多采用梁单元进行结构离散化。分析的初步结果是令人满意的,但由于梁单元本身的缺陷,例如梁单元不能很好的描述结构较为复杂的车架结构,不能很好的反映车架横梁与纵梁接头区域的应力分布,而且它还忽略了扭转时截面的翘曲变形,因此梁单元分析的结果是比较粗糙的。而板壳单元克服了梁单元在车架建模和应力分析时的局限,基本上可以作为一种完全的强度预测手段。近十年来,由于计算机软件与硬件的飞速发展,板壳单元逐渐被应用到汽车车架结构分析中,使分析精度大为提高,由过去的定性或半定量的分析过度到定量阶段。随着计算机软、硬件技术的发展,特别是微机性能的大幅提高及普及,在微机上进行有限元分析已不再是很困难的事,同时有限元分析的应用得以向广度和深度发展。国外大型汽车公司经过近百年的汽车设计制造,在车架设计方面积累了丰富的试验数据和理论分析经验,形成了实用的结构设计数据库、设计改正记录和设计规范。目前应用于车架开发上比较成熟的方面主要有:刚度、强度分析(应用于整车、大小总成与零部件分析以实现轻量化设计),NVH分析(各种振动、噪声,包括摩擦噪声、风噪声等)、

机构运动分析等;建立在分析和实验基础上的种优化方法为车架设计提供了多种实用的选择方案,使车架设计从经验设计到优化设计跨出了一大步。

纵观当今国际上CAE软件的发展情况,可以看出有限元分析方法的一些发展趋势:

(1)与CAD软件的无缝集成

当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率。为了满足工程师快捷地解决复杂工程问题的要求,许多商业化有限元分析软件都开发了和著名的CAD软件(例如Pro/ENGINEER、Unigraphics、 SolidEdge、SolidWorks、IDEAS、Bentley和AutoCAD 等)的接口。有些CAE软件为了实现和CAD软件的无缝集成而采用了CAD的建模技术,如ADINA软件由于采用了基于Parasolid内核的实体建模技术,能和以Parasolid为核心的CAD软件(如Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks)实现真正无缝的双向数据交换。

(2)更为强大的网格处理能力

有限元法求解问题的基本过程主要包括:分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分。由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否,近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入,使网格生成的质量和效率都有了很大的提高,但在有些方面却一直没有得到改进,如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分,除了个别商业软件做得较好外,大多数分析软件仍然没有此功能。自动六面体网格划分是指对三维实体模型程序能自动的划分出六面体网格单元,现在大多数软件都能采用映射、拖拉、扫略等功能生成六面体单元,但这些功能都只能对简单规则模型适用,对于复杂的三维模型则只能采用自动四面体网格划分技术生成四面体单元。对于四面体单元,如果不使用中间节点,在很多问题中将会产生不正确的结果,如果使用中间节点将会引起求解时间、收敛速度等方面的一系列问题,因此人们迫切的希望自动六面体网格功能的出现。自适应性网格划分是指在现有网格基础上,根据有限元计算结果估计计算误差、重新划分网格和再计算的一个循环过程。对于许多工程实际问题,在整个求解过程中,模型的某些区域将会产生很大的应变,引起单元畸变,从而导致求解不能进行下去或求解结果不正确,因此必须进行网格自动重划分。自适应网格往往是许多工程问题如裂纹扩展、薄板成形等大应变分析的必要条件。

(3)由求解线性问题发展到求解非线性问题

随着科学技术的发展,线性理论已经远远不能满足设计的要求,许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决,必须进行非线性分析求解,例如薄板成形就要求同时考虑结构的大位移、大应变(几何非线性)和塑性(材料非线性);而对塑料、橡胶、陶瓷、混凝土及岩土等材料进行分析或需考虑材料的塑性、蠕变效应时则必须考虑材料非线性。众所周知,非线性问题的求解是很复杂的,它不仅涉及到很多专门的数学问题,还必须掌握一定的理论知识和求解技

有限元ansys静力分析的一个小例子

有限元 学院:机电学院 专业: 姓名: 学号:

一、问题描述 如图所示的平面,板厚为0.01m,左端固定,右端作用50kg的均布载荷,对其进行静力分析。弹性模量为210GPa,泊松比为0.25. 二、分析步骤 1.启动ansys,进入ansys界面。 2.定义工作文件名 进入ANSYS/Multiphsics的的程序界面后,单击Utility Menu菜单下File中Change Jobname的按钮,会弹出Change Jobname对话框,输入gangban为工作文件名,点击ok。 3.定义分析标题 选择菜单File-Change Title在弹出的对话框中,输入Plane Model作为分析标题,单击ok。 4.重新显示 选择菜单Plot-Replot单击该按钮后,所命令的分析标题工作文件名出现在ANSYS 中。 5.选择分析类型 在弹出的对话框中,选择分析类型,由于此例属于结构分析,选择菜单Main Menu:Preferences,故选择Structural这一项,单击ok。 6.定义单元类型 选择菜单Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete单击弹出对话框中的Add按钮,弹出单元库对话框,在材料的单元库中选Plane82单元。即在左侧的窗口中选取Solid单元,在右侧选择8节点的82单元。然后单击ok。 7.选择分析类型 定义完单元类型后,Element Type对话框中的Option按钮被激活,单击后弹出一个对话框,在Elenment behavior中选择Plane strs w/ thk,在Extra Element output 中,选择Nodal stress,单击close,关闭单元类型对话框。 8.定义实常数 选择菜单Main Menu-Preprocessor-Real Constants Add/Edit/Delete执行该命令后,在弹出Real Constants对话框中单击Add按钮,确认单元无误后,单击ok,弹出Real Constants Set Number 1,for Plane 82对话框,在thickness后面输入板的厚度0.01单击ok,单击close。 9.定义力学参数 选择菜单Main Menu-Preprocessor-Material Props-Material Model 在弹出的对

静力学分析报告

静力学分析报告 一、制作人员: 二、模型名称:桁架 三、创意来源: 四、模型视图: 五、模型简化

因为桁架本身由硬杆组成,所以简化结构 如下图所示,并求各点的受力情况。 假设桁架受到集中力G的影响 1以节点A为探究对象 m A F=0 F B Y?4?F?3=0 F B Y=0.75F F Y=0 F A Y+F B Y=0 F A Y=0.25F 2以节点B为探究对象 F12F13 B F B Y F Y=0 F13cos45°+F B Y=0 F13=?32 4 F F X=0 ?F13cos45°?F12=0 F12=?3 4 F

3以节点G为探究对象 F F10 G F11F13′ F Y=0 ?F13′cos45°?F?F11=0 F11=?0.25F F X=0 F13′cos45°?F10=0 F8=?0.75F 4以节点H为探究对象 F9F11′ F8 H F12′ F Y=0 F9cos45°+F11′=0 F9= 2 4 F F X=0 ?F9cos45°?F8+F12′=0 F8=0.5F 5以节点I为探究对象 F7 F6I F8′ F Y=0 F7=0

F X=0 ?F6+F8′=0 F6=0.5F 6以节点E为探究对象 F4E F10′ F5F7′F9′ F Y=0 F9′cos45°?F5cos45°=0 F5=2 F F X=0 ?F5cos45°+F9′cos45°?F4+F10′=0 F4=?0.25F 7以节点D为探究对象 F3F5′ F2 D F6′ F Y=0 F3+F5′cos45°=0 F3=1 4 F F X=0 F5′cos45°?F2+F6′=0 F4=0.25F 8以节点C为探究对象 C F4′

如何简单的区分ANSYS Workbench有限元分析中的静力学与动力学问题

如何简单的区分ANSYS Workbench 有限元分析中的静力学与动力 学问题 四川 曹文强 “力”是一个很神秘的字,是个象形字,形体极像古代的犁形,上部为犁把,下部为耕地的犁头,也形象的解释“力”含义 ,将无形不可见,不可描述的现象充分的表达了出来。 从初中物理我们就学习过,力是物体之间的相互作用,是使物体获得加速度和发生形变的外因,单独就力而言,有三个要素力的大小、方向和作用点。力学是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的,力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。而今天主要是简单介绍一个静力学与动力学。 首先,静力学与动力学区别是什么? 答案很简单,一个是“静”,一个是“动”,动静的含义就是时间的问题。故,静力学实际是在研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态,以及结构优化问题,其中的静载荷是指不随时间变化的外加载荷,变化较慢的载荷,也可近似地看作静载荷。当然 “静”动力学 静力学

实际上只是相对而言,严格地说,物体相对于惯性参照系处于静止或作匀速直线运动的状态,即加速度为零的状态,也就是平衡的状态。 对于平衡的状态阐述,牛顿第一运动定律(牛顿第一定律,又称惯性定律、惰性定律)就有一个完整表述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。 此外,静力学的有五大公理 公理一 力的平行四边形法则:作用在物体上同一点的两个力,可合成一个合力,合力的作用点仍在该点,其大小和方向由以此两力为边构成的平行四边形的对角线确定,即合力等于分力的矢量和。 公理二 二力平衡公理:作用在物体上的两个力,使物体平衡的必要和充分条件是:两个力的大小相等,方向相反,作用线沿同一直线。 公理三 加减平衡力系公理:在已知力系上加或减去任意平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。 公理四 牛顿第三定律:两物体间的相互作用力,大小相等,方向相反,作用线沿同一直线。 此公理概括了物体间相互作用的关系,表明作用力与反作用力成对出现,并分别作用在不同的物体上。 公理五 刚化公理:变形体在某一力系作用下处于平衡时,如将其刚化为刚体,其平衡状态保持不变。 在有限元结构仿真里面,可简化为下流程图。 静荷载 大小、方向、作用点 输入 刚度、约束、尺寸、材料输出 位移、内力、应力

浙江大学硕士研究生开题报告论文模板

浙江大学研究生学位论文编写规则 为规范我校研究生学位论文编写格式,根据《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(GB/T 7713-1987)和《学位论文编写规则》(GB/T 1.1—2000----审批版),制定本研究生学位论文编写规则。 1 学位论文基本结构: 学位论文基本结构包括前臵部份、主体部份和结尾部份。 1.1 前臵部份包括: (1) 封面 (2) 题名页 (3) 英文题名页(硕士可省略) (4) 独创性声明(知识产权声明?) (5) 勘误页(可根据需要) (6) 致谢 (7) 序言或前言(可根据需要) (8) 摘要页 (9) 目次页 (10) 插图和附表清单((可根据需要)) (11) 缩写、符号清单、术语表((可根据需要)) 1.2主体部份: (1) 引言(绪论) (2) 正文 (3) 结论 1.3 结尾部分: (1) 参考文献

(2) 附录(可根据需要) (3) 索引(根据需要) (4) 作者简历及在学期间所取得的科研成果 (5) 封底 2 编写规范与要求 2.1 前臵部份 2.1.1 封面:封面包括分类号、密级、单位代码、作者学号、校名、学校徽标、学位论文中文题目、英文题目、作者姓名、导师姓名、学科和专业名称、提交时间等内容(见附件1:学位论文封面样式)。 分类号:按中国图书分类法,根据学位论文的研究内容确定。 密级:仅限于涉密学位论文(论文课题来源于国防军工项目)填写,密级应根据涉密学位论文确定,分绝密、机密和秘密三级,并注明保密期限。非涉密学位论文不得填写密级。 单位代码:10335。 作者学号:全日制和在职攻读专业学位者填写学号,同等学力申请学位人员填写申请号。 论文题目:应准确概括整个论文的核心内容,简明扼要,一般不能超过25个汉字,英文题目翻译应简短准确,一般不应超过150个字母,必要时可以加副标题。 学科和专业名称:必须按国家研究生培养的学科专业目录,规范填写。 2.1.2 题名页:题名页应包括:学位论文中英文题目,学位论文导师及作者本人签名,学位论文评阅人姓名、职称和单位等信息(隐名评阅除外),学位论文答辩委员会主席及成员姓名、职称和单位,学位论文答辩日期等(详见附件2题名页样式)。 2.1.3 英文题名页:中文题名页相对应的英文翻译。 2.1.4 独创性声明:(见附件3浙江大学研究生学位论文独创性声明)。 2.1.5 致谢:致谢对象限于对课题研究、学位论文完成等方面有较重要帮助的人员。 2.1.6 序言或前言:学位论文的序言或前言,一般是作者对本篇论文基本特征的简介,如说明研究工作缘起、背景、主旨、目的、意义、编写体例,以及资助、支持、协作经过等。

矩形板静力有限元分析

现代设计方法实验报告 题目_矩形板静力有限元分析____ 编号______10、11、12_________ 姓名_______杨操__________ 班级_______2 班__________ 学号_______20092503__________

1.题目概况 矩形板尺寸如下图1,板厚为5mm。材料弹性模量为52 E=?,泊松 210N/mm μ。根据以下情况进行讨论: 比27 .0 = 图1 计算简图 (1)试按下表的载荷约束组合,任选二种进行计算,并分析其位移、应力分布的异同。 (2)如下图,讨论板上开孔、切槽等对于应力分布的影响。 提示:各种圆孔,椭圆孔随大小、形状、数量,分布位置变化引起的应力分布变化;各种形状,大小的切槽及不同位置引起应力分布的变化等,选择二至三种情况讨论,并思考其与机械零部件的构型的相对应关系。

图2 开孔/切槽示例 1.1基本数据 对第(1)题中矩形板按照三种边界约束条件分别进行位移、应力分析; 对第(2)题矩形板开槽情况按照三种边界约束条件分别进行位移、应力分析;对第(2)题矩形板开槽位置不同的情况按照三种边界约束条件分别进行位移、应力分析; 对第(2)题矩形板开槽形状的不同按照三种边界约束条件分别进行位移、应力分析。 1.2 分析任务/分析工况 由于矩形板的板厚远小于长宽,且沿薄板周围边界承受着平行于薄板平面并沿厚度均匀分布的外力,因此该问题属于平面应力问题。 2.模型建立 2.1单元选择及其分析 在进行有限元分析时,应根据分析问题的几何结构,分析类型和所分析的问题精度等要求,选择适合暗送秋波分析的单元类型,本次上机实验选择四节点四

材料力学性能静拉伸试验报告

静拉伸试验 一、实验目的 1、测45#钢的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 2、测定铝合金的屈服强度s σ、抗拉强度m R 、断后伸长率δ和断面收缩率ψ。 3、观察并分析两种材料在拉伸过程中的各种现象。 二、使用设备 微机控制电子万能试验机、0.02mm 游标卡尺、试验分化器 三、试样 本试样采用经过机加工直径为10mm 左右的圆形截面比例试样,试样成分分别为铝合金和45#,各有数支。 四、实验原理 按照我国目前执行的国家 GB/T 228—2002标准—《金属材料 室温拉伸试验方法》的规定,在室温1035℃℃的范围内进行试验。将试样安装在试验机的夹头当中,然后开动试验机,使试样受到缓慢增加的拉力(一般应变速率应≤0.1m/s ),直到拉断为止,并且利用试验机的自动绘图装置绘出材料的拉伸图。 试验机自动绘图装置绘出的拉伸变形L ?主要是整个试样,而不仅仅是标距部分的伸长,还包括机器的弹性变形和试样在夹头中的滑动等因素,由于试样开始受力时,头部在头内的滑动较大,故绘出的拉伸图最初一段是曲线。 塑性材料与脆性材料的区别: (1)塑性材料: 脆性材料是指断后伸长率5%δ≥的材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都比较大。塑性材料在发生断裂时,会发生明显的塑性变形,也会出现屈服和颈缩等现象; (2)脆性材料: 脆性材料是指断后伸长率5%δ<的材料,其从开始承受拉力直至试样被拉断,变形都很小。并且,大多数脆性材料在拉伸时的应力—应变曲线上都没有明显的直线段,几乎没有塑性变形,在断裂前不会出现明显的征兆,不会出现屈服和颈缩等现象,只有断裂时的应力值—强度极限。 脆性材料在承受拉力、变形记小时,就可以达到m F 而突然发生断裂,其抗拉强度也远远 小于45钢的抗拉强度。同样,由公式0m m R F S =即可得到其抗拉强度,而根据公式,10 l l l δ-=。 五、实验步骤 1、试样准备 用笔在试样间距0L (10cm )处标记一下。用游标尺测量出中间横截面的平均直径,并且测出试样在拉伸前的一个总长度L 。 2、试验机准备:

111ANSYS进行有限元静力学分析

经典理论 一、设计大纲概述 1、设计目的 (1)熟悉有限元分析的基本原理和基本方法; (2)掌握有限元软件ANSYS的基本操作; (3)对有限元分析结果进行正确评价。 2、设计原理 利用ANSYS进行有限元静力学分析。 3、设计仪器设备 1)安装windows 2000以上版本的微机; 2)ANSYS 8.0以上版本软件。 4、实验内容与步骤 1)熟悉ANSYS的界面和分析步骤; 2)掌握ANSYS前处理方法,包括平面建模、单元设置、网格划分和约束设置; 3)掌握ANSYS求解和后处理的一般方法; 4)实际应用ANSYS软件对平板结构进行有限元分析。 二、题目: 如图试样期尺寸为100mm*5mm*5mm,下端固定,上端受拉 力10000N作用。已知该试样材料的应力-应变曲线如图 所示。计算试样的位移分布。

三、分析步骤: 分析:从应力-应变关系可以看出该材料的屈服极限是225MPa 左右,弹性部分曲线的斜率为常数75GPa。之后材料进入塑性变形阶段,应力-应变关系为非线性的。估计本题应力10000/(0.05*.005)=400MPa,因此材料屈服进入塑性,必须考虑材料非线性影响。 (1)建立关键点。单击菜单Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In ActiveCS,建立两个关键点(0,0,0)和(0,100, 0)。 (2)建立直线。单击菜单Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Staight Line,在关键点1、2之间建立直线。 (3)定义单元类型。单击菜单Main Menu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete, 定义单元Structural>Link>2D spar1(LINK1) (4)定义单元常数。单击菜单Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete,

汽车车架的有限元结构分析开题报告修改,胡远鹏_修见

本科生毕业设计(论文)开题报告(含文献综述) ( 2015 届) 题目:汽车车架的有限元结构分析 学生姓名胡远鹏 学号 201102120418 专业班级交通112 学院名称工程学院 指导教师刘达列 2014年 12 月18 日

1 选题的依据及意义 车架作为汽车的承载基体,安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成,承受着传递给它的各种力和力矩。车架工作状态比较复杂,无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算,而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析,从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。汽车工业属于高技术产品,要生产出技术可靠,性能优越的汽车,不应用好的软件进行辅助设计是无法实现的。在汽车结构设计中采用有限元结构强度分析,可以解决以往很多无法解决的问题。 实际工程结构都是复杂的超静定结构,有限元法的基本思想是将一个复杂的结构拆分成“有限”个“单元”,对这些单元分别进行分析,建立其位移内力的关系,将变分原理为工具,将微分方程化为代数方程,再将单元组装成结构,形成整体结构的刚度方程。采用有限元分析方法将一个复杂的分析过程转变成可以解决的多个步骤,为汽车的发展,提高汽车性能,节约汽车研究成本各方面起到了很大的作用。 对汽车车架结构的分析我将采用ANSYS软件,ANSYS是全世界范围内最知名,功能最丰富,使用最多的有限元显示求解程序。其在高速碰撞模拟,乘客的安全性分析,零件制造,机械部件的运动分析等方面都有应用领域。 2 国内外研究现状及发展趋势 2.1 国内 随着我们经济的高速发展,全球化进程的不断加快,汽车是保证和促进发展的一个重要工具。汽车车架作为重型载货汽车的载体,支撑这发动机、离合器、变速器、转向器、驾驶室和箱货等所有车架上的重物,并且使用条件恶劣,情况复杂,因此车架需要足够的强度,刚度,可靠性和寿命。 有限元法已成为现代汽车设计的重要工具之一,与传统设计方法相比,它的优势在于提高汽车产品的质量,降低汽车开发和生产制造成本,提高汽车产品在市场上的竞争力。 到了上世纪80年代初,国际上较大的结构分析通用有限元程序发展到几百种,其中著名的有NASTRAN,ASKA,MARC,GTSTRUD,SAP,ADINA,ANSYS等。ANSYS是由美国ANSYS公司开发的融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大姓通用有限元分析软件。该软件90年代开始

悬臂梁—有限元ABAQUS线性静力学分析实例-精选.pdf

线性静力学分析实例——以悬臂梁为例 线性静力学问题是简单且常见的有限元分析类型, 不涉及任何非线性(材料非线性、几何非线性、接触等),也不考虑惯性及时间相关的材料属性。在 ABAQUS 中,该类问题通常采用静态通用( Static ,General )分析步或静态线性摄动(Static ,Linear perturbation )分析步进行分析。 线性静力学问题很容易求解,往往用户更关系的是计算效率和求解效率,希望在获得较高精度的前提下尽量缩短计算时间,特别是大型模型。这主要取决于网格的划分,包括种子的设置、网格控制和单元类型的选取。在一般的分析中,应尽量选用精度和效率都较高的二次四边形/六面体单元,在主要的分析部位设置较密的种子;若主要分析部位的网格没有大的扭曲,使用非协调单元(如CPS4I 、C3D8I )的性价比很高。对于复杂模型,可以采用分割模型的方法划分二次四边形/六面体单元;有时分割过程过于繁琐,用户可以采用精度较高的二次三角形/四面体单元进行网格划分。 悬臂梁的线性静力学分析 1.1 问题的描述 一悬臂梁左端受固定约束,右端自由,结构尺寸如图 1-1所示,求梁受载后 的Mises 应力、位移分布。 材料性质:弹性模量32e E ,泊松比3.0均布载荷:F=103N 图1-1 悬臂梁受均布载荷图 1.2 启动ABAQUS 启动ABAQUS 有两种方法,用户可以任选一种。 (1)在Windows 操作系统中单击“开始” --“程序”--ABAQUS 6.10 --

ABAQUS/CAE。 (2)在操作系统的DOS窗口中输入命令:abaqus cae。 启动ABAQUS/CAE后,在出现的Start Section(开始任务)对话框中选择Create Model Database。 1.3 创建部件 在ABAQUS/CAE顶部的环境栏中,可以看到模块列表:Module:Part,这表示当前处在Part(部件)模块,在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。可以参照下面步骤创建悬臂梁的几何模型。 (1)创建部件。对于如图1-1所示的悬臂梁模型,可以先画出梁结构的二维截面(矩形),再通过拉伸得到。 单击左侧工具区中的(Create Part)按钮,或者在主菜单里面选择Part--Create,弹出如图1-2所示的Create Part对话框。 图1-2 Create Part对话框 在Name(部件名称)后面输入Beam,Modeling Space(模型所在空间)设

基于ABAQUS和EXCEL的泡棉静态力学性能分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/aa4733296.html, 基于ABAQUS和EXCEL的泡棉静态力学性能分析 作者:周万里黄攀 来源:《科技风》2017年第09期 摘要:手机中大量应用泡棉作为缓冲材料保护关键器件,不同泡棉的缓冲效果完全不 同,对器件的保护作用大小也不同。通过泡棉的单轴压缩和回弹实验测试可以得到材料的位移-力曲线,但有限元软件ABAQUS中需要的材料参数不能直接在该软件中拟合得到。故基于EXCEL的VB模块构建新公式和使用规划求解功能拟合材料参数。在ABAQUS中建立有限元模型验证了用EXCEL拟合材料的准确性和该分析方法的正确性。 关键词:泡棉;有限元;ABAQUS;hyperfoam;Mullins软化效应;EXCEL;规划求解 泡棉因为具有良好的密封性和可压缩性,在手机中被大量应用根据用途可以分为导电泡棉、缓冲泡棉、双面胶泡棉和防尘防水泡棉等,根据应用的位置可以分为LCM泡棉、摄像头泡棉、音腔泡棉、受话器泡棉等。不同的用途和位置对泡棉的要求完全不同。国内文献对泡棉的研究主要在后期仿真应用上和没有考虑泡棉的应力软化效应,没有详细介绍如何从基础实验数据中获取有限元仿真所需要的参数再到仿真应用的过程。 本文首先使用高精度试验机对泡棉进行单轴压缩和回弹实验,获取位移-力曲线;然后转换为名义应变-名义应力曲线。利用EXCEL的VB模块构建新公式,再把名义应变-名义应力 曲线输入到EXCEL表格,并使用规划求解功能拟合曲线获取基于ABAQUS的hyperfoam本构模型和Mullins软化效应的材料参数;最后通过建立有限元模型验证该本构模型和拟合方法的正确性。 1 压缩和回弹实验 使用高精度试验机对泡棉进行压缩和回弹实验。因为该泡棉太薄只有0.3mm的厚度,为 减小误差把4层泡棉叠加在一起进行测试。具体样品尺寸为25mmX25mmX0.3mmX4。 2 记录压缩和回弹数据 压缩试验机记录力的单位为g,位移为mm。 3 处理数据 因为前面有一段行程为空压,需要处理数据,减掉这部分位移并减少数据点。处理后的数据见下图:

AnsysWorkbench静力学分析详细实例

Ansys静力分析实例:  1 问题描述:  如图所示支架简图,支架材料为结构钢,厚度10mm,支架左侧的两 个通孔为固定孔,顶面的开槽处受均布载荷,载荷大小为500N/mm。  2 启动Ansys Workbench,在界面中选择Simulation启动DS模块。

3 导入三维模型,操作步骤按下图进行,单击“Geometry”,选择“From File”。  从弹出窗口中选择三维模型文件,如果文件格式不符,可以把三维图转换为“.stp”格式文件,即可导入,如下图所示。  4 选择零件材料:文件导入后界面如下图所示,这时,选择“Geometry”下的“Part”,在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。

5 划分网格:如下图,选择“Project”树中的“Mesh”,右键选择“Generate Mesh”即可。【此时也可以在左下角的“Details of ‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小(“Element size”项)】。

生成网格后的图形如下图所示:

6 添加分析类型:选择上方工具条中的“New Analysis”,添加所需做的分析类型,此例中要做的是静力分析,因此选择“Static Structural”,如下图所示。  7 添加固定约束:如下图所示,选择“Project”树中的“Static Structural”,右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。

这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中,提示输入固定支撑面。本例中固定支撑类型是面支撑,因此 要确定图示6位置为“Face”,【此处也可选择“Edge”来选择“边”】 然后按住“CTRL”键,连续选择两个孔面为支撑面,按“Apply”确 认,如下图所示。

线性静力学分析实例

学号:p1******* 姓名:朱四海 线性静力学分析实例 1.1 问题的描述 一部件结构如图1-1所示,一端面受固定约束,另一端A、B两点受相反方向切向力,求受载后的Mises应力、位移分布。 ν 材料性质:弹性模量E=2e5,泊松比3.0 = 图1-1 部件模型 1.2 启动ABAQUS 启动ABAQUS有两种方法,用户可以任选一种。 (1)在Windows操作系统中单击“开始”--“程序”--ABAQUS 6.10 -- ABAQUS/CAE。 (2)在操作系统的DOS窗口中输入命令:abaqus cae。 启动ABAQUS/CAE后,在出现的Start Section(开始任务)对话框中选择Create Model Database。 1.3 创建部件 在ABAQUS/CAE顶部的环境栏中,可以看到模块列表:Module:Part,这表示当前处在Part(部件)模块,在这个模块中可以定义模型各部分的几何形体。可以参照下面步骤创建部件的几何模型。 (1)创建部件。对于如上图1-1所示的部件模型,可以先画出二维截面,再通过拉伸得到。步骤如下:

单击左侧工具区中的(Create Part)按钮,或者在主菜单里面选择Part--Create,弹出如图1-2所示的Create Part对话框。 图1-2 Create Part对话框 在Name(部件名称)后面输入ep2,Modeling Space(模型所在空间)设为3D,Shape选择Solid(实体),Type采用默认的Extrusion,在Approximate size里面输入600。单击Continue...按钮。 (2)绘制部件二维截面图。ABAQUS/CAE自动进入绘图环境,左侧的工具区显示出绘图工具按钮,视图区内显示栅格,视图区正中两条相互垂直的点划线即当前二维区域的X轴和Y轴。二者相交于坐标原点。 选择绘图工具箱中的工具,窗口提示区显示Pick a center point for the circle--or enter X,Y(选择一个中心点的圆,或输入X,Y的坐标),如图1-3所示。 图1-3 输入圆心坐标 输入圆上任意点坐标为(0,50),回车,第一个圆形就画出来了。继续画第二个圆,圆心坐标为(0,0),圆上任意一点(0,40)。

有限元开题报告范文

有限元开题报告范文 在数学中,有限元法是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术,是现今有效的工程分析手段之一。 1本论文选题意义及国内外现状 1.1选题背景、目的及意义 1.1.1背景 随着市场竞争的加剧,产品更新周期愈来愈短,企业对新技术的需求更加迫切,而有限元分析模拟技术是提升产品质量、缩短设计周期、提高产品竞争力的一项有效手段,所以,随着计算机技术和计算方法的发展,有限元法在工程设计和科研领域得到了越来越广泛的重视和应用,已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。 1.1.2目的 有限元分析(FiniteElementAnalysis,FEA)是工程技术领域进 行科学计算的极为重要的方法之一,利用有限元分析可以获得几乎任意复杂工程结构的各种机械性能信息,还可以直接就工程设计进行评判,对各种工程事故进行技术分析。此外,有限元分析在建筑行业也有广泛的应用,运用有限元分析可以对建筑设计予以评估。 1.1.3选题的意义

随着世界日益激烈的竞争,每个民族和个人都应该提高自身的素养,国与国的竞争的核心已经变成了技术的竞争。有限元分析法是解决实际问题的重要方法之一,通过学习研究有限元分析法可以将理论与实际相结合,有效的提高应用能力,使所学的知识得以运用。 1 1.2国内外现状 1.2.1国内现状 在工程应用方向,重型模锻液压机是一个国家重要的基础制造装备,我们目前还没有4万吨以上的大型模锻液压机,严重制约了我国国防航空航天及其它重型设备领域的开发研制,阻碍了我国的科技发展。在软件方面,国产有限元软件仅有FEPG,JFEX,KMAS较单一的软件,在处理大型有限元分析问题时,有些乏力。 1.2.2国外现状 随着计算机技术的飞速发展,基于有限元方法原理的软件大量出现,并在实际工程中发挥了愈来愈重要的作用;目前,国外专门软件的有限元分析公司有几十家,著名的通用有限元分析软件有ANSYS,ABAQU,MSC/NATRAN,MSC/MARC,ADINA,ALGOR,PRO/MECHANICA,IDEAS。有关有限元分析的学术论文,每年不计其数,学术活动非常活跃,为的科研和制造业起到了具大的推动作用。 2主要设计内容 2.1论文目的 桥梁:

ANSYS进行有限元静力学分析

一、设计大纲概述 1、设计目的 (1)熟悉有限元分析的基本原理和基本方法; (2)掌握有限元软件ANSYS的基本操作; (3)对有限元分析结果进行正确评价。 2、设计原理 利用ANSYS进行有限元静力学分析。 3、设计仪器设备 1)安装windows 2000以上版本的微机; 2)ANSYS 8.0以上版本软件。 4、实验内容与步骤 1)熟悉ANSYS的界面和分析步骤; 2)掌握ANSYS前处理方法,包括平面建模、单元设置、网格划分和约束设置; 3)掌握ANSYS求解和后处理的一般方法; 4)实际应用ANSYS软件对平板结构进行有限元分析。 二、题目: 如图试样期尺寸为100mm*5mm*5mm,下端固定,上端受拉 力10000N作用。已知该试样材料的应力-应变曲线如图 所示。计算试样的位移分布。

三、分析步骤: 分析:从应力-应变关系可以看出该材料的屈服极限是225MPa 左右,弹性部分曲线的斜率为常数75GPa。之后材料进入塑性变形阶段,应力-应变关系为非线性的。估计本题应力10000/(0.05*.005)=400MPa,因此材料屈服进入塑性,必须考虑材料非线性影响。 (1)建立关键点。单击菜单Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In ActiveCS,建立两个关键点(0,0,0)和(0,100, 0)。 (2)建立直线。单击菜单Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Staight Line,在关键点1、2之间建立直线。 (3)定义单元类型。单击菜单Main Menu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete, 定义单元Structural>Link>2D spar1(LINK1) (4)定义单元常数。单击菜单Main Menu>Preprocessor>RealConstants>Add/Edit/Delete, 在弹出的Real Constants for LINK1对话框中,输入 如下的单元几何参数:截面面积AREA=25 出始应 变=0

基于ABAQUS的电梯层门静力学有限元分析

基于ABAQUS的电梯层门静力学有限元分析 摘要根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》[1]中7.2项规定了门及其框架的强度;随着经济的发展,电梯也变得越来越重要,电梯事故频发,电梯层门的门机械机构强度也是一个重要的检验项目,关系到特种设备的安全运行。本文针对现场检验中的电梯层门,以Abaqus有限元软件为工具,具体量化其机械结构,建立相关的简化模型并进行网格的划分,基于现场检验提供的数据,设置电梯层门门板的载荷与边界条件,模拟电梯受到静力的物理过程,通过其特定材质厚度的仿真分析,分析特定材质下的门板变形影响情况,为电梯层门门板的设计及检验提供一定的参考。 关键词曳引电梯;层门门板;检验;强度分析 1 电梯层门机械强度的标准要求 根据GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》7.2.3.1规定层门在锁住位置时,所有层门及其门锁应有这样的机械强度: (1)用300 N的静力垂直作用于门扇或门框的任何一个面上的任何位置,且均匀地分布在5 cm2的圆形或方形面积上时,应: ①永久变形不大于1 mm; ②弹性变形不大于15 mm; 试验后,门的安全功能不受影响。 (2)用1000 N的静力从层站方向垂直作用于门扇或门框上的任何位置,且均匀地分布在100 cm2的圆形或方形面积上时,应没有影响功能和安全的明显的永久变形[见7.1(最大10 mm的间隙)和7.7.3.1]。 注:对于(1)和(2),为避免损坏层门的表面,用于提供测试力的测试装置的表面可使用软质材料。 2 现场的检验 2.1 电梯基本技术参数 以现场检验电梯为例,进行层门的测量。结合检规规定的测量方法。该电梯产品制造商为某著名电梯公司,产品型号为TE-Evolution,电梯类别为有机房曳引驱动乘客客梯,额定载重量为1000kg,额定速度为1.75m/s,站/层/门为7/7/7。根据现场的测量,记录下层门相关数据,查阅安装资料,确定层门材质及尺寸。

瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究

瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的研究瓦楞结构材料,因其无污染、可再生、质量轻、刚度好、缓冲吸能、易加工成型、可回收且成本低廉,在造船、汽车、建筑、航空航天、铁路运输和包装等行业有着广泛的应用。目前对瓦楞结构材料的研究主要集中在平压方向的力学性能上,而在实际应用中瓦楞结构材料常在其瓦楞方向上承载。因此研究瓦楞结构材料瓦楞方向的力学性能,对于促进其应用具有十分重要的意义。瓦楞结构材料是由瓦楞芯材和面材复合而成。根据瓦楞形状不同,瓦楞可分为U、V和UV形。瓦楞楞型有A、C、B和E型。通过静态拉伸试验对瓦楞原纸的物理性能进行了测定,得到相关物理参数,为有限元模拟提供基材的力学参数。对瓦楞结构材料进行静态压缩试验,验证有限元模型的可靠性。建立不同种类的瓦楞结构材料的有限元静力学分析模型,并使用试验结果验证模型的可靠性。基于此,通过能量效率法分别研究不同楞型和楞形瓦楞结构材料的力学性能,深入分析它们对瓦楞结构材料瓦楞方向静力学性能的影响。不同楞型、楞形和壁厚的瓦楞结构材料,瓦楞方向的变形模式都是呈现自上而下的折曲变形,应力应变曲线形态都是由弹性、屈服、平台和密实化四个阶段组成,能量效率曲线都是呈现先增大后减小的变化趋势。对于任一楞型的瓦楞结构材料,瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。对于任一壁厚的瓦楞结构材料,A、C、B和E楞瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收依次增大。对于

U、V和UV任一楞形的瓦楞结构材料,其瓦楞方向的初始峰应力、平均抗压强度、最大能量吸收效率、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收随着壁厚的增大而增大。它们之间的相互关系,可拟合为一定的关系曲线,基于计算结果给出了相关经验公式。对于任一壁厚的瓦楞结构材料,U、V和UV形瓦楞的初始峰应力、平均抗压强度、密实化单位体积能量吸收和密实化比能量吸收总是呈现出V形瓦楞 最小,U形瓦楞最大,UV形瓦楞介于两者之间的规律。综上所述,楞型、楞形和壁厚对瓦楞结构材料瓦楞方向的静力学性能,影响较大,相关 规律可以为瓦楞结构材料在缓冲包装设计方面提供指导性参考与帮助。

闸式剪板机力学性能分析与优化

闸式剪板机力学性能分析与优化* 王 勇1,朱世凡1,陈 胜1,王 奇1,于 珺2,陈达兵2 (1.合肥工业大学机械工程学院,安徽合肥230009;2.马鞍山市中亚机床制造有限公司,安徽马鞍山243131) 摘 要:剪板机结构力学性能对剪切精度具有重要影响三以6×3200型数控闸式剪板机为对象,基于数值模拟方法对上刀架进行了静力学分析和瞬态动力学分析,得到了剪切过程中的最大等效应力与最大变形;对机架进行了模态分析,给出了剪板机系统可能发生共振的固有频率和相应振型;基于分析结果对闸式剪板机结构进行了优化三 关键词:闸式剪板机 静力学分析 动力学分析 模态分析 优化设计 中图分类号:TP13 文献标识码:A 文章编号:1002-6886(2019)02-0001-04 Analysis and optimization of mechanical properties of braking-type plate shearing machine WANG Yong,ZHU Shifan,CHEN Sheng,WANG Qi,YU Jun,CHEN Dabing Abstract:The mechanical properties of shearing machine have important influence on the shearing accuracy.Based on the numerical simulation method,the static analysis and transient dynamic analysis of the upper tool holder are carried out for the6×3200numerical control gate shear machine.The maximum equivalent stress and maximum deformation in the shearing process are obtained.The modal analysis of the frame is carried out to obtain the natural frequency and corresponding vibra?tion mode of the shearing machine.Based on the analysis results,the structure of the brake shearing machine is optimized. Keywords:braking-type plate shearing machine,statics analysis,dynamic analysis,modal analysis,optimization design 0 引言 与摆式剪板机相比,闸式剪板机从结构上避免了游隙的存在并可调节剪切角,具有更高的效率二精度和可靠性三但闸式剪板机在剪切宽厚板或高强度薄板时,仍存在机床变形影响剪切精度等问题三现有文献多研究剪切参数对剪切精度的影响[1]二剪板机组控制系统设计与自动化改造[2-3]或者以有限的 离散点模拟剪切过程[4],有关闸式剪板机的力学性能分析与结构优化的研究目前尚少见三本文通过机床的静动态特性分析,模拟剪板机剪切过程,获得连续的剪切数据,并给出优化方案三 1 静力学分析 以一款6×3200型数控闸式剪板机为例,其结构模型如图1所示三工作时,滚柱丝杠驱动的后挡料装置调节剪切长度,压料油缸将被剪板料压紧,设置刀刃间隙和剪切角等剪切参数后,两端的液压缸驱动上下刀刃相对运动完成板料的剪切三 仿真分析时,忽略过渡圆角二螺纹孔等[5],将简化的三维模型导入到有限元分析软件中,上刀架两侧面作固定约束,设置绑定接触模拟上刀架零部件的焊接和螺纹固定[6]三 图1 6×3200闸式剪板机结构模型 根据诺沙里公式[7]: P=0.6σbδs h2tanα1+ z tanα 0.6δs+ 1 1+10δsσ b y2 ? è ? ? ? ? ÷ ÷ x (1) 四1四

有限元分析开题报告

有限元分析及应用 1本论文选题意义及国内外现状 1.1选题背景、目的及意义 1.1.1背景 随着市场竞争的加剧,产品更新周期愈来愈短,企业对新技术的需求更加迫切,而有限元分析模拟技术是提升产品质量、缩短设计周期、提高产品竞争力的一项有效手段,所以,随着计算机技术和计算方法的发展,有限元法在工程设计和科研领域得到了越来越广泛的重视和应用,已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效途径,现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。 1.1.2目的 有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)是工程技术领域进行科学计算的极为重要的方法之一,利用有限元分析可以获得几乎任意复杂工程结构的各种机械性能信息,还可以直接就工程设计进行评判,对各种工程事故进行技术分析。此外,有限元分析在建筑行业也有广泛的应用,运用有限元分析可以对建筑设计予以评估。 1.1.3选题的意义 随着世界日益激烈的竞争,每个民族和个人都应该提高自身的素养,国与国的竞争的核心已经变成了技术的竞争。有限元分析法是解决实际问题的重要方法之一,通过学习研究有限元分析法可以将理论与实际相结合,有效的提高应用能力,使所学的知识得以运用。

1.2国内外现状 1.2.1国内现状 在工程应用方向,重型模锻液压机是一个国家重要的基础制造装备,我们目前还没有4万吨以上的大型模锻液压机,严重制约了我国国防航空航天及其它重型设备领域的开发研制,阻碍了我国的科技发展。在软件方面,国产有限元软件仅有FEPG,JFEX,KMAS较单一的软件,在处理大型有限元分析问题时,有些乏力。 1.2.2国外现状 随着计算机技术的飞速发展,基于有限元方法原理的软件大量出现,并在实际工程中发挥了愈来愈重要的作用;目前,国外专门软件的有限元分析公司有几十家,著名的通用有限元分析软件有ANSYS,ABAQU,MSC/NATRAN,MSC/MARC,ADINA,ALGOR,PRO/MECHANICA,IDEAS。有关有限元分析的学术论文,每年不计其数,学术活动非常活跃,为的科研和制造业起到了具大的推动作用。 2主要设计内容 2.1论文目的 桥梁: 现代桥梁是一个重要的结构形式之一,反映着一个区域的政治、经济、文化。采用精确的有限元分析方法对桥梁施工过程中因结构变化的各种受力状态进行细致的分析。 机械: 对于不同的材料,由于它的承载破坏的机理不同,应运用有限元根据材料的受力状态、环境要求,作出一定的分析,完成机械的设计,并对机械的作出评估。 2.2设计方法 根据拉力、剪应力、畸变能对实例予以评估

张力腿平台的整体设计及拟静力性能分析

第38卷 第5期2009年10月 船海工程SH IP &OCEA N ENG IN EERI NG V ol.38 N o.5 O ct.2009 收稿日期:2009-02-25修回日期:2009-04-30 基金项目:国家自然科学基金(50538050);国家863 计划(2006A A09A 103,2006A A09A 104)。 作者简介:闫功伟(1982-),男,博士生。研究方向:深水海洋平台的动力响应。E -mail:yango ng wei_hit@qq.co m DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2009.05.034 张力腿平台的整体设计及拟静力性能分析 闫功伟1 ,欧进萍 1,2 (1.哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090;2.大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024)摘 要:结合南海海域条件对传统式张力腿平台进行整体设计,计算平台所受各种环境荷载的大小,并采用拟静力分析法分析此平台的非线性运动响应,考虑平台水平漂移和下沉的非线性关系以及张力腿预张力、横截面面积、就位长度和立柱横截面面积等参数对平台运动响应的影响。 关键词:张力腿平台;整体设计;拟静力分析;非线性运动响应 中图分类号:U 674.38;T E952 文献标志码:A 文章编号:1671-7953(2009)05-0142-04 张力腿平台(tension leg platform,T LP),是一种垂直系泊的顺应式平台,通过数条张力腿与海底相接,具有半固定、半顺应的运动特征。它可以分为三部分:平台本体、张力腿系统和基础部分。平台本体的主要运动形式[1]有横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇、首摇。整个结构的频率跨越海浪的一阶频率谱两端,从而避免了结构和海浪能量集中的频率发生共振,使平台结构受力合理,动力性能良好。 TLP 的结构形式发展倾向于多元化、小型化,以适应于不同油藏条件及边际油田的开发。按平台本体形式[2]不同可以分为传统式张力腿平台(CT LP)、海星式张力腿平台(seastar TLP)、迷你式张力腿平台(M OSES T LP)和延伸式张力腿平台(ETLP)。T LP 示意见图1、2 。 结合我国南海海域海况条件,开展了CT LP 平台的整体方案设计。 1 T LP 的整体设计 TLP 平台的整体设计[3] 需要做以下几方面的工作:1根据平台的功能要求,确定出比较合理的平台总体尺度;o规划设备位置,均衡平台中心;?进行张力腿的张力估算;?确定出设计能力界限。 平台总体规划流程见图3,中间框内4 项工 图3 TLP 总体设计规划流程 作是一个小循环,需要反复调整以达到设计要求。1.1 TLP 环境荷载的确定 风、浪、流等海洋环境参数选用文献[4]提供数据。考虑两种工况:工况1,1年一遇环境条件;工况2,100年一遇环境条件。 1)平台风荷载计算。作用于平台上体各部分的风力F 应按下式计算: F 风=C h C s S p (1) 式中:p )))风压,kPa ; S )))平台在正浮或倾斜状态时受风构件 的正投影面积,m 2; C h )))受风构件的高度系数,其值可根据 构件高度h(构件形心到设计水面的垂直距离)由规范查表确定; 142

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