装配式建筑构件综合安装和冶金生产线常用的起重机箱型主梁端部变截面焊缝处存在明显应力集中,在变载荷作用下,会产生疲劳裂纹的构形不合理问题。以起重机箱型主梁为研究对象,建立了合理的有限元主梁参数化模型,并对其进行静力学分析。并通过有限元软件模拟箱型梁在移动载荷作用下的瞬态响应,得到箱型梁跨中的位移响应和端部应力响应。最后根据分析结果,采用热点应力法构建端部最大应力表达式,在保证箱型梁质量增加较小以及其他约束条件下,以端部应力最小为优化目标,建立优化模型,通过优化使箱型梁端部应力满足强度条件。将优化方案与初始方案对比,验证了优化方案的可行性。

为实现液力变矩器在大型机械中的高效传动,需对变矩器瞬态流场特性进行分析研究。建立了液力变矩器各叶轮全流道模型,计算中压力速度耦合算法采用Coupled算法、空间离散格式为二阶上游迎风格式,湍流模型选为Realizable k-ε模型,利用多流动区域耦合算法中滑移网格法实现叶轮间流动参数的实时传递。整理计算结果,得到液力变矩器全流道瞬态特性曲线,分析变矩器的内流场可获得流场分布特性,为今后液力变矩器性能的改善和优化设计提供比较科学的依据。

为研究在自然风与风致脉动力联合作用下折臂式声屏障的动力响应,利用Davenport风速谱计算脉动自然风压并通过实测曲线确定风致脉动力。采用模态分析及瞬态动力学分析结合的方法进行分析。以折臂角度30°作为典型工况,结果表明,距立柱顶部节点垂向距离增加时,各参数均呈衰减趋势;在不同折臂角度的声屏障位移最大节点处,在水平位移减小的同时垂向位移随着折臂角度的增加而增加;声屏障激振力引起其振动的主要频率在3.8 Hz,声屏障的1阶固有频率均大于5.6 Hz,无产生共振的危险而其整体形变与其1阶振型相似。

核主泵密封口环间隙泄漏流会与过流部件主流流道形成交互作用,进而影响核主泵内部载荷,带来不稳定的瞬态流动,给核主泵的安全可靠性带来致命的威胁。为此本文利用RNG k-ε湍流模型来数值求解CAP1400核主泵三维内部流场,并分析密封口环间隙对内部非定常流动特性的影响,该数值方法得到了试验验证。研究结果表明:密封口环间隙流会很大程度上影响核主泵动叶与导叶之间的压力脉动干涉,还会通过叶轮上盖板腔室反馈到叶轮进口,并且增大相应频域上的压力脉动幅值,其最大增幅可达到74.5左右,同时还会导致叶轮叶片径向载荷发生周期性突变,影响核主泵的安全可靠性。

在挖掘机工作装置结构的瞬态动力学分析中,既要考虑油缸刚度、结构刚度对动态分析的影响,又要考虑得到准确的结构局部（如焊缝）应力用于疲劳分析,如按此要求建立的整体精细模型用于动力学仿真,其工作量是海量的且不现实的.为此,文中提出了整体动态模型与局部子模型相结合的方法,用于挖掘机工作装置结构的动态计算;采用梁单元、弹簧单元等将整体结构等效为一个简单、高效的动态模型;对复杂的局部结构再用精细子模型求解,得到精确局部应力.最后以某型挖掘机为例进行案例计算和试验测试对比分析,计算瞬态应力峰值与测试结果的误差小于8%,结果证明了所提方法和模型的正确性.

以TSJ160岸边起重机为分析对象,针对从船上对位取梁引起底部锚固螺栓轴力变化的问题,以Femap ＆amp;NXNastran为有限元分析平台,建立岸边吊机有限元模型,对其取梁过程进行瞬态响应分析,掌握底部锚固螺栓的轴力分布情况,为固定悬臂起重机设计提供参考.

平面摇杆机构在现代机械设备中已被广泛应用。文中利用辅助线法设计了某一特定杆长的曲柄摇杆机构,并利用ANSYS对它的运动瞬态特性进行了分析。有限元法分析结果与图解法计算结果误差不超过0.6%,具有相当高的精度。

采用动态测试和瞬态分析方法研究液压挖掘机工作装置在常态挖掘过程中的动应力特性，首先针对某反铲液压挖掘机的常态挖掘过程，搭建动应变、油压和角位移的同步采集测试平台；然后基于达朗贝尔动静法原理，分别建立动臂、斗杆和铲斗的动平衡方程，并代入测试数据计算出构件各铰点的动载荷谱，将其转换到随体坐标系中再进行瞬态分析。动态测试和瞬态分析对比结果表明，仿真应力与测试应力的变化规律一致，瞬态分析能够得到挖掘机工作装置整体的动应力特性，可以作为判断工作装置动应力分布规律和危险截面的依据。

高温液压脉冲试验时,试验段油液粘度变化使得波形振荡次数显著增加,影响试验结果.笔者针对液压脉冲台压力瞬态过程进行了仿真与试验,结果表明采用变阻尼控制可以在保证波形峰值、斜率和稳态压力的情况下主动控制脉冲波形.

为找出喷射器气液混合效果不理想的原因，创建了喷射器流场模型，采用CFX软件对喷射器流场进行了稳态和瞬态的数值模拟计算。得到了模型在不同工况下的气液混合效果、两进口的压差和两进口流量和压力的波动情况。计算结果表明此喷射器气-液混合效果受两进口压差的影响较大，只有在两进口压差较小的情况下才能完成气液混合。